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γ-Secretase 활성억제단백질인 TMP21의 과발현이 신경세포주에서 NGF 수용체 신호전달과 정에 미치는 영향
Sun Il Choi(최선일),Seung Wan Jee(지승완),Youn Kyung Her(허윤경),Ji Eun Kim(김지은),So Hee Nam(남소희),In Sik Hwang(황인식),Hye Ryun Lee(이혜련),Jun Seo Goo(구준서),Young Ju Lee(이영주),Eon Pil Lee(이언필),Hae Wook Choi(최해욱),Hong 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.8
TMP21은 AD의 원인으로 작용하는 Aβ-42 펩타이드 생성에 중요한 γ-secretase 활성을 억제하는 p24 family에 속하는 type I 막 단백질이다. 본 연구에서는 TMP21이 세포의 성장과 분화에 중요한 NGF 수용체 신호전달과정에 미치는 영향을 분석하고자 인간의 TMP21 cDNA를 합성하고, CMV promoter 조절 하에 hTMP21를 클로닝하여, CMV/hTMP21 벡터를 제조하였다. 그리고 이들 벡터를 B35 neuroblastoma에서 과발현시킨 후 γ-secretase 구성단백질과 NGF 수용체 연관 단백질의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 4종류의 γ-secretase 구성단백질의 발현은 vehicle transfectants보다 CMV/hTMP21 transfectants에서 유의적으로 감소하였다. 또한 NGF low affinity 수용체인 p75<SUP>NTR</SUP>과 downstream 단백질인 RhoA의 양은 NGF를 처리하지 않은 TMP21 transfectants에서 유의적으로 증가하였으나 NGF 처리에 의해 감소되었다. High affinity NGF 수용체인 TrkA의 인산화도 NGF 처리가 없는 경우 유의적으로 감소하였으나 NGF 처리에 의해 증가되었다. 또한 downstream 신호전달 과정 중에서 ERK의 인산화는 TrkA와 유사한 발현변화를 나타내었으나 Akt 인산화는 NGF의 처리에 의해 더욱 증가하였다. 이러한 결과는 TMP21이 neuroblastoma에서 NGF 수용체 신호전달과정를 조절하는 중요한 단백질로서 작용함을 제시하며, AD의 작용기전 연구에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 사료된다. Transmembrane protein 21 (TMP21) is a member of the p24 cargo protein family and has been shown to modulate γ-secretase-mediated Aβ production which was specifically observed in the brains of subjects with Alzheimer’s disease (AD). In order to investigate whether TMP21 could affect nerve growth factor (NGF) receptor signaling pathway, the alteration of NGF receptors and their downstream proteins were detected in TMP21 over-expressed cells. CMV/hTMP21 vector used in this study was successfully expressed into TMP21 proteins in B35 cells after lipofectamin transfection. Expressed TMP21 proteins induced the down-regulation of γ-secretase complex components including Presenlin-1 (PS-1), PS-2, Nicastrin (NST), Pen-2 and APH-1. Also, the expression level of NGF receptor p75<SUP>NTR</SUP> and RhoA were significantly higher in CMV/hTMP21 transfectants than vehicle transfectants, while their levels returned to vehicle levels after NGF treatment. However, the phosphorylation of NGF receptor TrkA was dramtically decreased in NGF No-treated CMV/hTMP21 transfectants compared with vehicle transfectants, and increased in NGF treated CMV/hTMP21 transfectants. In TrkA downstream signaling pathway, the phosphorylation level of ERK was also decreased in CMV/hTMP21 transfectants, while the phosphorylation of Akt was increased in the same transfectants. Furthermore, NGF treatment induced the increase of phosphorylation level of Akt and ERK in CMV/hTMP21 transfectants. Therefore, these results suggested that over-expression of TMP21 may simultaneously induce the up-regulation of p75<SUP>NTR</SUP>/RhoA expression and the down-regulation of TrkA/ERK phosphorylation through the inhibition of γ-secretase activity.
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HIT-T15 췌장세포의 인슐린분비 촉진을 유도하는 맥문동(Liriope platyphylla) 추출물의 효능 및 독성분석
Ji Ha Kim(김지하),Ji Eun Kim(김지은),Yoen Kyung Lee(이연경),So Hee Nam(남소희),Youn Kyung Her(허윤경),Seoung Wan Jee(지승완),Sun Guen Kim(김선건),Da Jung Park(박다정),Young Whan Choi(최영환),Dae Youn Hwang(황대연) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.7
맥문동(Liriope platyphylla)은 한국과 중국에서 전통적으로 당뇨, 비만, 뇌신경질환, 천식 등의 치료를 위해 사용해온 치료제이다. 최근에 이들 맥문동으로부터 새로운 치료제를 개발하려는 노력이 활발히 진행 중이지만 아직도 유력한 치료후보제는 확보되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 맥문동의 새로운 추출물을 이용하여 당뇨치료 제로서의 가능성을 평가하기 위하여 새로운 방법으로 10가지 후보물질을 추출하고 이들의 독성과 효능을 평가하였다. 그 결과 10가지 추출물 중에서 LP9M80-H가 인슐린 분비를 가장 많이 촉진하였고 다음으로는 LP-H, LP-M, LP-E과 LP9M80-C 등의 순서로 촉진을 하였으나 나머지는 인슐린 분비를 촉지하지 못하였다. 그러나 이들 물질은 인슐린 분비를 촉진하는 농도에서 강한 세포 독성을 나타내었다. 따라서 이들 물질 중에서 가장 효능이 좋은 LP9M80-H의 치료용 최적농도를 설정하였으며, 대략 100-25 ㎍/㎖가 최적농도로 결정되었다. 이러한 결과는 맥문동 추출물 중에서 LP9M80-H가 췌장 β-세포의 인슐린 분비능을 유도하는 새로운 당뇨치료 후보물질로서 향후에 사용될 가능성을 시사하고 있다. Liriope platyphylla has traditionally been used in Korea and China as a therapeutic drug for the treatment of coughing, sputum, neurodegenerative disorders, obesity, and diabetes. In an effort to assess the functions of a novel extract from Liriope platyphylla in diabetes therapy, the insulin secretion abilities of 10 extracts were screened via measurements of insulin concentration in the culture supernatant using an Insulin ELISA kit. The results of this assay showed the highest levels of insulin in the LP9M80-H treated group, followed by the LP-H, LP-M, LP-E and LP9M80-C treated groups, whereas other extracts did not induce insulin secretion in the HIT-T15 cells. However, the extracts capable of stimulating insulin secretion simultaneously evidenced high apoptotic activity as compared with other extracts. Therefore, one of these extracts, LP9M80-H, was initially selected as the optimal candidate for a therapeutic drug and its optimal concentration was determined. The results of the ELISA and MTT assay demonstrated that a concentration of approximately 100-125 ㎍/㎖ of LP9M80-H was optimal with regards to cell viability and insulin secretion in the HIT-T15 cells. These results suggest that LP9M80-H could be considered as an excellent candidate for a diabetes-therapeutic drug that could induce insulin secretion in pancreatic β-cells.
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