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보고서 상세정보

방사선에 의해 활성화되는 COX-1/COX-2 저해제의 발굴 및 염증 억제 기전 규명

  • 사업명

    원자력연구기반확충사업

  • 과제명

    방사선에 의해 활성화되는 5-LOX 저해제의 발굴 및 염증 억제 기전 규명

  • 주관연구기관

    부산대학교
    Busan National University

  • 연구책임자

    윤부현

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-07

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    교육과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단

  • 등록번호

    TRKO201000013708

  • 과제고유번호

    1345099336

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Arthritis defines broad damage of perichondrium, articulation, and muscle. This is one of the most common awkward behavior diseas...

    Arthritis defines broad damage of perichondrium, articulation, and muscle. This is one of the most common awkward behavior disease with > 1/6 people in the world. The medication for arthritis is the major treatment to relieve pain and to cure the disease. Currently, the increasing evidence has provided that the inflammation response in cyclooxygenase-2 (COX-2) overexpression and the activation of lipid metabolism pathway is responsible for induction of arthritis. Although many studies have been performed to develop the inhibitors of COX-2 for arthritis medicines, the side effects of arthritis medicines are not controlled properly because of the non-specific inhibitory effect of COX-2 inhibitors. The fact that some phytochemical inhibitor can be activated by the radiation is a driving force for the identification of lead compounds for radiation-specific natural compounds. In this study, our plan has as its main objectives in the identification of radiation-sensitive COX-2-inhibitor, the analysis of the inflammation-inhibitory mechanism and the application of these information to acquisition of lead compounds for arthritis treatment without any side-effects. Four natural compounds (10μM NDGA, 15μM curcumin , 5μM evodiamine, 15μM CAPE) are selected. Exposure to 200J/m2 (doses used to induce photolysis of 4-drugs) of UVC dramatically induced COX-2 expression. We demonstrate that 4-drugs inhibited COX-2 signaling pathway in UVC-irradiated fibrosarcoma. Treatment of 4-drugs inhibited COX-2 and Prostaglandin E2 (PGE2) production. Comparable to these results, this study identifies four radiation-sensitive COX-2-inhibitors and analyzes the inflammation-inhibitory mechanism. Considering the significance of arthritis, these findings can apply pain-free life for arthritis patients through minimizing the side-effect of drugs and these natural products may be useful as potential templates for development of better inflammation treatment study.


    관절염(arthritis)은 관절과 연골의 막과 근육을 포함한 광범위한 손상으로 정의할 수 있으며, 세계인구의 1/6 이상과 우리나라 45세 성인 남녀의 1/5 이상이 앓고 있는 매우 대중적인 질환으로 거동을 불편하게 하는 주요 원...

    관절염(arthritis)은 관절과 연골의 막과 근육을 포함한 광범위한 손상으로 정의할 수 있으며, 세계인구의 1/6 이상과 우리나라 45세 성인 남녀의 1/5 이상이 앓고 있는 매우 대중적인 질환으로 거동을 불편하게 하는 주요 원인 중 하나이다. 관절염 치료는 약물요법이 관절염 치료와 통증 완화를 위해 가장 일반적으로 사용되고 있는 치료법이다. 최근 들어 COX-2의 과발현과 지질대사 경로의 활성화를 통한 염증반응이 관절염의 주요 원인으로 인식되어 다양한 저해제가 연구되고 있지만, 이들의 비특이적 저해에 의한 부작용과 저해 기전에 대한 부족한 정보는 염증반응과 관절염 치료의 부작용을 효과적으로 제어하지 못하는 원인이 되고 있다. 이에 천연물 저해제가 방사선을 비롯한 다양한 에너지조사에 의해 활성화(photodegradation) 되어 COX-2-경로를 저해한다는 사실은 방사선 특이적 COX-2 저해제의 존재 가능성을 뒷받침 한다.
    본 연구에서 방사선 특이적 저해제로 탐색하고자 하는 것으로 UVC같은 고에너지에 의해 특이적으로 광분해(photolysis)되어 Reactive oxygen species(singlet oxygen, hydroxyl radicals, superoxides, hydrogen perodixde)를 형성함으로써 염증 관련 효소와 효과적으로 반응하는지 알아 보았다. 염증관련 효소로는 COX-2를 보았고, photolysis시키는 고에너지로는 UVC200J을 사용하였다. 3차원 구조 모델링을 통한 COX-2의 활성부위에 결합하여 특이적으로 저해하는 NDGA, Curcumin, Evodiamine, CAPE등 4가지 drug을 선별하였다. UVC200J 조사 시 COX-2의 발현이 증가하게 나타났고, 이 발현은 pretreatment시킨 NDGA, Curcumin, Evodiamine, CAPE에 의해서 발현정도가 저해 된다는 결론을 얻었다. 또한 COX-2의 major한 product인 Prostaglandin E2(PGE2)의 분비도 저해한다는 것을 실험으로 증명하였다. 이것은 inflammatory cell을 recruit하고, skin receptor를 sensitize하며, hypothalamic temperature조절을 regulation하는 염증 유발성 Prostagladin을 저해함으로써 염증유발을 막는 탁월한 효능이 있다는 것이 증명되었다. 이 연구를 계속해 나간다면 관절염 치료에 있어서, 기존의 약물치료와 더불어 방사선 치료를 적용하여 관절염 치료 연구에 대한 새로운 패러다임을 제시할 수 있고, 염증유발 단백질과 저해제의 작용기적에 대한 구조 생화학적 연구를 통해 COX-2에만 특이적으로 반응하는 새로운 치료제의 발굴에 위한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다. 그리고 부작용 감소를 통해 관절염 치료를 용이하게 함으로써, 관절염 환자들이 겪는 통증으로부터 해방될 수 있는 길을 실현시키는데 일조 할 수 있을 것이다.


  • 목차(Contents) 

    1. 최종보고서(원자력대학생용) ...1
    2. 요약 ...2
    3. Abstract ...2
    4. 1. 서론 ...3
    5. 2. 실험방법 ...4
    6. 3. 결과 ...4
    7. 3-1. 3차원 구조 모델링을 통한 COX -1/COX -2의 활성부위에 결합하는 특이적 저해제의 선별 ...4
    8. 3-...
    1. 최종보고서(원자력대학생용) ...1
    2. 요약 ...2
    3. Abstract ...2
    4. 1. 서론 ...3
    5. 2. 실험방법 ...4
    6. 3. 결과 ...4
    7. 3-1. 3차원 구조 모델링을 통한 COX -1/COX -2의 활성부위에 결합하는 특이적 저해제의 선별 ...4
    8. 3-2 방사선조사 특이적 COX -2 저해제의 발굴 및 항염증 지표단백질에 대한 영향 연구 ...5
    9. 4. 결론 ...5
    10. 참고문헌 ...5
  • 참고문헌

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