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        UV조사에 의해 유도된 피부섬유아세포의 세포사에 미치는 Sea Buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) 열매추출물의 영향

        황인식(In Sik Hwang),고은경(Eun Kyoung Koh),김지은(Ji Eun Kim),이영주(Young Ju Lee),곽문화(Moon Hwa Kwak),고준(Jun Go),성지은(Ji Eun Sung),송성화(Sung Hwa Song),대연(Dae Youn Hwang) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.5

        Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.)은 flavonoid, carotenoids, steroids, vitamin, tannins, oleic acid 등의 생물학적으로 활성이 높은 성분을 풍부하게 함유하고 있어 오랫동안 피부질환(skin diseases), 위궤양(gastric ulcers), 천식(asthma), 폐질환 등에 사용되어 왔다. 본 연구에서는 아시아와 유럽의 고지대에서 야생으로 자라는 Sea buckthorn의 열매추출물(SBFE)이 UV조사 후 유도되는 세포사와 연관성을 규명하기 위하여, 세포사와 관련된 다양한 인자의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 세포사를 유발할 수 있는 UV조사농도는 400 mJ로 설정하였고, 세포생존율은 UV + LoC, UV + MeC, UV + HiC 처리군에서는 유의적으로 증가하였다. 또한 FACS와 DAPI염색의 결과에서 PI로 염색된 세포수는 UV + vehicle 처리군에서 급격히 증가한 이후 UV + SBFE 처리군에서 유의적으로 감소하였고, Annexin V가 염색된 세포 수는 고농도의 SFBE을 처리한 UV + HiC 처리군에서 유의적으로 감소하였다. 그러나 PI와 Annexin V가 동시에 염색된 세포의 수는 UV + LoC 처리군에서 오히려 증가하였고 나머지 그룹에서는 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 한편, 세포사와 관련된 단백질의 변화에 대한 연구에서 caspase-3는 pro 형태와 active 형태 모두에서 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, Bax와 Bcl-2 모두 UV 무처리군에 비하여 UV + Vehicle 처리군에서 감소하였으나 Bax의 발현양은 UV + SBFE 처리군에서 농도의존적으로 증가한 반면, Bcl-2의 발현양은 UV + SBFE 처리군에서 추가적으로 더욱 감소하였다. 따라서 이상의 결과들은 SBFE가 UV조사에 의해 유도된 세포사를 억제하거나 회복시키는 기능을 가지고 있음을 제시하고 있어 향후 UV조사에 의해 유발되는 다양한 상해에 대한 치료제로서의 가능성을 제시하고 있다. Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) is a well-known and rich source of biologically active compounds, such as flavonoids, carotenoids, steroids, vitamins, tannins, and oleic acid. The effects of sea buckthorn fruit extract (SBFE) on ultraviolet (UV)-induced cell death was investigated in SK-MEL-2 cells cotreated with UV and a low concentration (LoC), medium concentration (MeC), or high concentration (HiC) of SBFE. Cell viability gradually decreased in accordance with an increase in the UV dose. The cell viability of the UV+SBFE cotreated cells increased significantly compared to that of UV+vehicle-treated cells during the application of an appropriate UV radiation dose (400 mJ). In addition, the number of 4’,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI), propidium iodine (PI)-, and annexin V-stained apoptotic cells was higher in the UV+vehicle-treated cells than in the UV untreated cells. The decrease of apoptotic cell numbers varied in each treated group, but it was most significant in the SBFE-treated group. The number of PI-stained cells dramatically decreased in accordance with the concentration of SBFE, and the maximum decrease was detected in the UV+HiC-treated group. In addition, Bax expression increased and Bcl-2 expression decreased in the SBFE-treated group compared with the UV-only treated group. The level of caspase-3 remained constant in all the groups. These results suggest that SBFE may contribute to a recovery from UV-induced cell death through the regulation of apoptotic protein expression and that it may have potential therapeutic utility in ameliorating UV-induced skin ageing.

