Kim, Min-Gab;Su'udi, Mukhamad;Park, Sang-Ryeol;Hwang, Duk-Ju;Bae, Shin-Chul
Journal of Life Science
/
v.20
no.12
/
pp.1777-1783
/
2010
Plants generate reactive oxygen species (ROS) as a by-product of normal aerobic metabolism or when exposed to a variety of stress conditions, which can cause widespread damage to biological macromolecules. To protect themselves from oxidative stress, plant cells are equipped with a wide range of antioxidant proteins. However, the detailed reaction mechanisms of these are still unknown. Peroxiredoxins (Prxs) are ubiquitous thiol-containing antioxidants that reduce hydrogen peroxide with an N-terminal cysteine. The active-site cysteine of peroxiredoxins is selectively oxidized to cysteine sulfinic acid during catalysis, which leads to inactivation of peroxidase activity. This oxidation was thought to be irreversible. Recently identified small protein sulphiredoxin (Srx1), which is conserved in higher eukaryotes, reduces cysteine.sulphinic acid in yeast peroxiredoxin. Srx1 is highly induced by $H_2O_2$-treatment and the deletion of its gene causes decreased yeast tolerance to $H_2O_2$, which suggest its involvement in the metabolism of oxidants. Moreover, Srx1 is required for heat shock and oxidative stress induced functional, as well as conformational switch of yeast cytosolic peroxiredoxins. This change enhances protein stability and peroxidase activity, indicating that Srx1 plays a crucial role in peroxiredoxin stability and its regulation mechanism. Thus, the understanding of the molecular basis of Srx1 and its regulation is critical for revealing the mechanism of peroxiredoxin action. We postulate here that Srx1 is involved in dealing with oxidative stress via controlling peroxiredoxin recycling in Arabidopsis. This review article thus will be describing the functions of Prxs and Srx in Arabidopsis thaliana. There will be a special focus on the possible role of Srx1 in interacting with and reducing hyperoxidized Cys-sulphenic acid of Prxs.
Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that are opportunistic pathogens for humans. Cysteine proteases of Acanthamoeba have been partially characterized, but their biochemical and functional properties are not clearly understood yet. In this study, we isolated a gene encoding cysteine protease of A. castellanii (AcCP) and its biochemical and functional properties were analyzed. Sequence analysis of AcCP suggests that this enzyme is a typical cathepsin L family cysteine protease, which shares similar structural characteristics with other cathepsin L-like enzymes. The recombinant AcCP showed enzymatic activity in acidic conditions with an optimum at pH 4.0. The recombinant enzyme effectively hydrolyzed human proteins including hemoglobin, albumin, immunoglobuins A and G, and fibronectin at acidic pH. AcCP mainly localized in lysosomal compartment and its expression was observed in both trophozoites and cysts. AcCP was also identified in cultured medium of A. castellanii. Considering to lysosomal localization, secretion or release by trophozoites and continuous expression in trophozoites and cysts, the enzyme could be a multifunctional enzyme that plays important biological functions for nutrition, development and pathogenicity of A. castellanii. These results also imply that AcCP can be a promising target for development of chemotherapeutic drug for Acanthamoeba infections.
A gene encoding a putative alanine racemase in Xanthomonas. oryzae pv. oryzae was cloned, expressed and characterized. Expression of the cloned gene was performed in Escherichia coli BL21(DE3)pLys using a pET-21(a) vector harbouring $6{\times}histidine$ tag. Purification of the recombinant alanine racemase by affinity chromatography resulted in major one band by sodium dodecyl sulfate polyacryl amide gel electrophoresis analysis, showing about 45 kDa of molecular weight. The alanine racemase gene, cloned in this experiment, appears to be constitutively expressed in X. oryzae, as analyzed by reverse transcriptase polymerase chain reaction. The enzyme was the most active toward L-alanine and secondly D-alanine, showing a racemic reaction, thus the enzyme is considered as an alanine racemase. The enzyme was considerably activated by addition of pyridoxal-5-phosphate (PLP), showing that 75% increase in activity was observed at 0.3 mM, compared with control. D-Cysteine as well as L-cysteine significantly inhibited the enzyme activity. The inhibitions by cysteines were more prominent in the absence of PLP, showing 9 and 5% of control activity at 2 mM of addition, respectively. The enzyme was the most active at pH 8.0 and more stable at alkaline pHs than acidic pH condition.
