• 제목/요약/키워드: Homodimer

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Effect of black chokeberry on skeletal muscle damage and neuronal cell death

  • Kim, Jisu;Lee, Kang Pa;Beak, Suji;Kang, Hye Ra;Kim, Yong Kyun;Lim, Kiwon
    • 운동영양학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.26-31
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    • 2019
  • [Purpose] Numerous epidemiological studies have shown that it is possible to prescribe exercise for neurodegenerative disease, such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease. However, despite the availability of diverse scientific knowledge, the effects of exercise in this regard are still unclear. Therefore, this study attempted to investigate a substance, such as black chokeberry (Aronia melanocapa L.) that could improve the ability of the treatment and enhance the benefits of exercising in neurodegenerative diseases. [Methods] The cell viability was tested with 2,3-bis[2-methyloxy-4-nitro-5-sulfophenyl]-2H-tetrazolim-5-carboxanilide and the cells were stained with ethidium homodimer-1 solution. The mRNA expression levels were evaluated by microarray. The active compounds of black chokeberry ethanolic extract (BCE) were analyzed by gas chromatography. The chemical shift analysis in the brain was performed using magnetic resonance spectroscopy. [Results] BCE treatment decreased hydrogen peroxide-induced L6 cell death and beta amyloid induced primary neuronal cell death. Furthermore, BCE treatment significantly reduced the mRNA levels of the inflammatory factors, such as IL-1α, Cxcl13, IL36rn, Itgb2, Epha2, Slamf8, Itgb6, Kdm6b, Acvr1, Cd6, Adora3, Cd27, Gata3, Tnfrsf25, Cd40lg, Clec10a, and Slc11a1, in the primary neuronal cells. Next, we identified 16 active compounds from BCE, including D-mannitol. In vivo, BCE (administered orally at a dosage of 50 mg/kg) significantly regulated chemical shift in the brain. [Conclusion] Our findings suggest that BCE can serve as a candidate for neurodegenerative disease therapy owing to its cyto-protective and anti-inflammatory effects. Therefore, BCE treatment is expected to prevent damage to the muscles and neurons of the athletes who continue high intensity exercise. In future studies, it would be necessary to elucidate the effects of combined BCE intake and exercise.

폐암 세포에서 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 NF-${\kappa}B$의 활성화 (Activation of NF-${\kappa}B$ in Lung Cancer Cell Lines in Basal and TNF-${\alpha}$ Stimulated States)

  • 황보빈;이승희;유철규;이춘택;한성구;심영수;김영환
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제52권5호
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    • pp.485-496
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    • 2002
  • 연구배경 : Nuclear factor ${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$)는 면역기능, 급성기 반응, 세포주기 조절 등 다양한 세포활동을 조절하는 전사인자로서 외부 자극에 의해 세포질에 존재하던 NF-${\kappa}B$가 핵 속으로 이동되어 여러 유전자의 ${\kappa}B$ element에 결합하여 그 유전자의 전사를 가져온다. 최근 들어 암의 발생과 증식 및 전이에 있어 NF-${\kappa}B$의 역할이 주목받고 있다. 즉, 여러 종류의 암세포에서 NF-${\kappa}B$의 과발현 및 지속적인 활성화가 알려져 NF-${\kappa}B$와 암의 발생 및 증식과의 관련성이 제시되고 있고, NF-${\kappa}B$의 항 아포프토시스 기능은 암세포의 생존에서 중요한 역할을 하는 것으로 이해되고 있다. 또한 ICAM-l, VCAM-l 등 세포 부착물질의 발현에 영향을 끼쳐 암 전이와의 관련성도 제시되고 있다. 폐암에서 NF-${\kappa}B$의 역할에 관한 연구는 많지 않은 상태로 폐암 조직 및 폐암 세포주에서 p50과 c-Rel의 과발현이 보고된 바 있다. 그러나 NF-${\kappa}B$의 과발현이 NF-${\kappa}B$의 활성화를 의미하는 것은 아니며 현재까지 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성화 유무에 관한 연구는 없는 실정이다. 방 법 : 본 연구에서는 정상 기관지 세포주와 폐암 세포주에서 기저 상태와 외부 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 비교하여 폐암 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성도를 평가하였다. 정상 기관지 상피세포로는 BEAS-2B 세포주를 사용하였고 폐암 세포주로는 A549, NCI-H358, NCI-H441, NCI-H522, NCI-H2009, NCI-H460, NCI-H1229, NCI-H1703, NCI-H157, NCI-H187, NCI-H417, NCI-H526 등 12종을 실험에 사용하였다. NF-${\kappa}B$의 활성화는 p65와 p50의 핵내 발현과 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 이용한 NF-${\kappa}B$ DNA binding activity로 평가하였다. 결 과 : NCI-H358과 NCI-H460 세포를 제외한 모든 폐암 세포주와 BEAS-2B 세포의 기저상태에서 핵 단백질내에 p65와 p50의 발현이 관찰되었다. TNF-$\alpha$로 자극하고 30분이 경과한 후에는 핵 내 p65와 p50의 발현이 증가하였다. NCI-H358과 NCI-H460 세포에서는 기저 상태와 TNF-${\alpha}$ 자극 시 핵 단백질 내의 p65의 발현이 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극했을 때에도 p65의 발현은 증가하지 않았다. 그러나 이 두 세포주에서는 TNF-${\alpha}$로 자극 시 p50보다 분자량이 작은 두 종의 단백질의 발현이 증가되어 p50의 변형된 형태로 생각되었다. 기저 상태에서의 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능은 실험에 사용한 모든 세포주에서 거의 관찰되지 않았고 TNF-${\alpha}$ 자극 시 유의하게 증가하였다. TNF-${\alpha}$ 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex는 NCI-H358 과 NCI-H460을 제외한 모든 세포주에서는 p50/p65 heterodimer로 확인되었고 NCI-H358과 NCI-H460에서는 변형된 p50/p50 homodimer가 활성화되었다. 결 론 : 이상의 결과로 일부 폐암 세포주에서 외부 자극으로 활성화된 NF-${\kappa}B$ complex의 구성에 차이를 보였지만 전체적으로는 정상 기관지 세포주와 비교해 폐암 세포해서 NF-${\kappa}B$ 활성화에 있어 큰 차이가 없었다.