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        OLETF 당뇨모델동물을 이용한 맥문동 추출물(LP9M80-H)의 당뇨질환에 대한 효능

        김지은,황인식,구준서,남소희,최선일,이혜련,이영주,김윤한,박세진,김남수,최영환,대연,Kim, Ji-Eun,Hwang, In-Sik,Goo, Jun-Seo,Nam, So-Hee,Choi, Sun-Il,Lee, Hae-Ryun,Lee, Young-Ju,Kim, Yoon-Han,Park, Se-Jin,Kim, Nahm-Su,Choi, Young-Hwan,Hwa 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.5

        LP9M80-H는 맥문동($Liriope$ $platyphylla$)으로부터 메탄올과 헥산을 이용하여 추출한 새로운 추출물로서 ICR 마우스에서 인슐린분비를 촉진하며, 간과 뇌 조직에서 인슐린 신호경로를 활성화시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LP9M80-H가 당뇨와 비만의 치료에 미치는 효과를 조사하기 위하여, OLETF 모델동물에 LP9M80-H를 2주간 투여한 후 당뇨와 비만과 관련된 주요인자의 변화를 관찰하였다. 비록 체중은 두 집단간에 차이가 없었으나 복부 지방량은 vehicle 투여군보다 LP9M80-H 투여군에서 적었다. 또한, 혈중 포도당농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드가 대조군에 비하여 약간 낮았으나 인슐린의 농도는 유의적으로 크게 증가하였다. 혈청 내 3가지 주요 지질의 농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의적으로 감소하였고, 지방의 산화를 촉진하는 아디포넥틴의 농도도 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 감소하였다. 더불어, 체내에 분비된 인슐린이 표적장기에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 간조직에서 인슐린 수용체와 인슐린 수용체기질(iRS)의 발현을 관찰하였으며, 이러한 2가지 단백질은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 vehicle 투여군에 비해 유의미하게 감소하였다. 또한, 인슐린 신호 경로의 다운스트림에 위치하는 포도당 수송체 중에서 Glut-2와 Glut-3 발현은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의미하게 감소하는 반면에, Glut-4 발현은 일정하게 유지되었다. 따라서 이러한 결과는 LP9M80-H는 포도당 항상성과 지질농도의 조절을 통하여 당뇨와 비만의 증상을 완화시키는데 기여할 것으로 사료된다. It was reported that the novel compounds (LP9M80-H) of $Liriope$ $platyphylla$ regulate glucose transporter (Glut) biosynthesis by activating the insulin-signaling pathway in the liver and brain of ICR mice. To investigate the therapeutic effects of LP9M80-H on the pathology of diabetes and obesity, alterations of key factors related to symptoms were analyzed in the Otsuka Long Evans Tokushima Fatty (OLETF) rats treated with LP9M80-H for 2 weeks. The abdominal fat masses in the LP9M80-H-treated group were lower than the vehicle-treated group, although there was no difference in body weight between the two groups. Additionally, when compared to the vehicle-treated group, LP9M80-H treatment induced a significant decrease in glucose levels and an increase in the insulin concentration in the blood of OLETF rats. A high level of insulin protein was also detected in pancreatic ${\beta}$ cells of LP9M80-H-treated OLETF rats. A significant reduction in the concentration of lipids and adiponectin was detected only in LP9M80-H-treated OLETF rats. Furthermore, the expression of insulin receptor ${\beta}$ and the insulin receptor substrate (IRS) was dramatically decreased in LP9M80-H-treated OLETF rats compared to the vehicle-treated group. Of the glucose transporters located downstream of the insulin-signaling pathway, glucose transporters (Glut) -2 and -3 were significantly decreased in LP9M80-H-treated OLETF rats, while the level of Glut-4 was maintained under all conditions. Therefore, these results suggest that LP9M80-H may contribute to relieving symptoms of diabetes and obesity through glucose homeostasis and regulation of lipid concentration.