To gain further insight into the relationship between structure and function of glutathione S-transferase (GST), the four cysteine mutants, C14S, C47S, C101S and C169S, of human GST P1-1 were expressed in Escherichia coli and purified to electrophoretic homogeneity by affinity chromatography on immobilized glutathione (GSH). The catalytic activities of the four mutant enzymes were characterized with five different substrates as well as by their binding to four different inhibitors. Cys14 seems to participate in the catalytic reaction of GST by stabilizing the conformation of the active-site loop, not in the GSH binding directly. The substitution of Cys47 with serine significantly reduces the affinity of GSH binding, although it does not prevent GSH binding. On the other hand, the substitution of Cys101 with serine appears to change the binding affinity of electrophilic substrate by inducing a conformational change of the $\alpha-helix$ D. Cys169 seems to be important for maintaining the stable conformation of the enzyme. In addition, all four cysteine residues are not needed for the steroid isomerase activity of human glutathione S-transferase P1-1.
SH group modifying chemicals were used to characterize the eight cysteine residues of cabbage PLD. 5,5-dithiobis(2-nitrobenzoate)(DTNB) was used to titrate the SH group of cysteine residues . Based on the optical density at 412nm due to the reduced DTNB, 4 SH groups are found to be present in a native PLD while 8 SH groups in the denatured PLD whose tertiary structure was perturbed by 8M urea. The results imply that among the 8 cysteine residues of PLD, the half(4) are exposed on the surface whereas the other half are present at the interior of the enzyme tertiary structure. The PLD was inactivated by SH modifying reagents such as p-chloromercuribenzoate(PCMB), iodoacetate, iodoacetamide, and N-ethylmaleimide. At the addition of dithiothreitol(DTT) only the PCMB inhibited PLD activity was recovered reversibly. The micro-environment of the exposed SH group of cysteine residues was examined with various disulfide compounds with different functional groups and we found that anionic or neutral disulfides appear to be more effective than the positively charged cystamine for inactivating the PLD activity. The effect of redox state of cysteine residues on the PLD activity was further explored with H2O2. The oxidation of SH groups by H2O2 inhibited the PLD activity more than 70%, which was mostly recovered by DTT. From these results, we could confirm chemically that all the cysteine residues of PLD are present as in their reduced SH forms and the 4 SH groups exposed on the surface of the enzyme may play important roles in the regulation of PLD activity.
An easy and convenient synthetic route to (S)-2-hydroxy-2'-(3-phenyluryl-benzyl)-1,1'-binaphthyl-3-carboxaldehyde (1), capable of recognizing tryptophan by fluorescence has been developed. The binol carboxaldehyde 1 exhibited a high selectivity to L-tryptophan over other examined L-${\alpha}$-amino acids such as alanine, phenylalanine, glutamine, arginine, lysine, serine, threonine, aspartat, valine, histidine and cysteine, with a fluorescence "turn-on" signal. In addition, 1 displayed chiral discrimination with good enantioselectivity toward L-tryptophan over D-tryptophan through different fluorescence enhancement factors.
Chung, Soo Yeon;Han, Kyung-Hoon;Bae, Song-Hwan;Han, Sung Hee;Lee, Yong Kwon
The Korean Journal of Food And Nutrition
/
v.33
no.1
/
pp.17-26
/
2020
This study was conducted to evaluate the functionality of fermented black garlic extracts under various conditions. Black garlic powder was prepared by aging for 0~72 hours at 80℃ depending on relative humidity (RH). It showed the highest antioxidant effects among the samples; the total antioxidant activity of black garlic powders at RH 75%, 84%, and 90% for 72 hours was increased 31.9 times, 28.2 times, and 22.6 times compared with that of the fresh garlic powder, respectively. Also, the alliin content was gradually decreased. S-ally-L-cysteine and S-ethyl-cysteine levels were increased; the highest values were 495.9 ㎍/g and 1,769.7 ㎍/g after aging for 72 hours at RH 75%. Aspartate transaminase (AST) and alanine transaminase (ALT) levels were increased following high fat diet feeding, but the rise was obviously reduced by administration of black garlic extract. The total cholesterol, LDL/VLDL-cholesterol, and triglyceride contents in serum were significantly lower in methionine and choline deficient (MCD) diet treatment groups than in the positive control group. The concentration was increased following the intake of black garlic and fermented black garlic extracts. Therefore, black garlic extracts could be an ideal material as a dietary supplement in healthy functional foods to improve the effects on fatty liver.
