항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

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항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전. 주 대 명 가톨릭대학교 의과대학 생화학교실. Cytokine signaling pathway involved in inflammatory arthritis (Choy et al., 2001). NSAID Corticosteroids. Auranofin Parenteral gold Hydroxychloroquine Minocycline Sulfasalazine Azathioprine. Antirheumatic drugs. “ Second-line ” drugs - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

주 대 명가톨릭대학교 의과대학 생화학교실

Page 2: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

Cytokine signaling pathway involved in inflammatory arthritis (Choy et al., 2001)

Page 3: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

Antirheumatic drugs

NSAID Corticosteroids

AuranofinParenteral goldHydroxychloroquineMinocyclineSulfasalazineAzathioprine

Chlorambucil Cyclophosphamide

“Second-line” drugs(“Disease-modifying” or “Slow-

acting”)“First-line” drugs

Penicillamine Methotrexate Cyclosporin

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항염작용을 나타내는 금제제 . (1) gold sodium thiomalate, (2) gold thioglucose, (3) gold sodium thiosulfate, (4) gold sodium thiopropanosulfonate, (5) auranofin

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Auranofin inhibits TNF gene expression by blocking NF-B activation

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Proteins regulated by NF-B

Proinflammatory cytokines TNF, IL-1, IL-2, IL-6, GM-CSF, M-CSF, G-CSF

Chemokines IL-8, MIP-1 Gro-, -, and - Eotaxin

Inflammatory enzymes iNOS, COX-2 5-Lipoxygenase cPLA2

Adhesion molecules ICAM-1, VCAM-1 E-selectin

Receptors IL-2R ( chain) TCR ( chain)

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NF-B activation pathway

IB

p65p50

IkB

p50

p50

p50p65 p65 p65

IB IBP P

P PIKK

B

p50 p65

TNF

NF-B

LPSTNF Virus

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IB kinase (IKK)

• 500-900 kDa multi-subunit complex• Phosphorylates Ser 32 and 36 of IB• Inducible by NF-B inducers• Contains IKKIKKandIKK

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IKK assay

• Preparation of cell lysate• Immunoprecipitation with anti-IKK antibody• Incubation with [-32P]ATP and GST-IkB• Electrophoresis and autoradiography

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Auranofin inhibits signal-induced activation of IKK

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NF-B activation pathway

IB

p65p50

IkB

p50

p50

p50p65 p65 p65

IB IBP P

P PIKK

B

p50 p65

TNF

NF-B

LPSTNF Virus

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Inhibition of in vitro IKK activity by gold

compounds

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Metal compounds that inhibit IKK activity in vitro

Metal compounds ID50 (M)ZnSO4

AurothiomalateHgCl2AurothioglucoseAuCl3CuSO4

CoCl2Na2Cr2O7

8.710.912.319.624.126.955.769.2

CaCl2, FeSO4, FeCl3, NiCl2, (NH4)6Mo7O24, CdCl2, cis-Pt(NH3)2Cl2 (cisplatin), and lead acetate were not effective.

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Zn2+ and Cu2+ inhibit TNF synthesis by blocking IKK activation

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Reducing and thiol-reactive agents modulate IKK activity in vitro

Page 16: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

Proposed pathway for signal transduction by reactive cysteine modification (Finkel, 2000)

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Oxidizing agents inhibit TNF-induced NF-B reporter gene expression

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Oxidizing agents inhibit signal-induced IKK activation and in vitro IKK activity

Page 19: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

IB

p65p50

IKK

LPS

TNF PKC

GoldOxidative Stress

IB

p65p50

P P

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The three components of IKK. (Karin, 2000)

Page 21: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

Inhibition of homodimeric IKK and IKK by various thiol-modifying agents

Page 22: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

Schematic representation of proposed model of IKK regulation by phosphorylation. (Karin, 2000)

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Activation loops of IKK, IKK, JNK, and p38

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IKK KD LZ HLH

165 178 191

IKK wt DLG Y A KDVDQG SL CT S FVG T LQ Y L APEIKK CA SL AT SIKK SE EL CT E

166 179 192

IKK wt DLG Y A KELDQG SL CT S FVG T LQ Y L APEIKK CA SL AT SIKK SE EL CT E

IB Kinase(IKK) mutants

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Gold inhibits IKK through modification of Cys-179 in its activation loop

AuranofinIKK WT

0 3 10 30 0 3 10 30 (M)

GST-IB

KA

IB IKK

IKK CA

IKK WT

0 3 10 30 0 3 10 30 (M)GST-IBKA

IB IKK

IKK CAAuranofin

0

50

100

150

0 3 10 30Auranofin (uM)

%Con

trol

WTCA

(A)

(B)

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TNF + + + + + +

H2O2 Diamide

0.3 1 3 0.3 1 (mM)

GST-IB

KA

IB IKK

IKK-Flag + + + + + +

WT

CA

IKK-HA + + + + + +

WT

CA

Cys-179 of IKK is necessary for the effect of H2O2 and diamide:kinase assay

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Constitutively active IKK and IKK are inhibited by gold

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Conclusion• Gold and oxidizing agents inhibit NF-B

and IKK activation by modifying Cys-179 of IKK.

• Modification of Cys-179 of IKK by gold directly inhibits activated IKK.

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The activation segment in active forms of different kinases

Page 32: 항 류마티스 금제제의 분자적 작용기전

The activation segment in inactive forms of different kinases