      • KCI등재

        Construction and In vitro Study of a Prx 6/Luc Vector System for Screening Antioxidant Compounds in the Transgenic Mice

        Young Ju Lee(이영주),So Hee Nam(남소희),Ji Eun Kim(김지은),In Sik Hwang(황인식),Hye Ryun Lee(이혜련),Sun Il Choi(최선일),Moon Hwa Kwak(곽문화),Jae Ho Lee(이재호),Young Jin Jung(정영진),Beum Soo An(안범수),Dae Youn Hwang(대연) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.2

        Peroxiredoxin 6 (Prx 6)는 티올-특이적 항산화 단백질에 속하는 효소로서 산화적 스트레스로부터 세포를 보호할 뿐만 아니라 과산화물의 환원작용을 촉매한다. 본 연구에서는 인간 Prx 6의 promoter를 이용하여 항산화반응을 유발하는 추출물을 효과적으로 스크리닝하는 새로운 형질전환마우스를 개발하는 최종목적을 달성하기 위한 중간단계로서, hPrx 6/Luc 벡터를 개발하고, 이들 벡터의 안정적 발현과 성공적 반응성을 세포주를 이용하여 확인하고자 하였다. 이를 위해, 인간 Prx 6 promoter를 증폭하여 luciferase cDNA와 결합한 hPrx 6/Luc 벡터를 제조하였으며, 제조된 벡터를 제한효소 절단과 염기서열분석을 통해 확인하였다. hPrx 6/Luc 벡터는 NCI-H460 세포에 transfection한 후 인삼(KWG), 홍삼(KRG), 맥문동(LP), 홍문동(RLP)의 4가지 추출물을 처리하여 luciferase activity를 측정하였다. 그 결과, luciferase activity는 4가지 추출물에 의해 효과적으로 증가하였고, 특히 KRG과 LP를 처리한 그룹이 KWG과 RLP를 처리한 그룹보다 높았다. 또한, luciferase activity는 RLP 농도에 의존적으로 증가하였다. hPrx 6/Luc 벡터와 hPrx 6 mRNA반응의 차이를 비교하기 위해, 4가지 추출물을 처리한 후 hPrx 6 mRNA의 양을 RT-PCR로 분석하였다. 그러나, hPrx 6 mRNA의 양은 비록 고농도의 RLP 추출물에서는 약간의 증가가 관찰되었지만, 대조군에 비하여 4가지 추출물에서 유의적인 차이가 없었다. 한편, 4가지 추출물에 의한 superoxide dismutase (SOD) 활성의 변화는 비록 일부 차이는 있었지만 hPrx 6/Luc 벡터와 유사한 반응을 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 hPrx 6/Luc 벡터는 성공적으로 제조되었고, 세포내에서 안정적으로 발현하면서 항상화물질에 민감하고 정량적으로 반응할 수 있음을 제시하고 있다. 더불어, 이러한 세포주에서 확인결과를 바탕으로 형질전환마우스가 개발된다면, 항산화물질을 정량적으로 스크리닝하는 시스템으로 적용가능성이 매우 높음을 보여주고 있다. Peroxiredoxin 6 (Prx 6) is a member of the thiol-specific antioxidant protein family, which may play a role in protection against oxidative stress and in regulating phospholipid turnover. The aim of this study was to determine whether a human Prx 6/Luc vector was stably expressed and responded to antioxidants in a lung cell line (NCI-H460). To achieve this, the luciferase signal, hPrx 6 mRNA expression, and superoxide dismutase (SOD) activity were measured in transfectants with a hPrx 6/Luc plasmid after treatment with four antioxidant extracts, including Korea white ginseng (KWG), Korea red ginseng (KRG), Liriope platyphylla (LP), and red Liriope platyphylla (RLP). First, the hPrx 6/Luc plasmid was successfully constructed with DNA fragments of human Prx 6 promoter, amplified by PCR using genomic DNA isolated from NCI-H460 cells, and cloned into the pTransLucent reporter vector. The orientation and sequencing of the hPrx 6/Luc plasmid were identified with restriction enzyme and automatic sequencing. A luciferase assay revealed significant enhancement of luciferase activity in the four treatment groups compared with a vehicle-treated group, although the ratio of the increase was different within each group. The KRG- and LP-treated groups showed higher activity than the KWG- and RLP-treated groups. Furthermore, the luciferase activity against RLP occurred roughly in a dose-dependent manner. However, the level of endogenous hPrx 6 mRNA did not change in any group treated with the four extracts. The SOD activity was in agreement with the luciferase activity. Therefore, these results indicate that the hPrx 6/Luc vector system may successfully express and respond to antioxidant compounds in NCI-H460 cells. The data also suggest that the Prx 6/Luc vector system may be effectively applied in screening the response of hPrx 6 to antioxidant compounds in transgenic mice.