혈소판 농축 섬유소가 골모세포 증식과 분화에 미치는 영향 (The Effects of Platelet-Rich Fibrin on Osteoblast Proliferation and Differentiation: Effects of Platelet-Rich Fibrin on Osteoblasts)

  • 정해수;배현숙;홍기석
    • 치위생과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.158-164
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    • 2013
  • 임플란트 식립 시 가장 빈번하게 맞게 되는 문제점으로 임플란트 식립 부위에서의 불충분한 골량과 해부학적 구조에 의한 접근성의 문제를 들 수 있다. 일반적으로 성장 인자들은 치유 과정이나 조직 형성에 있어서 가장 기본적인 필수 요소로 인정되고 있다. 이러한 이유로 골 이식 재료의 효과를 증진시키기 위한 성장 인자들이 최근에 주목을 받고 있다. 혈소판 내 granules에는 높은 농도의 다양한 성장 인자들이 포함되어 있다. 특히, platelet-rich fibrin (PRF)는 2세대 혈소판 농축 인자로 항응고제가 들어있지 않은 상태로 얻을 수가 있고, 혈소판과 많은 성장 인자들이 풍부한 섬유소 막을 포함하고 있다. 이번 연구의 목적은 in vitro 상에서 골아 세포에 대한 PRF의 영향을 알아보고자 하였다. 특히 치유와 재생에 연관된 주요 기능으로써 증식과 분화에 대한 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해서, PRF 내에서 방출되는 성장 인자(platelet-derived growth factor subunit B와 transforming growth factor-${\beta}1$)의 농도, 세포의 생존능력, alkaline phosphatase (ALP) activity, type 1 collagen 합성, 골아 세포의 분화 지표로써 ALP와 Runx2의 발현 정도와 골 기질 단백질로써 type 1 collagen의 발현 정도에 대해서 조사하였다. 이 실험을 통하여 PRF는 치유 시 필요한 타당한 기간 동안에 충분히 자가 성장 인자의 방출을 유지하고 있음을 알 수 있었고, 골아 세포의 증식과 분화에 대해서 긍정적인 효과가 있음을 보여 주였다. 제한적인 실험이지만, 골재생을 위한 PRF의 사용은 골 치유와 골 개조에 있어서 증진 효과를 가져다줄 수 있는 촉망되는 방법 중 하나가 될 수 있을 것이다.

Increase of Spacer Sequence Yields Higher Dimer $(Fab-Spacer-Toxin)_{2}$ Formation

  • Yoo Mee-Hyeon;Won Jae-Seon;Lee Yong-Chan;Choe Mu-Hyeon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권7호
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    • pp.1097-1103
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    • 2006
  • The divalent antibody-toxins are expected to have increased binding avidities to target cells because of the two cell-binding domains. However, previous studies showed that the refolding yield of divalent antibody-toxin is very low, and it is assumed that homodimer formation of antibody-toxin is strongly interfered by the repulsion between the two large toxin domains that come close to each other during dimer formation. In this study, B3 antibody was used as a model antibody, and its Fab domain was used to construct three different kinds of Fab divalent molecules, $[B3(Fab)-toxin]_{2}$. The monomer Fab-toxin molecules were made by fusing the Fab domain of monoclonal antibody B3 to PE38, a truncated mutant form of Pseudomonas exotoxin (PE), and a connecting sequence that contained spacer amino acid sequence (G4S)n (n=l, 2, 3) was inserted between Fab and PE38. The prepared divalent molecules were $[Fab-S\;1,\;2,\;3-PE38]_{2}\;(=[Fab-SKPCIST-KAS(G_{4}S)nGGPE-PE38]_{2}\;(n=1,\;2,\;3))$, and they are derivatives of previously studied $[Fab-H2cys-PE38]_{2}\;(=[Fab-SKPCIST-KASGGPE-PE38]_{2})$. In $[Fab-Sl,\;2,\;3-PE38]_{2}$, two Fab-S1, 2, 3-PE38 monomers were covalently linked by the disulfide bond bridge made from cysteine in the -SKPCIST- sequence. The insertion of spacer amino acids after the disulfide bridge resulted in a 12-18 fold higher yield of dimer formation than previously constructed $[Fab-Hlcys-PZ38]_{2}[7]$, 3-4-fold higher than $[Fab-ext-PZ38]_{2}[25]$. These two molecules have less amino acid spacer sequence between the disulfide bridge and PE38 domain. The design of $[Fab-PE38]_{2}$ in this study gave molecules with a higher refolding yield. The results of cytotoxicity assay showed a higher cytotoxic effect of these divalent molecules than that of the monovalent scFv-PE38 molecule.

