[논문]상동나무(Sageretia thea) 잎과 가지추출물의 대장암과 폐암세포의 β-catenin 분해 유도 활성

김하나; 박광훈; 김정동; 박수빈; 어현지; 정진부

doi:10.7732/kjpr.2019.32.2.153

상동나무(Sageretia thea) 잎과 가지추출물의 대장암과 폐암세포의 β-catenin 분해 유도 활성
Effect of the Extracts from the Leaves and Branches of Sageretia thea on β-catenin Proteasomal Degradation in Human Colorectal and Lung Cancer Cells 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.32 no.2, 2019년, pp.153 - 159

김하나 (국립안동대학교 생약자원학과, 대학원) , 박광훈 (국립산림과학원 산림약용자원연구소) , 김정동 (국립안동대학교 생약자원학과, 대학원) , 박수빈 (국립안동대학교 생약자원학과, 대학원) , 어현지 (국립산림과학원 산림약용자원연구소) , 정진부 (국립안동대학교 생약자원학과)

초록
AI-Helper

이상의 연구 결과로 미루어 볼 때, 상동나무 가지 (STB)와 잎(STL)은 $GSK3{\beta}$와 ROS에 의존하지 않는 ${\beta}-catenin$의 분해 유도를 통해 대장암 및 폐암세포의 생육을 억제하는 것으로 나타났다. 본 결과는 상동나무 가지와 잎의 항암을 위한 대체보완소재 및 천연 항암제 개발을 위한 소재로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 추가적 연구를 통해 상동나무 가지와 잎의 ${\beta}-catenin$의 분해 유도 관련 기전연구와 항암 활성물질의 분석연구가 필요할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we evaluated the effect of branch (STB) and leave (STL) extracts from Sageretia thea on ${\beta}-catenin$ level in human colorecal cancer cells, SW480 and lung cancer cells, A549. STB and STL dose-dependently suppressed the growth of SW480 and A549 cells. STB and STL decreased ${\beta}-catenin$ level in both protein and mRNA level. MG132 decreased the downregulation of ${\beta}-catenin$ protein level induced by STB and STL. However, the inhibition of $GSK3{\beta}$ by LiCl or ROS scavenging by NAC did not block the reduction of ${\beta}-catenin$ protein by STB and STL. Our results suggested that STB and STL may downregulate ${\beta}-catenin$ protein level independent on $GSK3{\beta}$ and ROS. Based on these findings, STB and STL may be a potential candidate for the development of chemopreventive or therapeutic agents for human colorectal cancer and lung cancer.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Effect of STB and STL on the cell growth in SW480 and A549 cells. (A and B) Cell growth was evaluated by MTT assay at 24 h after STB and STL treatment. *p < 0.05 compared to cell without STB and STB.
표 Table 1. Sequence of oligonucleotide primers used for RT-PCR
그림 Fig. 2. Effect of STB and STB on β-catenin expression in SW480 and A549 cells. (A and B) A549 and SW480 cells were treated with STB and STL at the indicated concentrations for 24 h. Western blot and RT-PCR analysis was performed against β-catenin. Actin and GAPDH were used as internal controls for Western blot and RT-PCR, respectively. *p < 0.05 compared to cell without STB and STL.
그림 Fig. 3. Effect of STB and STL on β-catenin proteasomal degradation in SW480 and A549 cells. (A and B) SW480 and A549 cells were pretreat with 20 μM of MG132 for 2 h and then co-treated with STB and STL for 12 h. Western blot analysis was performed against β- catenin. Actin was used as an internal control. *p < 0.05 compared to cell without STB and STL.
그림 Fig. 4. Effect of GSK3β or ROS on β-catenin proteasomal degradation induced by STB and STL in SW480 and A549 cells. (A and B) SW480 and A549 cells were pretreated with 20 mM of LiCl or 10 mM of NAC for 2 h and then co-treated with STB and STL for 12 h. After the treatment, Western blot analysis was performed against β-catenin. Actin was used as internal control. *p < 0.05 compared to cell without STB and STL.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

상동나무의 β-catenin 단백질 발현 조절활성에 대한 연구는 미비하여 본 연구에서 상동나무가지와 잎 추출물의 대장암세포와 폐암세포에서 β-catenin 단백질 발현 조절활성을 조사하였다.