      • KCI등재

        항산화반응을 유발하는 물질의 검색에 적용할 수 있는 형질전환 마우스 생산을 위한 새로운 Prx 6/Luc 벡터시스템의 제조 및 폐암세포주에서 반응성 확인

        이영주,남소희,김지은,황인식,이혜련,최선일,곽문화,이재호,정영진,안범수,대연,Lee, Young Ju,Nam, So Hee,Kim, Ji Eun,Hwang, In Sik,Lee, Hye Ryun,Choi, Sun Il,Kwak, Moon Hwa,Lee, Jae Ho,Jung, Young Jin,An, Beum Soo,Hwang, Dae Youn 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.2

        Peroxiredoxin 6 (Prx 6)는 티올-특이적 항산화 단백질에 속하는 효소로서 산화적 스트레스로부터 세포를 보호할 뿐만 아니라 과산화물의 환원작용을 촉매한다. 본 연구에서는 인간 Prx 6의 promoter를 이용하여 항산화반응을 유발하는 추출물을 효과적으로 스크리닝하는 새로운 형질전환마우스를 개발하는 최종목적을 달성하기 위한 중간단계로서, hPrx 6/Luc 벡터를 개발하고, 이들 벡터의 안정적 발현과 성공적 반응성을 세포주를 이용하여 확인하고자 하였다. 이를 위해, 인간 Prx 6 promoter를 증폭하여 luciferase cDNA와 결합한 hPrx 6/Luc 벡터를 제조하였으며, 제조된 벡터를 제한효소 절단과 염기서열분석을 통해 확인하였다. hPrx 6/Luc 벡터는 NCI-H460 세포에 transfection한 후 인삼(KWG), 홍삼(KRG), 맥문동(LP), 홍문동(RLP)의 4가지 추출물을 처리하여 luciferase activity를 측정하였다. 그 결과, luciferase activity는 4가지 추출물에 의해 효과적으로 증가하였고, 특히 KRG과 LP를 처리한 그룹이 KWG과 RLP를 처리한 그룹보다 높았다. 또한, luciferase activity는 RLP 농도에 의존적으로 증가하였다. hPrx 6/Luc 벡터와 hPrx 6 mRNA반응의 차이를 비교하기 위해, 4가지 추출물을 처리한 후 hPrx 6 mRNA의 양을 RT-PCR로 분석하였다. 그러나, hPrx 6 mRNA의 양은 비록 고농도의 RLP 추출물에서는 약간의 증가가 관찰되었지만, 대조군에 비하여 4가지 추출물에서 유의적인 차이가 없었다. 한편, 4가지 추출물에 의한 superoxide dismutase (SOD) 활성의 변화는 비록 일부 차이는 있었지만 hPrx 6/Luc 벡터와 유사한 반응을 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 hPrx 6/Luc 벡터는 성공적으로 제조되었고, 세포내에서 안정적으로 발현하면서 항상화물질에 민감하고 정량적으로 반응할 수 있음을 제시하고 있다. 더불어, 이러한 세포주에서 확인결과를 바탕으로 형질전환마우스가 개발된다면, 항산화물질을 정량적으로 스크리닝하는 시스템으로 적용가능성이 매우 높음을 보여주고 있다. Peroxiredoxin 6 (Prx 6) is a member of the thiol-specific antioxidant protein family, which may play a role in protection against oxidative stress and in regulating phospholipid turnover. The aim of this study was to determine whether a human Prx 6/Luc vector was stably expressed and responded to antioxidants in a lung cell line (NCI-H460). To achieve this, the luciferase signal, hPrx 6 mRNA expression, and superoxide dismutase (SOD) activity were measured in transfectants with a hPrx 6/Luc plasmid after treatment with four antioxidant extracts, including Korea white ginseng (KWG), Korea red ginseng (KRG), Liriope platyphylla (LP), and red Liriope platyphylla (RLP). First, the hPrx 6/Luc plasmid was successfully constructed with DNA fragments of human Prx 6 promoter, amplified by PCR using genomic DNA isolated from NCI-H460 cells, and cloned into the pTransLucent reporter vector. The orientation and sequencing of the hPrx 6/Luc plasmid were identified with restriction enzyme and automatic sequencing. A luciferase assay revealed significant enhancement of luciferase activity in the four treatment groups compared with a vehicle-treated group, although the ratio of the increase was different within each group. The KRG- and LP-treated groups showed higher activity than the KWG- and RLP-treated groups. Furthermore, the luciferase activity against RLP occurred roughly in a dose-dependent manner. However, the level of endogenous hPrx 6 mRNA did not change in any group treated with the four extracts. The SOD activity was in agreement with the luciferase activity. Therefore, these results indicate that the hPrx 6/Luc vector system may successfully express and respond to antioxidant compounds in NCI-H460 cells. The data also suggest that the Prx 6/Luc vector system may be effectively applied in screening the response of hPrx 6 to antioxidant compounds in transgenic mice.

