Cells consistently face stressful conditions, which cause them to modulate a variety of intracellular processes and adapt to these environmental changes via regulation of gene expression. Hyperosmotic and oxidative stresses are significant stressors that induce cellular damage, and finally cell death. In this study, oligonucleotide microarrays were employed to investigate mRNA level changes in cells exposed to hyperosmotic or oxidative conditions. In addition, since heat shock protein 70 (HSP70) is one of the most inducible stress proteins and plays pivotal role to protect cells against stressful condition, we performed microarray analysis in HSP70-overexpressing cells to identify the genes expressed in a HSP70-dependent manner. Under hyperosmotic or oxidative stress conditions, a variety of genes showed altered expression. Downregulation of protein phosphatase1 beta (PP1 beta) and sphingosine-1-phosphate phosphatase 1 (SPPase1) was detected in both stress conditions. Microarray analysis of HSP70-overexpressing cells demonstrated that diverse mRNA species depend on the level of cellular HSP70. Genes encoding Iysyl oxidase, thrombospondin 1, and procollagen displayed altered expression in all tested conditions. The results of this study will be useful to construct networks of stress response genes.
A high environmental temperature affects the economic performance of pigs. Heat shock protein 70 (HSP70) has been reported to participate importantly in thermotolerance. This study aims to produce transgenic pigs overexpressing porcine HSP70.2, the highly inducible one of HSP70 members, and to prove the cellular thermotolerance in the primary fibroblasts from the transgenics. A recombinant plasmid in which the sequence that encodes the porcine HSP70.2 gene is fused to green fluorescence protein (GFP) was constructed under the control of cytomegalovirus (CMV) enhancer and promoter. Two transgenic pigs were produced by microinjecting pCMV-HSP70-GFP DNA into the pronucleus of fertilized eggs. Immunoblot assay revealed the varied overexpression level (6.4% and 1.4%) of HSP70-GFP in transgenic pigs. After heating at $45^{\circ}C$ for 3 h, the survival rate (78.1%) of the primary fibroblast cells from the highly expressing transgenic pig exceeded that from the non-transgenic pig (62.9%). This result showed that primary fibroblasts overexpressing HSP70-GFP confer cell thermotolerance. We suggest that transgenic pigs overexpressing HSP70 might improve their thermotolerance in summer and therefore reduce the economic loss in animal production.
Park, Jeong-A;Kim, Young-Eun;Seok, Hyun-Jeong;Park, Woo-Youn;Kwon, Hyung-Joo;Lee, Young-Hee
BMB Reports
/
v.44
no.3
/
pp.176-181
/
2011
Inhibiting histone deacetylase (HDAC) activity modulates the epigenetic status of cells, resulting in an alteration of gene expression and cellular function. Here, we investigated the effects of HDAC inhibitors on mouse embryonic stem (ES) cells. The HDAC inhibitors trichostatin A, suberoylanilide hydroxamic acid, sodium butyrate, and valproic acid induced early differentiation of mouse ES cells and triggered induction of heat-shock protein (HSP)70. In contrast, class III HDAC inhibitors failed to induce differentiation or HSP70 expression. Transcriptional upregulation of HSP70 was confirmed by mRNA expression analysis, an inhibitor study, and chromatin immunoprecipitation. HSP70 induction was dependent on the SAPK/JNK, p38, and PI3K/Akt pathways. Differentiation and induction of HSP70 by a subset of HDAC inhibitors was also examined in human ES cells, which suggests that the phenomenon generally occurs in ES cells. A better understanding of the effects of HDAC inhibitors may give more insight into their application in stem cell biology.
Water temperature is key factor influencing growth and reproduction of fish and its increase give rise to various physiological changes including gene expression. Heat shock protein (Hsp), one of the molecular chaperones, is highly conserved throughout evolution and its expression is induced by various stressors such as temperature, oxidative, physical and chemical stresses. Here, we isolated partial cDNA clones encoding 70-kDa Hsp (Hsp70) and $\beta$-actin using reverse transcriptase-PCR (RT-PCR) from gut of Rhynchocypris kumgangensis, a Korean indigenous species and cold-water fish, and investigated expression profiles of Hsp70 under an increase of water temperature using $\beta$-actin as an internal control for RT-PCR. Cloned Hsp70 cDNA of R. kumgangensis showed homology to Ctenopharyngodon idella (96%), Hypophthalmichthys molitrix (96%), Danio rerio (93%) and Oncorhynchus mykiss (81%) Hsp70. Cloned $\beta$-actin cDNA of R. kumgangensis showed homology to D. rerio (98%), H. molitrix (97%), C. idella (97%) and O. mykiss (90%) $\beta$-actin. Both mRNA of Hsp70 and $\beta$-actin were expressed in gut, brain, and liver in R. kumgangensis. Futhermore, expression of Hsp70, in brain, was highly augmented by an increase of water temperature. These results suggest that Hsp70 mRNA expression level in brain can be used as a biological molecular marker to represent physiological stress against an increase of water temperature.
