• Molecules and Cells
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• 제25권2호
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• pp.289-293
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• 2008

The role of SPOP in the ubiquitination of $ER{\alpha}$ by the Cullin3-based E3 ubiquitin ligase complex was investigated. We showed that the N-terminal region of SPOP containing the MATH domain interacts with the AF-2 domain of $ER{\alpha}$ in cultured human embryonic 293 cells. SPOP was required for coimmunoprecipitation of $ER{\alpha}$ with Cullin3. This is the first report of the essential role of SPOP in $ER{\alpha}$ ubiquitination by the Cullin3-based E3 ubiquitin ligase complex. We also demonstrated repression of the transactivation capability of $ER{\alpha}$ in cultured mammalian cells.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권10호
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• pp.1488-1494
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• 2020

Rho guanine nucleotide dissociation inhibitor 1 (RhoGDI1) plays important roles in numerous cellular processes, including cell motility, adhesion, and proliferation, by regulating the activity of Rho GTPases. Its expression is altered in various human cancers and is associated with malignant progression. Here, we show that RhoGDI1 interacts with Cullin 3 (CUL3), a scaffold protein for E3 ubiquitin ligase complexes. Ectopic expression of CUL3 increases the ubiquitination of RhoGDI1. Furthermore, potassium channel tetramerization domain containing 5 (KCTD5) also binds to RhoGDI1 and increases its interaction with CUL3. Ectopic expression of KCTD5 increases the ubiquitination of RhoGDI1, whereas its knockdown by RNA interference has the opposite effect. Depletion of KCTD5 or expression of dominant-negative CUL3 (DN-CUL3) enhances the stability of RhoGDI1. Our findings reveal a previously unknown mechanism for controlling RhoGDI1 degradation that involves a CUL3/KCTD5 ubiquitin ligase complex.

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.364-375
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• 2016

번역 후 변형 과정은 외부 자극으로부터 세포의 신속한 반응을 야기하는데 있어서 매우 효율적인 기작이다. 이 중, 유비퀴티네이션은 진핵생물 내 대표적인 번역 후 변형 과정으로서, 이러한 유비퀴티네이션에 의해 매개되는 UPS (유비퀴틴/프로테아좀 시스템)는 세포 내 다양한 단백질들의 분해과정을 통해 그들의 안정성을 조절한다. 유비퀴티네이션 과정에 참여하는 3종류의 효소 중에서, E3 효소는 분해할 대상 기질을 결정한다는 면에서 그 중요성을 가지고 있다. CRL (cullin-RING E3 ubiquitin ligase)은 E3 효소 중 가장 거대한 그룹을 형성하고 있는데, 이들은 생체 내에서 cullin, RBX1, 어댑터, 기질 수용체로 이루어진 복합체의 형태로서 그 기능을 발휘한다. 이 중, SCF 복합체로도 알려진 CRL1 복합체의 기능은 다양한 연구를 통해 광범위하게 알려져 온 반면, CRL4 복합체에 대한 연구 및 고찰은 상대적으로 미흡한 실정이다. 또한, 애기장대는 DCAF로 명명된 잠재적 기질 수용체를 총 119개 보유하고 있는데, 현재까지 이들 중 일부 기질 수용체들의 기능만이 밝혀진 상태로서, 나머지 기질 수용체들의 기능 규명은 향후 활발히 탐색되어야 할 연구분야라 할 수 있다. 본 총설에서는 식물의 CRL4 복합체의 구조 및 활성 조절을 알아보고, 각 CRL4 복합체가 관여하는 다양한 식물 내 이벤트에 관하여 최근까지 보고된 CRL4 기질 수용체들을 중심으로 그 연구 진행 사항을 업데이트하고자 한다. 이러한 접근은 각 CRL4 복합체가 기능하는 식물의 다양한 신호 전달 기작들을 보다 명확히 이해하고, 향후 전체 CRL4 복합체의 작용 네트워크를 구축하는데 있어 도움이 될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1132-1139
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• 2018