      • KCI등재

        LP9M80-H Isolated from Liriope platyphylla Could Help Alleviate Diabetic Symptoms via the Regulation of Glucose and Lipid Concentration

        Ji Eun Kim(김지은),In Sik Hwang(황인식),Jun Seo Goo(구준서),So Hee Nam(남소희),Sun Il Choi(최선일),Hae Ryun Lee(이혜련),Young Ju Lee(이영주),Yoon Han Kim(김윤환),Se Jin Park(박세진),Nahm-Su Kim(김남수),Young Hwan Choi(최영환),Dae You 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.5

        LP9M80-H는 맥문동(Liriope platyphylla)으로부터 메탄올과 헥산을 이용하여 추출한 새로운 추출물로서 ICR 마우스에서 인슐린분비를 촉진하며, 간과 뇌 조직에서 인슐린 신호경로를 활성화시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에 서는 LP9M80-H가 당뇨와 비만의 치료에 미치는 효과를 조사하기 위하여, OLETF 모델동물에 LP9M80-H를 2주간 투여한 후 당뇨와 비만과 관련된 주요인자의 변화를 관찰하였다. 비록 체중은 두 집단간에 차이가 없었으나 복부 지방량은 vehicle 투여군보다 LP9M80-H 투여군에서 적었다. 또한, 혈중 포도당농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF랫드가 대조군에 비하여 약간 낮았으나 인슐린의 농도는 유의적으로 크게 증가하였다. 혈청 내 3가지 주요 지질의 농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의적으로 감소하였고, 지방의 산화를 촉진하는 아디포넥틴의 농도도 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 감소하였다. 더불어, 체내에 분비된 인슐린이 표적장기에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 간조직에서 인슐린 수용체와 인슐린 수용체기질(IRS)의 발현을 관찰하였으며, 이러한 2가지 단백질은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 vehicle 투여군에 비해 유의미하게 감소하였다. 또한, 인슐린 신호경로의 다운스트림에 위치하는 포도당 수송체 중에서 Glut-2와 Glut-3 발현은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의미하게 감소하는 반면에, Glut-4 발현은 일정하게 유지되었다. 따라서 이러한 결과는 LP9M80-H는 포도당항상성과 지질농도의 조절을 통하여 당뇨와 비만의 증상을 완화시키는데 기여할 것으로 사료된다. It was reported that the novel compounds (LP9M80-H) of Liriope platyphylla regulate glucose transporter (Glut) biosynthesis by activating the insulin-signaling pathway in the liver and brain of ICR mice. To investigate the therapeutic effects of LP9M80-H on the pathology of diabetes and obesity, alterations of key factors related to symptoms were analyzed in the Otsuka Long Evans Tokushima Fatty (OLETF) rats treated with LP9M80-H for 2 weeks. The abdominal fat masses in the LP9M80-H-treated group were lower than the vehicle-treated group, although there was no difference in body weight between the two groups. Additionally, when compared to the vehicle-treated group, LP9M80-H treatment induced a significant decrease in glucose levels and an increase in the insulin concentration in the blood of OLETF rats. A high level of insulin protein was also detected in pancreatic β cells of LP9M80-H-treated OLETF rats. A significant reduction in the concentration of lipids and adiponectin was detected only in LP9M80-H-treated OLETF rats. Furthermore, the expression of insulin receptor β and the insulin receptor substrate (IRS) was dramatically decreased in LP9M80-H-treated OLETF rats compared to the vehicle-treated group. Of the glucose transporters located downstream of the insulin-signaling pathway, glucose transporters (Glut) -2 and -3 were significantly decreased in LP9M80-H-treated OLETF rats, while the level of Glut-4 was maintained under all conditions. Therefore, these results suggest that LP9M80-H may contribute to relieving symptoms of diabetes and obesity through glucose homeostasis and regulation of lipid concentration.