We have examined the chromatin structure of the HMRE/HSP82 and HMRa/HSP82 allels using three complementary approaches : DNase I chromating footprinting, micrococcal nuclease (MNase) nucleosome-protected ladder assay, and an in vivo E. coli dam methylase accessibility assay. The footprinting results indicate that the promoter and silencer sequences are assembled into nucleoprotein complexes which exhibit no detectable change in structure, despite a 70-fold range in expression levels. In addition, the promoter region of the HMRa/HSP82 allele is cleaved randomly by MNase in all cases, indicating the absence of anonical nucleosomes over this region irrespective of SIR4 or heat-shock. Finally, no discernible difference in the accessibility of the HMRE/HSP82 locus to dam methylase in SIR4 vs. sir4 cells was seenm which again suggests that the chromatin structure of HMRE/HSP82 allele is identical regardless of SIR4. Altogether, our results indicate that in contrast to other observations of the silent mating-type loci, no discernible structural alteration is detected at either HMR/HSP82 allele regardless of SIR genetic background or transcriptional state of the gene.
Objective: Heat shock protein 70-2 (Hsp70-2) gene knockout mice are found to have premeiotic arrest at the primary spermatocyte stage with a complete absence of spermatids and spermatozoa. This observation led to the hypothesis that hspA2 may be disrupted in human testes with abnormal spermatogenesis. To test this hypothesis, we studied the mRNA expression of hspA2 in infertile men with azoospermia. Design: The mRNA expression were analyzed by competitive RT-PCR among testes with normal spermatogenesis, pachytene spermatocyte arrest, and sertoli-cell only syndrome. Materials and methods: Testicular biopsy was performed in men with azoospermia (n=15). Specimens were subdivided into three groups: (group 1) normal spermatogenesis (n=5), (group 2) spermatocyte arrest (n=5), (group 3) Sertoli-cell only syndrome (n=5). Total RNA was extracted by Trizol reagent. Total extracted RNA was reverse transcribed into cDNA and amplified by PCR using specific primers for hspA2 target cDNAs. A competitive cDNA fragment was constructed by deleting a defined fragment from the target cDNA sequence, and then coamplified with the target cDNA for competitive PCR. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene was used as an internal control. Results: On Competitive RT-PCR analyses for hspA2 mRNA, significant amount of hspA2 expression was observed in group 1, whereas a constitutively low level of hspA2 was expressed in groups 2 and 3. Conclusion(s): The study demonstrates that the hspA2 gene expression is down-regulated in human testes with abnormal spermatogenesis, which in turn suggests that hspA2 gene may play a specific role during meiosis in human testes.
This study was performed to clarify whether the variation of stress related heat shock protein 70 (HSP70) (GenBank X68213) gene was associated with the nuclear morphological change of in vitro maturation and in vitro capacitation in oocytes of pig ovaries obtained at the slaughterhouse. The nucleic acid substitution of C to G at the 483rd position was found out in HSP70 K1 (290-512) from X68213. The ovaries were categorized into CC, CG, and GG genotypes using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) (BsiHKA I). After the second in vitro maturation of immature fresh oocytes, the relation of nuclear morphological change in oocytes with the genotype of HSP70 K1 gene was such that the MII ratios of the genotype GG and CG (46.93% and 42.20%, respectively) were significantly higher than that of the CC genotype (10.71%) (p<0.05). With respect to in vitro maturation of frozen-thawed oocytes by an open pulled straw (OPS) method, the percentage of oocytes matured to MII stage of the CG genotype showed a higher trend than CC and GG genotypes. After the in vitro maturation of immature fresh oocytes and frozen-thawed oocytes by the OPS method, the relation of the pronuclei change in oocytes matured in vitro with HSP70 genotype was assessed, and the result showed that the enlarged sperm heads (ESH) of matured fresh oocytes and frozen-thawed oocytes were 80.0% and 60.0% in the CC genotype, respectively. The CC genotype group had a significantly higher rate of ESH than the CG and the GG genotype group (p<0.05). The ratios of polyspermic invasion were not different among HSP70 of the three genotypes. It was considered that the rate of in vitro maturation of fertilized oocytes was expected to differ according to genotype of the stress related gene.