진핵생물에서 유비퀴틴화 과정을 통해 단백질 안정성이 조절되며, E3 ligase는 유비퀴틴화 과정 동안 분해 대상 기질의 결정 및 기질로의 유비퀴틴 전달을 위한 주효소로 작용한다. Multi-subunit E3 ligase의 일종인 cullin4(CUL4)-based E3 ligase (CRL4) 복합체는 식물의 다양한 호르몬, 스트레스와 관련된 세포 내 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호르몬, 스트레스 신호 전달 과정에서 CRL4의 다양한 역할에 대한 보고가 애기장대에서 이루어져 왔음에도 불구하고, 주요 식량 작물인 벼에서의 CRL4 기능에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 벼에서 CRL4에 의해 매개되는 세포 내 반응들을 상세히 이해하기 위해, 본 연구에서는 애기장대 cullin4 (CUL4)의 상동 유전자를 벼에서 동정하고, 조직별 벼 CUL4 유전자의 발현 양상과 다양한 식물 호르몬 및 환경 스트레스 처리에 의한 해당 유전자의 발현 양상을 탐색하였다. 벼 CUL4 유전자인 OsCUL4는 앱시스산, 사이토키닌과 같은 식물 호르몬과 가뭄, 고염 스트레스에 의해 발현량이 급격히 상형 조절되는 양상을 보였는데 이는 해당 단백질이 앱시스산 및 사이토키닌에 의해 매개되는 세포 내 반응과 기능적으로 연계되어 있음을 암시한다. 또한, OsCUL4는 CRL4 복합체의 어댑터로 작용하는 OsDDB1과 직접적으로 결합하였는데, 이는 본 연구를 통해 동정한 OsCUL4가 벼에서 실질적으로 CRL4의 scaffold 단백질로 기능할 수 있음을 보여준다. 본 연구를 통해 수행된 OsCUL4 유전자의 발현 양상에 대한 연구는, 벼에서 CRL4 매개 유비퀴틴화 과정이 관여하는 세포 내 반응을 규명하기 위한 시작점으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국균학회지
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2013

Cop9 signalosome(CSN)은 최초 식물 발달 과정에서의 빛에 의한 전사 조절 과정에서의 억제 유전자로 처음 분리된 이후 이들이 다양한 진핵 생물 에서 매우 잘 보존되어 있음이 알려지게 되었다. 이들은 대부분 8개의 subunit으로 구성되며 26S proteasome lid와 eIF3와 구조적으로는 물론 기능적으로도 유사성을 보인다고 알려져 있다. 이들은 특히 Cullin-Ring ubiquitin ligases(CRL)의 구성 요소인 Cullin의 deneddylation을 매개하여 ubiquitin ligase의 활성을 조절한다고 알려져 있으며, 또한 세포 주기 및 checkpoint 조절에 관여한다고 보고되었다. 분열효모의 경우 CSN1 및 CSN2 결손 세포에서 S-phase로서의 진행이 지연됨이 관찰되었고 감마선 혹은 UV에 좀더 민감해지는 현상이 관찰되어 CSN이 checkpoint 조절에 관여한다는 것을 보여주었다. 곰팡이의 CSN 경우 구조적으로 더욱 상위 개체들의 그것과 더욱 유사한데, CSN이 생체 시계 리듬, 빛과 연관한 호르몬 생산, 곰팡이의 발달 과정 및 생식 주기를 조절함이 보고되었다. 또한 Aspergillus nidulans의 경우 상위개체에서 보여준 DNA 합성 및 손상, 세포 주기 조절에서의 기능이 알려지면서 CSN은 곰팡이 생활사에 필수적인 여러 과정들을 조절하는 중요한 인자임을 알 수 있다. 이로써 식물이나 포유동물 등에서 보고되었던 CSN의 주요 기능을 미생물에서도 대부분 공유하고 있음을 알 수 있고 이들이 CRL을 통한 주요 세포 활성 조절 연구에 좋은 툴로서 활용할 수 있음을 시사하고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권1호
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• pp.57-62
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• 2012

Neural precursor cell-expressed developmentally down-regulated 8 (NEDD8), a ubiquitin-like protein, mainly functions through covalent ligation to cullin proteins. Conjugation of NEDD8 with cullins can promote ubiquitination, which plays a critical role in the degradation of many proteins. UBA3 is the subunit of NEDD8-activating enzyme which is one of the keys for NEDD8 linkage to cullin proteins. Previous research showed NEDD8 conjugation to be up-regulated in highly proliferative cell lines. In the present study, up-regulated NEDD8 conjugation was observed in melanoma cell lines by Western blot analysis. After down-regulation with a RNAi to UBA3, proliferation of M14 was suppressed in vitro and in vivo. In conclusion, up-regulated NEDD8 conjugation may be involved in the development of melanoma. Interference in this pathway might offera promising method for melanoma therapy.

• Molecules and Cells
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• 제43권11호
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• pp.935-944
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• 2020

Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator (ARNT) plays an essential role in maintaining cellular homeostasis in response to environmental stress. Under conditions of hypoxia or xenobiotic exposure, ARNT regulates the subset of genes involved in adaptive responses, by forming heterodimers with hypoxia-inducible transcription factors (HIF1α and HIF2α) or aryl hydrocarbon receptor (AhR). Here, we have shown that ARNT interacts with DDB1 and CUL4-associated factor 15 (DCAF15), and the aryl sulfonamides, indisulam and E7820, induce its proteasomal degradation through Cullin-RING finger ligase 4 containing DCAF15 (CRL4^DCAF15) E3 ligase. Moreover, the two known neo-substrates of aryl sulfonamide, RNA-binding motif protein 39 (RBM39) and RNA-binding motif protein 23 (RBM23), are not required for ARNT degradation. In line with this finding, aryl sulfonamides inhibited the transcriptional activities of HIFs and AhR associated with ARNT. Our results collectively support novel regulatory roles of aryl sulfonamides in both hypoxic and xenobiotic responses.