      • KCI등재

        미성숙 솔방울 열수추출물의 항균성

        정경희(Kyung Hui Jeong),황인식(In Sik Hwang),김지은(Ji Eun Kim),이영주(Young Ju Lee),곽문화(Moon Hwa Kwak),이영희(Young Hee Lee),이재호(Jae Ho Lee),대연(Dae Youn Hwang),정영진(Young Jin Jung) 한국염색가공학회 2014 韓國染色加工學會誌 Vol.26 No.1

        Red pine (Pinus densiflora) is widely used traditional medicine, pharmacological and nutritional values from which the phytochemical compounds are derived. The present study was aimed to examine the antibacterial effects in the absence and presence of a immature red pine cone extract against 13 microorganisms. The components in the aqueous extract from immature red pine cone were identified by GC-MS. About 1.4% of total polyphenolic compound was measured in aqueous extract collected from immature red pine cone. Also, the high concentration of β-phellenandrene, α-pinene, limonene, bornyl acetate and aldehyde was detected in total ion chromatograms. Of total 13 microorganisms, 4 microorganisms including Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholera, Listeria monocytogenes, Klebsiella pneumonia were effectively killed by aqueous extract of immature red pine cone. The highest anti-bacterial effect was detected in P. aeruginosa, followed by V. cholera, L. monocytogenes and K. pneumonia. In case of P. aeruginosa, the largest diameter of inhibition zone was maintained to 1/2 solution treated cells and slightly decreased at 1/4 and 1/8 solution treated cells. Also, in test used V. cholera and L. monocytogenes, the inhibition zone was strongly formed in only 1 and 1/2 solution treated cells, while K. pneumonia showed the very small diameter of inhibition zone in all concentrations. Therefore, these results suggested that the aqueous extracts of immature red pine cone should be considered as a new and potentially important anti-bacterial substrate to effectively prevent the microbial infection and penetration.

      • KCI등재

        γ-Secretase 활성억제단백질인 TMP21의 과발현이 신경세포주에서 NGF 수용체 신호전달과정에 미치는 영향

        최선일,지승완,허윤경,김지은,남소희,황인식,이혜련,구준서,이영주,이언필,최해욱,김홍성,이재호,정영진,이수해,심선보,대연,Choi, Sun-Il,Jee, Seung-Wan,Her, Youn-Kyung,Kim, Ji-Eun,Nam, So-Hee,Hwang, In-Sik,Lee, Hye-Ryun,Goo, Jun-Seo,Lee, Young-Ju,Lee, Eon- 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.8

        TMP21은 AD의 원인으로 작용하는 A${\beta}$-42 펩타이드 생성에 중요한 ${\gamma}$-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 ${\gamma}$-secretase 구성단백질과 NGF 수용체 연관 단백질의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 4종류의 ${\gamma}$-secretase 구성단백질의 발현은 vehicle transfectants보다 CMV/hTMP21 transfectants에서 유의적으로 감소하였다. 또한 NGF low affinity 수용체인 $p75^{NTR}$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 ${\alpha}$-secretase-mediated A${\beta}$ 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 ${\gamma}$-secretase complex components including Presenlin-1 (PS-1), PS-2, Nicastrin (NST), Pen-2 and APH-1. Also, the expression level of NGF receptor $p75^{NTR}$ 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 TMP21may simultaneously induce the up-regulation of $p75^{NTR}$/RhoA expression and the down-regulation of TrkA/ERK phosphorylation through the inhibition of ${\gamma}$-secretase activity.

