SCIE
SCOPUS
A botulinum neurotoxin-like function of <i>Potentilla chinensis</i> extract that inhibits neuronal SNARE complex formation, membrane fusion, neuroexocytosis, and muscle contraction
저자
Jung, Chang-Hwa ; Choi, Jin-Kyu ; Yang, Yoosoo ; Koh, Hyun-Ju ; Heo, Paul ; Yoon, Kee-Jung ; Kim, Sehyun ; Park, Won-Seok ; Shing, Hong-Ju ; Kweon, Dae-Hyuk
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
-주제어
등재정보
SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1157-1167(11쪽)
제공처
소장기관
<P><I>Context: Botulinum</I> neurotoxins (BoNTs) are popularly used to treat various diseases and for cosmetic purposes. They act by blocking neurotransmission through specific cleavage of soluble <I>N</I>-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor (SNARE) proteins. Recently, several polyphenols were shown to interfere with SNARE complex formation by wedging into the hydrophobic core interface, thereby leading to reduced neuroexocytosis.</P><P><I>Objective</I>: In order to find industrially-viable plant extract that functions like BoNT, 71 methanol extracts of flowers were screened and BoNT-like activity of selected extract was evaluated.</P><P><I>Materials and methods</I>: After evaluating the inhibitory effect of 71 flower methanol extracts on SNARE complex formation, seven candidates were selected and they were subjected to SNARE-driven membrane fusion assay. Neurotransmitter release from neuronal PC12 cells and SNARE complex formation inside the cell was also evaluated. Finally, the effect of one selected extract on muscle contraction and digit abduction score was determined.</P><P><I>Results</I>: The extract of <I>Potentilla chinensis</I> Ser. (Rosaceae)(Chinese cinquefoil) flower inhibited neurotransmitter release from neuronal PC12 cells by approximately 90% at a concentration of 10 μg/mL. The extract inhibited neuroexocytosis by interfering with SNARE complex formation inside cells. It reduced muscle contraction of phrenic nerve-hemidiaphragm by approximately 70% in 60 min, which is comparable to the action of the Ca<SUP>2+</SUP>-channel blocker verapamil and BoNT type A.</P><P><I>Discussion and conclusion</I>: While BoNT blocks neuroexocytosis by cleaving SNARE proteins, the <I>Potentilla chinensis</I> extract exhibited the same activity by inhibiting SNARE complex formation. The extract paralyzed muscle as efficiently as BoNT, suggesting the potential versatility in cosmetics and therapeutics.</P>
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