• Mycobiology
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• 제39권4호
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• pp.243-248
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• 2011

The ubiquitin-proteasome system is one of the major protein turnover mechanisms that plays important roles in the regulation of a variety of cellular functions. It is composed of E1 (ubiquitin-activating enzyme), E2 (ubiquitin-conjugating enzyme), and E3 ubiquitin ligases that transfer ubiquitin to the substrates that are subjected to degradation in the 26S proteasome. The Skp1, Cullin, F-box protein (SCF) E3 ligases are the largest E3 gene family, in which the F-box protein is the key component to determine substrate specificity. Although the SCF E3 ligase and its F-box proteins have been extensively studied in the model yeast Saccharomyces cerevisiae, only limited studies have been reported on the role of F-box proteins in other fungi. Recently, a number of studies revealed that F-box proteins are required for fungal pathogenicity. In this communication, we review the current understanding of F-box proteins in pathogenic fungi.

• Molecules and Cells
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• 제46권3호
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• pp.133-141
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• 2023

Transcription factor NRF2 (NF-E2-related factor 2) is a master regulator of cellular responses against environmental stresses. NRF2 induces expression of detoxification and antioxidant enzymes and suppresses inductions of pro-inflammatory cytokine genes. KEAP1 (Kelch-like ECH-associated protein 1) is an adaptor subunit of CULLIN 3 (CUL3)-based E3 ubiquitin ligase. KEAP1 regulates the activity of NRF2 and acts as a sensor for oxidative and electrophilic stresses. NRF2 has been found to be activated in many types of cancers with poor prognosis. Therapeutic strategies to control NRF2-overeactivated cancers have been considered not only by targeting cancer cells with NRF2 inhibitors or NRF2 synthetic lethal chemicals, but also by targeting host defense with NRF2 inducers. Understanding precise molecular mechanisms how the KEAP1-NRF2 system senses and regulates the cellular response is critical to overcome intractable NRF2-activated cancers.

• 한국어류학회지
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• 제32권3호
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• pp.117-129
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• 2020

생물의 종 구분에 이용하는 지표 중 체색은 특징이 뚜렷한 형태 지표로서, 어류의 종 동정에 유용한 형태형질이다. 개볼락은 한국 중부와 남부, 일본 홋카이도 남쪽 등지에 분포하는 상업적으로 중요한 어종으로, 피부에 반점의 유무 및 마킹이 있는 위치에 따라 4개의 아종으로 구분하는 복잡한 체색 특성을 갖는다. 그러나 개볼락의 다양한 체색 패턴과 관련된 유전자 탐색 및 유전자 변이 발굴 등 체색 형성에 관여하는 유전자 규명에 관한 연구는 없다. 이에 따라 본 연구에서는 개볼락의 체색 패턴 관련 유전자 발굴 및 유전자 발현 특성을 규명하기 위한 기초 연구로 체색 타입별 피부 전사체를 프로파일링하였다. 개볼락을 Wild type (반점과 marking 없음)과 Color type (반점과 마킹 모두 있음)으로 구분하였고, 피부 전사체를 RNA-seq 방법을 이용하여 분석하였다. 개볼락 피부 전사체의 발현량을 비교하여 체색 타입별 차등발현유전자 164개를 확보하였다. 이들 차등발현유전자의 기능을 Gene ontology(GO) 분석으로 확인한 결과, 2개는 molecular function, 46개는 biological process, 6개는 cellular component 기능그룹에 속하였다. 차등발현유전자 중 CTL (Galactose-specific lectin nattectin), CUL1 (Cullin-1), CMAS (N-acylneuraminate cytidylyltransferase), NMRK2 (Nicotinamide riboside kinase 2), ALOXE3 (Hydroperoxide isomerase ALOXE3), SLC4A7 (Sodium bicarbonate cotransporter 3) 등은 특정 체색 타입 특이적인 발현양상을 나타냈다. 이번 연구는 개볼락의 체색 패턴 형성에 관여하는 전사체를 탐색한 첫 번째 연구로, 체색 형성 관련 기능유전자 발굴을 위한 후보유전자로 개볼락의 체색 타입별 차등발현유전자를 확보한 것에 의의가 있다. 향후에는 이들 후보유전자의 발현양상 및 기능을 분석하여 개볼락의 복잡한 체색 패턴과 관련된 기능유전자의 특성을 밝히고자 한다.