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논문 상세정보

초록

Pipernonaline은 후추나무과에 속하는 필발(Piper longum Linn.)의 유도체로서 전립선 암세포에 대한 항암활성이 보고되고 있다. 하지만 실제 암세포 내에서 생물학적 정보를 가진 수 많은 유전자들에 대한 발현이 어떻게 이루어지고 있는지 알려진 바가 없다. 본 연구에 사용된 microarray 분석은 동시에 수 만개 이상의 유전자 발현양상을 한번에 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 전립선 암세포인 PC-3 세포에 pipernonaline을 처리하여 cDNA microarray를 실시하였다. 이후, DAVID database를 이용하여 gene ontology의 Biological Process를 분석하여 세포사멸과 세포주기, 세포성장 및 증식에 관련된 유전자들을 우선적으로 분석하였다. 그 결과, 세포주기관련 256개, 세포사멸관련 197개, 세포성장 및 증식관련에 154개의 유전자가 확인 되었다. 이러한 결과는 pipernonaline은 전립선 암세포 내에 존재하는 생물학적 신호전달체계에 관련된 유전자 발현을 조절함으로써 항암활성을 나타내 것을 알 수 있었고, 이후 이러한 microarray의 추가적인 분석은 암세포 내 새로운 유전자의 탐색 및 메커니즘을 규명하는데 유용하게 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract

It has been reported that pipernonaline isolated from Piper longum Linn. has a wide biochemical and pharmacological effect, including antitumor activity in prostate cancer PC-3 cells. However, its mechanism and expression pattern of many genes involved in biological functions are not clearly understood. To perform the gene expression study in PC-3 cells treated with pipernonaline, a cDNA microarray chip composed of 44,000 human cDNA probes was used. As a result, cell cycle-related genes, apoptosis-related genes, and cell proliferation/growth-related genes have been identified in gene ontology of the DAVID database. These results suggest that pipernonaline has antitumor activity by regulating the expression pattern of genes involved in biological signaling pathway in prostate cancer PC-3 cells. Further, additional analysis of these microarray data can be a useful tool to identify the mechanism and discovery of novel genes in cancer therapy.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전립선암
전립선암의 발병 원인은 무엇인가?
유전적 요인, 노화, 고지방 식이 등에 따라 발병할 수 있다고 알려져 있으나 정확한 메커니즘은 밝혀져 있지 않다

우리나라의 경우도 서구화 된 식습관과 생활습관의 변화 및 고령화로 인해 발병률이 빠르게 증가하는 추세이다. 또한, 전립선암은 유전적 요인, 노화, 고지방 식이 등에 따라 발병할 수 있다고 알려져 있으나 정확한 메커니즘은 밝혀져 있지 않다[8]. 이에 대해 최근에는 천연물을 이용한 생물학적 및 화학적 치료요법을 이용하여 전립선 암세포의 사멸을 유도하는 연구가 많이 이루어지고 있다[2,9].

microarray 분석
microarray 분석은 어떤 기술인가?
동시에 수 만개 이 상의 유전자 발현양상을 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병 의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술

본 연구에서 사용된 microarray 분석은 동시에 수 만개 이 상의 유전자 발현양상을 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병 의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술이다. 목표로 하는 세포에서 mRNA를 분리하여 형 광물질을 첨가하여 단일 가닥 형태의 cDNA로 합성시켜, 여기에 microarray chip에 내장되어있는 probe를 이용하여 발산하는 형광을 검출하여 발현 변화 양상을 파악할 수 있다[7].

전립선 암
우리나라에서 전립선 암의 발병률 추세는 어떠한가?
우리나라의 경우도 서구화 된 식습관과 생활습관의 변화 및 고령화로 인해 발병률이 빠르게 증가하는 추세이다

미국 암 협회의 보고에 따르면 전립선 암은 미국의 남성에게서 발병하는 암 중 가장 발병률이 높고, 암 관련 사망률 2위 를 나타내고 있다[1]. 우리나라의 경우도 서구화 된 식습관과 생활습관의 변화 및 고령화로 인해 발병률이 빠르게 증가하는 추세이다. 또한, 전립선암은 유전적 요인, 노화, 고지방 식이 등에 따라 발병할 수 있다고 알려져 있으나 정확한 메커니즘은 밝혀져 있지 않다[8].

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참고문헌 (9)

  1. 1. ACS. 2012. Cancer facts & figures. American cancer society. 
  2. 2. Eom, K. S., Hong, J. M., Youn, M. J., So, H. S., Park, R., Kim, J. M. and Kim, T. Y. 2008. Berberine induces G1 arrest and apoptosis in human glioblastoma T98G cells through mitochondrial/ caspases pathway. Biol. Pharm. Bull. 31, 558-562. 
  3. 3. Kim, K. Y., Kim, Y. J., Lee, W., Yu, S. N., Cho, H. J., Lee, S. Y., Lee, H. S., Sohn, J. H., Oh, H. C. and Ahn, S. C. 2009. Purification and identification of apoptosis modulator pipernonaline from piper longum Linn. against prostate cancer cells. J. Life Sci. 19, 671-675. 
  4. 4. Lammers, G., Gilissen, C., Nillesen, S. T., Uijtdewilligen, P. J., Wismans, R. G., Veltman, J. A., Daamen, W. F. and van Kuppevelt, T. H. 2010. High density gene expression microarrays and gene ontology analysis for identifying processes in implanted tissue engineering constructs. Biomaterials 31, 8299-8312. 
  5. 5. Li, S., Becich, M. J. and Gilbertson, J. 2004. Microarray data mining using gene ontology. Stud. Health Technol. Inform. 107, 778-782. 
  6. 6. Michael, B. and Lawrence, H. 2008. Identification of OBO nonalignments and its implications for OBO enrichment. Bioinformatics 24, 1448-1455. 
  7. 7. Nguyen, D. V., Arpat, A. B., Wang, N. and Carroll, R. J. 2002. DNA microarray experiments: Biological and technological aspects. Biometrics 58, 701-717. 
  8. 8. Park, S. K., Sakoda, L. C., Kang, D., Chokkalingam, A. P., Lee, E., Shin, H. R., Ahn, Y. O., Shin, M. H., Lee, C. W., Lee, D. H., Blair, A., Devesa, S. S. and Hsing, A. W. 2006. Rising prostate cancer rates in South Korea. Prostate 66, 1285-1291. 
  9. 9. Wang, M., Ruan, Y., Chen, Q., Li, S., Wang, Q. and Cai, J. 2011. Curcumin induced HepG2 cell apoptosis-associated mitochondrial membrane potential and intracellular free Ca(2+) concentration. Eur. J. Pharmacol. 650, 41-47. 

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