Biosynthesis of Isoprenoids: Characterization of a Functionally Active Recombinant 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate Cytidyltransferase (IspD) from Mycobacterium tuberculosis H37Rv

  • Shi, Wenjun;Feng, Jianfang;Zhang, Min;Lai, Xuhui;Xu, Shengfeng;Zhang, Xuelian;Wang, Honghai
    • BMB Reports
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    • 제40권6호
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    • pp.911-920
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    • 2007
  • Tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis, continues to be one of the leading infectious diseases to humans. It is urgent to discover novel drug targets for the development of antitubercular agents. The 2-C-methyl-Derythritol-4-phosphate (MEP) pathway for isoprenoid biosynthesis has been considered as an attractive target for the discovery of novel antibiotics for its essentiality in bacteria and absence in mammals. MEP cytidyltransferase (IspD), the third-step enzyme of the pathway, catalyzes MEP and CTP to form 4-diphosphocytidyl-2-C-methylerythritol (CDP-ME) and PPi. In the work, ispD gene from M. tuberculosis H37Rv (MtIspD) was cloned and expressed. With N-terminal fusion of a histidine-tagged sequence, MtIspD could be purified to homogeneity by one-step nickel affinity chromatography. MtIspD exists as a homodimer with an apparent molecular mass of 52 kDa. Enzyme property analysis revealed that MtIspD has high specificity for pyrimidine bases and narrow divalent cation requirements, with maximal activity found in the presence of CTP and $Mg^{2+}$. The turnover number of MtIspD is $3.4 s^{-1}$. The Km for MEP and CTP are 43 and $92{\mu}M$, respectively. Furthermore, MtIspD shows thermal instable above $50^{\circ}C$. Circular dichroism spectra revealed that the alteration of tertiary conformation is closely related with sharp loss of enzyme activity at higher temperature. This study is expected to help better understand the features of IspD and provide useful information for the development of novel antibiotics to treat M. tuberculosis.

Aedes aegypti L. 난성숙과정중 생성되는 Mitochondrial Malate Dehydrogenase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Mitochondrial Malate Dehydrogenase during Ovarian Development in Aedes aegypti L.)

  • 김인규;이강석;정규회;박영민;성기창
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.181-190
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    • 1995
  • 암컷 Aedes aegypti의 난성숙과장에서 새로 나타나는 malate dehydrogenase(L-malate, $NAD^+$ oxidoreductase, EC 1.11.37, MDH)를 DEAE-Sepharose, Sulphonyl-Sepharose, Cibacron 3FGA affinity chromatography를 이용하여 분리정제하여 그 특성을 조사하였다. 분자량은 70,000 dalton정도의 dimer 형태로 되어 있으며 최적 pH는 malate-oxaloacetate반응에서는 pH 9.0~9.2, oxaloacetate-malate 반응에서는 pH 9.8~10.2이었다. 정재된 MDH는 mitochondria에 위치하고 있으며 기질로서 malate에 대한 Km값의 경우 $1.29 \times 10^{-4}$ M, oxaloacetate에 대한 Km 값은 $6.58\times 10^{-4}$M, NAD에 대한 Km값은 $0.76\times 10^{-3}$ M이며 NADH에 대한 Km 값은 $3.8\times 10^{-3}$ M 을 보이고 있으며 각각의 기질에 의한 저해현상을 보이고 있었다. 기질에 대한 Km값을 부분적으로 분리한 DEAE-sepharose에 흡착된 원형질 MDH와 비교한 결과 malate에 대한 Km 이 $8.92\times 10^{-3}$으로 상당한 차이를 보이고 있었다. 또한 정제된 MDH는 cltrate, $\alpha$-ketoglutarate, ATP 등의 대사산물에 의하여 저해작용을 받았다. ATP 및 citrate에 의한 MDH 활성도 저해는 oxaloacetate-malate반응에서 보다는 malate-oxaloacetate 반응에서 덜 일어났다. Oxaloacetate-malate 반응의 경우 ATP에 의하여저해작용이 완전히 일어났으며 malate-oxaloacetate반응에서는 cltrate에 의하여 저해작용이 일어나지 않았다. 흡혈 후 생성되는 MDH는 난소에서 합성되며 흡혈 수 난소에서 18시간 때부터 활성도가 나타나 48시간 이후 최고 활성도가 유지되는데 TCA회로의 isocitrate dehydrogenase 의 경우 난소내에서의 활성도 변화가 MDH의 변화 양상과 같았다.

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