Jo, Pil-Gue;Choi, Yong-Ki;An, Kwang-Wook;Choi, Cheol-Young
Journal of Aquaculture
/
v.20
no.4
/
pp.205-211
/
2007
Stress-inducible proteins may function in part as molecular chaperones, protecting cells from damage due to various stresses and helping to maintain homeostasis. We examined the mRNA expression patterns of a 68-kDa heat shock protein (HSP68) and 78-kDa glucose-regulated protein (GRP78) in relation to physiological changes in Pacific oyster Crassostrea gigas under osmotic stress. Expression of HSP68 and GRP78 mRNA in the gill significantly increased until 48 h in a hypersaline environment (HRE) and 72 h in a hyposaline environment (HOE), and then decreased. Osmolality and the concentrations of $Na^+$, $Cl^-$, and $Ca^{2+}$ in the hemolymph of HRE oysters significantly increased until 72 h (the highest value) and then gradually decreased; in HOE oysters, these values significantly decreased until 72 h (the lowest value), and then increased. These results suggest that osmolality and $Na^+$, $Cl^-$, and $Ca^{2+}$ concentrations were stabilized by HSP68 and GRP78, and indicate that these two stress-induced proteins play an important role in regulating the metabolism and protecting the cells of the Pacific oysters exposed to salinity changes.
Proceedings of the Microbiological Society of Korea Conference
/
2002.10a
/
pp.76-78
/
2002
Heat shock proteins (HSPs) are induced in most living cells by mild heat treatment, ethanol, heavy metal ions and hypoxia. In yeast Saccharomyces cerevisiae, mild heat pretreatment strongly induces Hsp104 and thus provide acquired thermotolerance. The ability of hsp104 deleted mutant $({\triangle}hsp104)$ to acquire tolerance to extreme temperature is severely impaired. In providing thermotolerance, two ATP binding domains are indispensible, as demonstrated in ClpA and ClpB proteases of E. coli. The mechanisms by which Hsp104 protects cells from severe heat stress are not yet completely elucidated. We have investigated regulation of mitochondrial metabolic pathways controlled by the functional Hsp104 protein using $^{13}C_NMR$ spectroscopy and observed that the turnover rate of TCA cycle was enhanced in the absence of Hsp104. Production of ROS, which are toxic to kill cells radiply via oxidative stress, was also examined by fluorescence assay. Mitochondrial dysfunction was manifested in increased ROS levels and higher sensitivity for oxidative stress in the absence of Hsp104 protein expressed. Finally, we have identified mitochondrial complex I and Ferritin as binding protein(s) of Hsp104 by yeast two hybrid experiment. Based on these observations, we suggest that Hsp104 protein functions as a protector of oxidative stress via either keeping mitochondrial integrity, direct binding to mitochonrial components or regulating metal-catalyzed redox chemistry.
Mesenchymal stem cells (MSCs) are promising candidates for cell therapy and tissue engineering, but their application has been impeded by lack of knowledge of their core biological properties. In order to identify MSC-specific proteins, the hydrophobic protein fraction was individually prepared from two different umbilical cord blood (UCB)-derived MSC populations; these were then subjected to two-dimensional (2D) gel electrophoresis and peptide mass fingerprinting matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-time of flight (TOF)-mass spectrometry (MS). Although the 2D gel patterns differed somewhat between the two samples, computer-assisted image analysis identified shared protein spots. 35 spots were reliably identified corresponding to 32 different proteins, many of which were chaperones. Based on their primary sub-cellular locations the proteins could be grouped into 6 categories: extracellular, cell surface, endoplasmic reticular, mitochondrial, cytoplasmic and cytoskeletal proteins. This map of the water-insoluble proteome may provide valuable insights into the biology of the cell surface and other compartments of human MSCs.