This study was undertaken to elucidate the underlying mechanisms of ATP depletion-induced membrane transport dysfunction and cell death in renal proximal tubular cells. ATP depletion was induced by incubating cells with 2.5 mM potassium cyanide(KCN)/0.1 mM iodoacetic acid(IAA), and membrane transport function and cell viability were evaluated by measuring $Na^+$-dependent phosphate uptake and trypan blue exclusion, respectively. ATP depletion resulted in a decrease in $Na^+$-dependent phosphate uptake and cell viability in a time-dependent manner. ATP depletion inhibited $Na^+$-dependent phosphate uptake in cells, when treated with 2 mM ouabain, a $Na^+$ pump-specific inhibitor, suggesting that ATP depletion impairs membrane transport functional integrity. Alterations in $Na^+$-dependent phosphate uptake and cell viability induced by ATP depletion were prevented by the hydrogen peroxide scavenger such as catalase and the hydroxyl radical scavengers(dimethylthiourea and thiourea), and amino acids(glycine and alanine). ATP depletion caused arachidonic acid release and increased mRNA levels of cytosolic phospholipase $A_2(cPLA_2)$. The ATP depletion-dependent arachidonic acid release was inhibited by $cPLA_2$ specific inhibitor $AACOCF_3$. ATP depletion-induced alterations in $Na^+$-dependent phosphate uptake and cell viability were prevented by $AACOCF_3$. Inhibition of $Na^+$-dependent phosphate uptake by ATP depletion was prevented by antipain and leupetin, serine/cysteine protease inhibitors, whereas ATP depletion-induced cell death was not altered by these agents. These results indicate that ATP depletion-induced alterations in membrane transport function and cell viability are due to reactive oxygen species generation and $cPLA_2$ activation in renal proximal tubular cells. In addition, the present data suggest that serine/cysteine proteases play an important role in membrane transport dysfunction, but not cell death, induced by ATP depletion.
The field of redox proteomics focuses to a large extent on analyzing cysteine oxidation in proteins under different experimental conditions and states of diseases. The identification and localization of oxidized cysteines within the cellular milieu is critical for understanding the redox regulation of proteins under physiological and pathophysiological conditions, and it will in turn provide important information that are potentially useful for the development of novel strategies in the treatment and prevention of diseases associated with oxidative stress. Antioxidant enzymes that catalyze oxidation/reduction processes are able to serve as redox biomarkers in various human diseases, and they are key regulators controlling the redox state of functional proteins. Redox regulators with antioxidant properties related to active mediators, cellular organelles, and the surrounding environments are all connected within a network and are involved in diseases related to redox imbalance including cancer, ischemia/reperfusion injury, neurodegenerative diseases, as well as normal aging. In this review, we will briefly look at the selected aspects of oxidative thiol modification in antioxidant enzymes and thiol oxidation in proteins affected by redox control of antioxidant enzymes and their relation to disease. [BMB Reports 2015; 48(4): 200-208]
CTLA-4Ig is regarded as an inhibitory agent of the T cell proliferation via blocking the costimulatory signal which is essential for full T cell activation. To improve applicability, we developed the CTLA-4Ig-CTKC in which the c-terminal lysine had been replaced by cysteine through single amino acid change. The single amino acid mutation of c-terminus of CTLA-4Ig was performed by PCR and was checked by in vitro transcription and translation. DNA construct of mutant form was transfected to Chinese hamster ovary (CHO) cells by electroporation. The purified proteins were confirmed by Western blot and B7-1 binding assay for their binding ability. The suppressive capacity of CTLA-4Ig-CTKC was evaluated by the mixed lymphocyte reaction (MLR) and in the allogeneic pancreatic islet transplantation model. CTLA-4Ig-CTKC maintained binding ability to B7-1 molecule and effectively inhibits T cell proliferation in MLR. In the murine allogeneic pancreatic islet transplantation, short-term treatment of CTLA-4Ig-CTKC prolonged the graft survival over 100 days. CTLA-4Ig-CTKC effectively inhibits immune response both in MLR and in allogeneic islet transplantation model, indicating that single amino acid mutation does not affect the inhibitory function of CTLA-4Ig. CTLA-4Ig-CTKC can be used in vehicle-mediated drug delivery system such as liposome conjugation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.