      • KCI등재

        LP-M, a Novel Butanol-Extracts Isolated from Liriope platyphylla, could Induce the Neuronal Cell Survival and Neuritic Outgrowth in Hippocampus of Mice through Akt/ERK Activation on NGF Signal Pathway

        남소희,최선일,구준서,김지은,이연경,황인식,이혜련,이영주,이홍구,최영환,대연,Nam, So-He,Choi, Sun-Il,Goo, Jun-Seo,Kim, Ji-Eun,Lee, Yoen-Kyung,Hwang, In-Sik,Lee, Hye-Ryun,Lee, Young-Ju,Lee, Hong-Gu,Choi, Young-Whan,Hwang, Dae-Youn Korean Society of Life Science 2011 생명과학회지 Vol.21 No.9

        Liriope platyphylla has been used in oriental medicine as an effective medical plant to improve symptoms of cough, sputum production, neurodegenerative disorders, obesity and diabetes for long time. In order to investigate the effects of novel extracts on nerve growth factors (NGF)-stimulated neuritic outgrowth, the alteration of NGF expression and NGF receptor signaling pathway were detected in neuroblastoma cells and C57BL/6 mice. Of a total of 13 novel extracts, 4 extracts (LP-E, LP-M, LP-M50, LP2E17PJ) showed high viability on MTT assay. Also, all of these extracts induced NGF secretion and NGF mRNA expression in neuroblastoma cells. However, the NGF-induced neuritic outgrowth from PC12 cells was only stimulated by LP-E, LP-M and LP-M50. Furthermore, we selected LP-M as a best candidate, based on method and amounts of extraction, in order to verify its effect in mice. C57BL/6 mice were treated with 50 mg/kg of LP-M for 2 weeks and the effects on NGF regulation were analyzed with various methods. The expression of NGF mRNA was significantly increased in LP-M treated mice compared to vehicle treated mice. Also, the signaling pathway of p75NTR was inhibited in the cortex by LP-M treatment, with no change in the hippocampus of brain. However, the signaling pathway of TrkA was dramatically activated in only hippocampus via LP-M treatment. Therefore, these results suggest that the novel four extracts of L. platyphylla may contribute to the regulation of NGF expression and secretion in neuronal cells. LP-M was especially considered to be an excellent candidate for a neurodegenerative disease-therapeutic drug. 맥문동(Liriope platyphylla)은 동양의학에서 오래 동안 항염증제, 당뇨 혹은 비만 치료제, 그리고 신경세포활성화 약제로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 맥문동으로부터 NGF의 발현을 촉진하는 새로운 물질을 개발하고 이들의 작용기전을 밝히기 위하여 맥문동으로부터 13가지의 새로운 추출물을 확보하고 이들의 기능을 세포주와 마우스 실험을 통해 분석하였다. 그 결과, 상대적으로 세포독성이 낮고 NGF의 분비량이 많은 LP-E, LP-M, LP-M50, LP2E17PJ 등 4가지 추출물을 확보하였다. 또한 이들 중에서 LP2E17PJ를 제외한 3가지 추출물에 의해 분비된 NGF는 PC12세포의 neuritic outgrowth를 촉진하였다. 더불어 추출방법과 추출량의 측면에서 효과적인 LP-M을 C57BL/6 마우스에 2주간 투여하여 뇌조직에서 NGF mRNA의 발현을 확인하였다. LP-M은 오직 피질에서만 두 종류의 receptor 중에서 low affinity receptor를 통한 억제신호를 전달하였으며, 해마에서는 유의적인 변화를 유도하지 못했다. 그러나 high affinity receptor를 통한 신호전달은 해마에서만 활성화 신호를 전달하였고 피질에서는 변화를 유도하지 못했다. 이러한 결과는 맥문동 추출물인 LP-M은 마우스 대뇌의 해마에서 high affinity receptor를 통한 신호전달을 통해 neuritic outgrowth를 촉진함을 확인하였다.