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease caused by selective degeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Mutations in ${\alpha}$-synuclein have been causally linked to the pathogenesis of hereditary PD. In addition, it is a major component of Lewy body found in the brains of sporadic cases as well. In the present study, we examined whether overexpression of wild type or PD-related mutant ${\alpha}$-synuclein induces unfolded protein response (UPR) and triggers the known signaling pathway of the resulting endoplasmic reticulum (ER) stress in SH-SY5Y cells. Overexpression of wild type, A30P, and A53T ${\alpha}$-synuclein all induced XBP-1 mRNA splicing, one of the late stage UPR events. However, activation of ER membrane kinases and upregulation of ER or cytoplsmic chaperones were not detected when ${\alpha}$-synuclein was overexpressed. However, basal level of cytoplsmic calcium was elevated in ${\alpha}$-synuclein-expressing cells. Our observation suggests that overexpression of ${\alpha}$-synuclein induces UPR independent of the known ER membrane kinase-mediated signaling pathway and induces ER stress by disturbing calcium homeostasis.
Cells show various stress signs when they are challenged with severe physiological problems. Majority of such cellular stresses are conveyed to endoplasmic reticulum (ER) and unfolded protein response (UPR) serves as typical defense mechanism against ER stress. This study investigated an interaction between ER stress agents using macropage cell line Raw 264.7. When activated by lipopolysaccharide (LPS), the cell lines showed typical indicators of ER stress. Along with molecular chaperones, the activation process leads to the production of additional inflammatory mediators. Following activation, the macrophage cell line was further treated with TUN and characterized in terms of chaperone expression and cytokine secretion. When treated with TUN, the activated macrophage cell leads to increased secretion of IL-6 although expression of ER stress markers, GRP94 and GRP78 increased. The secretion of cytokines continued until the addition of BFA which inhibits protein targeting from ER to Golgi. However, secretion of cytokines was ceased upon dual treatments with BFA and TG. This result strongly implies that cells may differently deal with various polypeptides depending on the urgency in cellular function under ER stress. Considering IL-6 is one of the most important signal molecules in macrophage, the molecule might be able to circumvent ER stress and UPR to reach its targeting site.
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.
Molecular chaperones have a crucial role in the folding of nascent polypeptides in endoplasmic reticulum. Some of them are known to be sensitive to the modification by electrophilic metabolites of organic pro-toxicants. In order to identify chaperone proteins sensitive to alkyators, ER extract was subjected to alkylation by 4-acetamido-4 -maleimidyl-stilbene-2,2 -disulfonate (AMS), and subsequent SDS-PAGE analyses. Protein spots, with molecular mass of 160, 100, 57 and 36 kDa, were found to be sensitive to AMS alkylation, and one abundant chaperon protein was identified to be protein disulfide isomerase (PDI) in comparison with the purified PDI. To see the reactivity of PDI with cysteine alkylators, the reduced form ($PDI_{red}$) of PDI was incubated with various alkylators containing Michael acceptor structure for 30 min at $38^{\circ}C$ at pH 6.3, and the remaining activity was determined by the insulin reduction assay. Iodoacetamide or N-ethylmaleimide at 0.1 mM remarkably inactivated $PDI_{red}$ with N-ethylmaleimide being more potent than iodoacetamide. A partial inactivation of $PDI_{oxid}$ was expressed by iodoacetamide, but not N-ethylmaleimide (NEM) at pH 6.3. Of Michael acceptor compounds tested, 1,4-benzoquinone ($IC_{50}, 15 \mu$ M) was the most potent, followed by 4-hydroxy-2-nonenal and 1,4-naphthoquinone. In contrast, 1,2-naphthoquinone, devoid of a remarkable inactivation action, was effective to cause the oxidative conversion of $PDI_{red}$ to $PDI_{oxid}$. Thus, the action of Michael acceptor compounds differed greatly depending on their structure. Based on these, it is proposed that POI, one of chaperone proteins in ER, could be susceptible to endogenous or xenobiotic Michael acceptor compounds in vivo system.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
/
2003.06a
/
pp.45-45
/
2003
We isolated a novel ankyrin-repeat containing protein, rSIAP (rSlo Interacting Ankyrin-repeat Protein), as an interacting protein to the cytosolic domain of the alpha-subunit of rat large-conductance Ca$\^$2+/-activated K$\^$+/ channel (rSlo) by yeast two-hybrid screening. Affinity pull-down assay showed the direct and specific interaction between rSIAP and rSlo domain. The channel-binding proteins can be classified into several categories according to their functional effects on the channel proteins, i.e. signaling adaptors, scaffolding net, molecular tuners, molecular chaperones, etc. To obtain initial clues on its functional roles, we investigated the cellular localization of rSIAP using immunofluorescent staining. The results showed the possible co-localization of rSlo and rSIAP protein near the plasma membrane, when co-expressed in CHO cells. We then investigated the functional effects of rSIAP on the rSlo channel using electrophysiological means. The co-expression of rSIAP accelerated the activation of rSlo channel. These effects were initiated at the micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/ and gradually increased as [Ca$\^$2+/]$\_$i/ raised. Interestingly, rSIAP decreased the inactivation kinetics of rSlo channel at micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/, while the rate was accelerated at sub-micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/. These results suggest that rSIAP may modulate the activity of native BK$\_$Ca/ channel by altering its gating kinetics depending on [Ca$\^$2+/]$\_$i/. To localize critical regions involved in protein-protein interaction between rSlo and rSIAP, a series of sub-domain constructs were generated. We are currently investigating sub-domain interaction using both of yeast two-hybrid method and in vitro binding assay.