Kim, Hyun-Jeong;Jung, Ji-In;Kim, Young-Kyung;Lee, Jae-Seon;Yoon, Young-Wook;Kim, June-Sun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.14
no.3
/
pp.157-161
/
2010
Heat shock proteins (HSPs) are specifically induced by various forms of stress. Hsp70.1, a member of the hsp70 family is known to play an important role in cytoprotection from stressful insults. However, the functional role of Hsp70 in motor function after spinal cord injury (SCI) is still unclear. To study the role of hsp70.1 in motor recovery following SCI, we assessed locomotor function in hsp70.1 knockout (KO) mice and their wild-type (WT) mice via the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) locomotor rating scale, before and after spinal hemisection at T13 level. We also examined lesion size in the spinal cord using Luxol fast blue/cresyl violet staining. One day after injury, KO and WT mice showed no significant difference in the motor function due to complete paralysis following spinal hemisection. However, when it compared to WT mice, KO mice had significantly delayed and decreased functional outcomes from 4 days up to 21 days after SCI. KO mice also showed significantly greater lesion size in the spinal cord than WT mice showed at 21 days after spinal hemisection. These results suggest that Hsp70 has a protective effect against traumatic SCI and the manipulation of the hsp70.1 gene may help improve the recovery of motor function, thereby enhancing neuroprotection after SCI.
Kim, Mi Jeong;Kim, Ka Hye;Kim, Moon Jeong;Kim, Jin Ik;Choi, Hye Jung;Moon, Ja Young;Joo, Woo Hong;Kim, Dong Wan
Journal of Life Science
/
v.26
no.9
/
pp.991-998
/
2016
NF-κB acts as a critical transcription factor for the survival of cells via the induction of antiapoptotic genes. Constitutive activation of NF-κB in many types of solid tumors suggests that the inhibition of NF-κB might prevent or inhibit tumorigenesis. Although a number of studies demonstrated that Hsp70 regulated NF-κB activity, the exact mechanism is not clear. This study investigated the functional relationship of Hsp70 and IKKγ in the regulation of NF-κB activation using expression plasmids of components of the IKK complex. Wild-type and deletion mutants of IKKγ were expressed together with Hsp70, and the combined regulatory effect of Hsp70 and IKKγ on NF-κB activation was assayed. Hsp70 suppressed the activation of NF-κB in a reporter plasmid assay. Hsp70 also suppressed the phosphorylation and degradation of IκBα. The suppressive effect of Hsp70 on NF-κB activation was synergistically elevated by IKKγ. The N-terminal IKKβ binding site, C-terminal leucine zipper, and zinc finger domains of IKKγ were not necessary for the suppressive effect. Furthermore, Hsp70 and IKKγ synergistically suppressed the induction of COX-2 expression by lipopolysaccharides in RAW264.7 cells. These results suggest that overexpression of Hsp70 and IKKγ may be a strategic method for inhibition of NF-κB and related diseases.
Background: The heat shock proteins (HSPs) play an important role in cellular protection mechanisms against physical or chemical stresses. In this study scFv antibodies specific for human HSP70.1 were isolated from a semi-synthetic human scFv library with the ultimate goal of developing anti-HSP70.1 intracellular antibody (intrabody) that may offer an attractive alternative to gene targeting to study the function of the protein in cells. Methods: A semi-synthetic human scFv display library ($5{\times}10^{8}$ size) was constructed using pCANTAB-5E vector and the selection of the library against bacterially expressed recombinant human HSP70.1 was attempted by panning. Results: Three positive clones specific for recombinant HSP70.1 were identified. All three clones used $V_{H}$ subgroup III. On the other hand, $V_{L}$ of two clones belonged to the kappa light chain subgroup I, but the other utilized $V_{k}$ subgroup IV Interestingly, these scFv molecules specifically reacted to the recombinant HSP70.1, yet failed to recognize native HSP70 induced in U937 human monocytic cells by heat treatment. Conclusion: Our results indicated that affinity selection of an scFv phage display library using recombinant antigens produced in E. coli might not guarantee the isolation of scFv antibody molecules specific for a native form of the antigen. Therefore, the source of target antigens needs to be chosen carefully in order to isolate biofunctional antibody molecules.
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.