      • KCI등재

        LP-M, a Novel Butanol-Extracts Isolated from Liriope platyphylla, could Induce the Neuronal Cell Survival and Neuritic Outgrowth in Hippocampus of Mice through Akt/ERK Activation on NGF Signal Pathway

        So He Nam(남소희),Sun Il Choi(최선일),Jun Seo Goo(구준서),Ji Eun Kim(김지은),Yoen Kyung Lee(이연경),In Sik Hwang(황인식),Hye Ryun Lee(이혜련),Young Ju Lee(이영주),Hong Gu Lee(이홍구),Young Whan Choi(최영환),Dae Youn Hwang(대연) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.9

        맥문동(Liriope platyphylla)은 동양의학에서 오래 동안 항염증제, 당뇨 혹은 비만 치료제, 그리고 신경세포활성화 약제로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 맥문동으로부터 NGF의 발현을 촉진하는 새로운 물질을 개발하고 이들의 작용기전을 밝히기 위하여 맥문동으로부터 13가지의 새로운 추출물을 확보하고 이들의 기능을 세포주와 마우스 실험을 통해 분석하였다. 그 결과, 상대적으로 세포독성이 낮고 NGF의 분비량이 많은 LP-E, LP-M, LP-M50, LP2E17PJ 등 4가지 추출물을 확보하였다. 또한 이들 중에서 LP2E17PJ를 제외한 3가지 추출물에 의해 분비된 NGF는 PC12세포의 neuritic outgrowth를 촉진하였다. 더불어 추출방법과 추출량의 측면에서 효과적인 LP-M을 C57BL/6 마우스에 2주간 투여하여 뇌조직에서 NGF mRNA의 발현을 확인하였다. LP-M은 오직 피질에서만 두 종류의 receptor 중에서 low affinity neceptor를 통한 억제신호를 전달하였으며, 해마에서는 유의적인 변화를 유도하지 못했다. 그러나 high affinity receptor를 통한 신호전달을 해마에서만 활성화 신호를 전달하였고 피질에서는 변화를 유도하지 못했다. 이러한 결과는 맥문동 추출물인 LP-M은 마우스 대뇌의 해마에서 high affinity receptor를 통한 신호전달을 통해 neuritic outgrowth를 촉진함을 확인하였다. Liriope platyphylla has been used in oriental medicine as an effective medical plant to improve symptoms of cough, sputum production, neurodegenerative disorders, obesity and diabetes for long time. In order to investigate the effects of novel extracts on nerve growth factors (NGF)-stimulated neuritic outgrowth, the alteration of NGF expression and NGF receptor signaling pathway were detected in neuroblastoma cells and C57BL/6 mice. Of a total of 13 novel extracts, 4 extracts (LP-E, LP-M, LP-M50, LP2E17PJ) showed high viability on MTT assay. Also, all of these extracts induced NGF secretion and NGF mRNA expression in neuroblastoma cells. However, the NGF-induced neuritic outgrowth from PC12 cells was only stimulated by LP-E, LP-M and LP-M50. Furthermore, we selected LP-M as a best candidate, based on method and amounts of extraction, in order to verify its effect in mice. C57BL/6 mice were treated with 50 mg/kg of LP-M for 2 weeks and the effects on NGF regulation were analyzed with various methods. The expression of NGF mRNA was significantly increased in LP-M treated mice compared to vehicle treated mice. Also, the signaling pathway of p75NTR was inhibited in the cortex by LP-M treatment, with no change in the hippocampus of brain. However, the signaling pathway of TrkA was dramatically activated in only hippocampus via LP-M treatment. Therefore, these results suggest that the novel four extracts of L. platyphylla may contribute to the regulation of NGF expression and secretion in neuronal cells. LP-M was especially considered to be an excellent candidate for a neurodegenerative disease-therapeutic drug.

      • KCI등재

        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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