Kang, Yujin;Cho, Carol;Lee, Kyung Suk;Song, Ji-Joon;Lee, Ja Yil
Molecules and Cells
/
v.44
no.2
/
pp.79-87
/
2021
Chromatin dynamics is essential for maintaining genomic integrity and regulating gene expression. Conserved bromodomain-containing AAA+ ATPases play important roles in nucleosome organization as histone chaperones. Recently, the high-resolution cryo-electron microscopy structures of Schizosaccharomyces pombe Abo1 revealed that it forms a hexameric ring and undergoes a conformational change upon ATP hydrolysis. In addition, single-molecule imaging demonstrated that Abo1 loads H3-H4 histones onto DNA in an ATP hydrolysis-dependent manner. However, the molecular mechanism by which Abo1 loads histones remains unknown. Here, we investigated the details concerning Abo1-mediated histone loading onto DNA and the Abo1-DNA interaction using single-molecule imaging techniques and biochemical assays. We show that Abo1 does not load H2A-H2B histones. Interestingly, Abo1 deposits multiple copies of H3-H4 histones as the DNA length increases and requires at least 80 bp DNA. Unexpectedly, Abo1 weakly binds DNA regardless of ATP, and neither histone nor DNA stimulates the ATP hydrolysis activity of Abo1. Based on our results, we propose an allosteric communication model in which the ATP hydrolysis of Abo1 changes the configuration of histones to facilitate their deposition onto DNA.
Lee Myoung-Joo;Kim Dong-Eun;Lee Tae-Ho;Jeong Yong-Kee;Kim Young-Hee;Chung Kyung-Tae
Journal of Life Science
/
v.16
no.3
s.76
/
pp.409-414
/
2006
Molecular chaperones and folding enzymes in the endoplasmic reticulum (ER) associate with the newly synthesized proteins to prevent their aggregation and help them fold and assemble correctly. Chaperone function of BiP, which is a Hsp70 homologue in ER, is controlled by the N-terminal ATPase domain. The ATPase activity of the ATPase domain is affected by regulatory factors. BAP was identified as a nucleotide exchange factor of BiP (Grp78), which exchanges ADP with ATP in the ATPase domain of BiP This study presents whether BAP can influence folding of a protein, immunoglobulin heavy chain that is bound to BiP tightly. We first examined which nucleotide of ADP and ATP affects on BAP binding to BiP The data showed that endogenous BAP of HEK293 cells prefers ADP for binding to BiP in vitro, suggesting that BAP first releases ADP from the ATPase domain in order to exchange with ATP. Immunoglobulin heavy chain, an unfolded protein substrate, was released from BiP in the presence of BAP but not in the presence of ERdj3, which is another regulatory factor for BiP accelerating the rate of ATP hydrolysis of BiP The ADP-releasing function of BAP was, therefore, believed to be responsible for immunoglobulin heavy chain release from BiP. Grp170, another Hsp70 homologue in ER, did not co-precipited with BAP from $[^{35}S]$-metabolic labeled HEK293 lysate containing both overexpressed Grp170 and BAP. These data suggested that BAP has no specificity to Grp170 although the ATPase domains of Grp170 and BiP are homologous each other.
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.