제안 방법

그 후 2차 항체는 5% non-fat dry milk에 용해시켜 membrane에 상온에서 1시간 처리하였고, TBS-T로 5분간 3회 세척 후 membrane은 ECL western blotting substrate (Amersham Biosciences Co., Little Chalfont, England)를 이용하여 단백질을 확인하였다.
그리하여, STB와 STL에 의해 야기되는 β-catenin 분해 유도에 GSK3β와 ROS가 관여하는지 검증하기 위해, GSK3β억제제인 LiCl과 ROS 제거제인 NAC를 처리하고, STB와 STL을 12시간 처리하여 β-catenin 단백질을 확인하였다.
음건·세절한 상동나무 잎과 가지 40 g을 800 mL의 70% 에탄올을 가하여 상온에서 7일 동안 침지하여 추출하고, 원심분리하여 70% 에탄올 추출물을 회수하였다.
1 μg 의 total RNA를 Verso cDNA synthesis kit (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA)를 이용하여 cDNA를 합성하였다.
24시간 후 각각의 well에 MTT 용액(1 mg/mL)을 50 μL씩 첨가하고 2시간 반응시킨 후, 상등액을 제거하고 DMSO를 100 μL씩 각각의 well에 첨가하여 녹인 후 UV/Visible spectrophotometer (Xma-3000PC, Human Corporation Co., Seoul, Korea)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
STB와 STL의 대장암과 폐암세포에 대한 세포생육억제 활성을 평가하기 위해, 대장암세포인 SW480과 폐암세포인 A549에 STB와 STL을 농도별로 24시간 처리 후, MTT assay를 이용하여 STB와 STL의 세포생육억제활성을 평가하였다.
SW480과 A549세포를 96-well plate에 well 당 1 × 104 cells로 24 시간 배양한 후, STB와 STL 을 농도별 처리하고 24시간 동안 배양시켰다.
세포로부터 단백질을 추출하기 위해, 처리 후 세포를 4°C에서 유지된 1 × phosphate-buffered saline (PBS)로 2회 세척한 후, protease inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich Co.)과 phosphatase inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich Co.)이 포함된 NP-40 lysis buffer (GenDEPOT, Katy, TX, USA)를 4°C에서 1시간 처리하여 단백질을 추출하였다.
세포에서 RNA를 추출하기 위해서 세포를 4°C에서 유지된 1 × PBS로 2회 세척한 후, RNeasy Mini kit (QIAGEN GmbH., Hilden, Germany)를 이용하여 total RNA를 추출하였다.

대상 데이터

그리고 western blot 분석을 위한 항체인 β-catenin과 actin은 Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA)에서 구매되었다.
단백질분해효소 억제제인 MG132, GSK3β 억제제인 LiCl, 활성산소제거제인 N-acetyl Cysteine (NAC) 및 3-(4,5-dimethylthizaol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)사에서 구매하였다.
상동나무 가지(STB)와 잎(STL) 추출물은 dimethyl sulfoxide (DMSO)에 용해하여 실험에 사용되었고, 대조군은 DMSO를 0.1%를 초과하지 않는 범위에서 사용하였다.
대장암 및 폐암세포의 배양을 위한 배지인 DMEM/F-12는 Lonza (Morristown, NJ, 에서 구매하였다.
본 실험에 사용된 시료는 갈매나무과(Rhamnaceae)에 속하는 상동나무(Sageretia thea) 잎과 가지는 국립산림과학원 산림약용자원연구소로부터 제공받았다.
본 연구에서 사용된 대장암세포 SW480과 폐암세포 A549는 American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)에서 구매되었고, 각각의 세포는 10% FBS, 100 U/mL penicillin과 100 μg/mL streptomycin이 포함된 DMEM/F-12 배지로 37°C, 5% CO2 하에서 배양되었다.

데이터처리

모든 결과는 3 회 반복 측정 후 평균 ± 표준편차로 나타내었고, 처리간 유의성은 Student’s t-test로 검증하여 p-value 값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의하다고 판정하였다(Microsoft Exel 2010, Microsoft, Redmond, WA, USA).

이론/모형

SW480과 A549세포의 생육억제는 MTT assay로 측정하였다.

성능/효과

그 결과, LiCl과 NAC가 처리되지 않은 세포와 처리된 세포 에서 모두 STB와 STL에 의한 β-catenin 단백질 감소가 나타났다(Fig. 4A and 4B).
그 결과, STB와 STL은 SW480과 A549세포의 세포생육을 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다(Fig. 1).
본 결과를 미루어 볼 때, STB와 STL은 β-catenin mRNA 발현 억제를 통해 β-catenin 단백질을 감소시키고, 또한 β-catenin 단백질의 분해를 유도하는 것으로 판단된다.
STB와 STL의 대장암세포와 폐암세포의 β-catenin 발현 조절활성을 단백질 및 mRNA 수준에서 평가한 결과, STB와 STL 은 A549와 SW480세포에서 β-catenin의 단백질 및 mRNA 수준을 감소시켰으나 STB와 STL에 의해서 유도되는 β-catenin 단백질 감소가 mRNA 감소에 비해 급격하게 나타났다(Fig. 2A and 2B).
STB와 STL이 β-catenin 단백질 분해를 유도하는지 평가하기 위해, 단백질 분해효소 억제제인 MG132를 2시간 동안 처리 한 후, STB와 STL을 12시간 처리하여 β-catenin 단백질을 확인 한 결과, MG132가 처리되지 않은 SW480과 A5490세포에서는 STB와 STL에 의한 β-catenin 단백질 감소가 확인되었으나, MG132가 처리된 세포에서는 β-catenin 단백질 감소가 억제되었다(Fig. 3A and 3B).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	상동나무의 정의는?	갈매나무과(Rhamnaceae) 식물인 상동나무(Sageretia thea) 는 약용식물로서 한국과 중국에서 간염과 발열을 위한 치료제로 사용되어 왔다(Chung et al., 2009; Hyun et al.
	상동나무 가지는 어떤 효능을 가지는가?	, 2019; Park et al., 2002), 상동나무 가지는 대장암세포와 유방암세포의 세포사멸을 유도한다고 보고되고 있다(Kim et al., 2019; Ko et al.
	상동나무의 β-catenin 단백질이 항암활성 관련하여 하는 역할은?	, 2016). 상동나무의 항 암활성 관련 작용기전 연구에서 가지와 잎 추출물은 GSK3β의 존성 cyclin D1 인산화를 통해 cyclin D1의 분해 및 Nrf2 의존성 HO-1 발현 유도를 통해 대장암세포의 세포생육억제와 세포사멸을 유도하다고 보고되었다(Kim et al., 2019).

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증