Although $N{\alpha}$-terminal acetylation (Nt-acetylation) is a pervasive protein modification in eukaryotes, its general functions in a majority of proteins are poorly understood. In 2010, it was discovered that Nt-acetylation creates a specific protein degradation signal that is targeted by a new class of the N-end rule proteolytic system, called the Ac/N-end rule pathway. Here, we review recent advances in our understanding of the mechanism and biological functions of the Ac/N-end rule pathway, and its crosstalk with the Arg/N-end rule pathway (the classical N-end rule pathway).
Bang, Eun Jeong;Lee, Chang Hun;Yun, Jong Bok;Cheong, Ju Hui;Lee, Dae Yun;Lee, Won Tae
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
v.22
no.5
/
pp.507-513
/
2001
Histones, nuclear proteins that interact with DNA to form nucleosomes, are essential for both the regulation of transcription and the packaging of DNA within chromosomes. The N-terminal domain of histone H4 which contains four acetylation sites at lysines, may play a separate role in chromatin structure from the remainder of the H4 chain. NMR data suggest that H4NTP peptide does have relating disordered structure at physiological pH, however, it has a defined structure at lower pH conditions. The solution structure calculated from NMR data shows a well structured region comprising residues of Val21-Asp24. In addition, our results suggest that the H4NTP prefers an extended backbone conformation at acetylation sites, however, it (especially Lys 12 ) became more defined structures after acetylation for its optimum function.
Protein X is one of the subunits of pyruvate dehydrogenase complex. The biological role of this protein has not been fully elucidated, mainly because of the difficulty in its dissociation from the tightly bound dihydrolipoamide acetyltransferase-protein X subcomplex. We have found that the detachment of protein X from acetyltransferase subunit can be easily accomplished by the cycles of freezing and thawing proces. Several lines of evidence including sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, N-terminal amino acid sequence analysis and acetylation with $[2^{14}C]$ pyruvate confirmed that the purified protein is protein X. The purified intact form of protein X was acetylated by $[2^{14}C]$ pyruvate in the presence of py-ruvate dehydrogenase subunit.The acetylation efficiency of this protein was lower than that of acetyltransferase and was not affected by the presence of acetyltransferase.
Microtubule acetylation has been shown to regulate actin filament dynamics by modulating signaling pathways that control actin organization, although the precise mechanisms remain unknown. In this study, we found that the downregulation of microtubule acetylation via the disruption ATAT1 (which encodes α-tubulin N-acetyltransferase 1) inhibited the expression of RhoA, a small GTPase involved in regulating the organization of actin filaments and the formation of stress fibers. Analysis of RHOA promoter and chromatin immunoprecipitation assays revealed that C/EBPβ is a major regulator of RHOA expression. Interestingly, the majority of C/EBPβ in ATAT1 knockout (KO) cells was found in the nucleus as a 27-kDa fragment (referred to as C/EBPβp27) lacking the N-terminus of C/EBPβ. Overexpression of a gene encoding a C/EBPβp27-mimicking protein via an N-terminal deletion in C/EBPβ led to competitive binding with wild-type C/EBPβ at the C/EBPβ binding site in the RHOA promoter, resulting in a significant decrease of RHOA expression. We also found that cathepsin L (CTSL), which is overexpressed in ATAT1 KO cells, is responsible for C/EBPβp27 formation in the nucleus. Treatment with a CTSL inhibitor led to the restoration of RHOA expression by downregulation of C/EBPβp27 and the invasive ability of ATAT1 KO MDA-MB-231 breast cancer cells. Collectively, our findings suggest that the downregulation of microtubule acetylation associated with ATAT1 deficiency suppresses RHOA expression by forming C/EBPβp27 in the nucleus through CTSL. We propose that CTSL and C/EBPβp27 may represent a novel therapeutic target for breast cancer treatment.
Apoptosis is proved responsible for renal damage during ischemia/reperfusion. The regulation for renal apoptosis induced by ischemia/reperfusion injury (IRI) has still been unclearly characterized to date. In the present study, we investigated the regulation of histone acetylation on IRI-induced renal apoptosis and the molecular mechanisms in rats with the application of curcumin possessing a variety of biological activities involving inhibition of apoptosis. Sprague-Dawley rats were randomized into four experimental groups (SHAM, IRI, curcumin, SP600125). Results showed that curcumin significantly decreased renal apoptosis and caspase-3/-9 expression and enhanced renal function in IRI rats. Treatment with curcumin in IRI rats also led to the decrease in expression of p300/cyclic AMP response element-binding protein (CBP) and activity of histone acetyltransferases (HATs). Reduced histone H3 lysine 9 (H3K9) acetylation was found near the promoter region of caspase-3/-9 after curcumin treatment. In a similar way, SP600125, an inhibitor of c-Jun N-terminal kinase (JNK), also attenuated renal apoptosis and enhanced renal function in IRI rats. In addition, SP600125 suppressed the binding level of p300/CBP and H3K9 acetylation near the promoter region of caspase-3/-9, and curcumin could inhibit JNK phosphorylation like SP600125. These results indicate that curcumin could attenuate renal IRI via JNK/p300/CBP-mediated anti-apoptosis signaling.
Suyeon Ahn;Ahreum Kwon;Youngsoo Oh;Sangmyung Rhee;Woo Keun Song
Molecules and Cells
/
v.46
no.6
/
pp.387-398
/
2023
Microtubule acetylation has been proposed as a marker of highly heterogeneous and aggressive triple-negative breast cancer (TNBC). The novel microtubule acetylation inhibitors GM-90257 and GM-90631 (GM compounds) cause TNBC cancer cell death but the underlying mechanisms are currently unknown. In this study, we demonstrated that GM compounds function as anti-TNBC agents through activation of the JNK/AP-1 pathway. RNA-seq and biochemical analyses of GM compound-treated cells revealed that c-Jun N-terminal kinase (JNK) and members of its downstream signaling pathway are potential targets for GM compounds. Mechanistically, JNK activation by GM compounds induced an increase in c-Jun phosphorylation and c-Fos protein levels, thereby activating the activator protein-1 (AP-1) transcription factor. Notably, direct suppression of JNK with a pharmacological inhibitor alleviated Bcl2 reduction and cell death caused by GM compounds. TNBC cell death and mitotic arrest were induced by GM compounds through AP-1 activation in vitro. These results were reproduced in vivo, validating the significance of microtubule acetylation/JNK/AP-1 axis activation in the anti-cancer activity of GM compounds. Moreover, GM compounds significantly attenuated tumor growth, metastasis, and cancer-related death in mice, demonstrating strong potential as therapeutic agents for TNBC.
Ubiquitin (Ub) is post-translationally modified by Ub itself or Ub-like proteins, phosphorylation, and acetylation, among others, which elicits a variety of Ub topologies and cellular functions. However, N-terminal (Nt) modifications of Ub remain unknown, except the linear head-to-tail ubiquitylation via Nt-Met. Here, using the yeast Saccharomyces cerevisiae and an Nt-arginylated Ub-specific antibody, we found that the detectable level of Ub undergoes Nt-Met excision, Nt-deamination, and Nt-arginylation. The resulting Nt-arginylated Ub and its conjugated proteins are upregulated in the stationary-growth phase or by oxidative stress. We further proved the existence of Nt-arginylated Ub in vivo and identified Nt-arginylated Ub-protein conjugates using stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based tandem mass spectrometry. In silico structural modeling of Nt-arginylated Ub predicted that Nt-Arg flexibly protrudes from the surface of the Ub, thereby most likely providing a docking site for the factors that recognize it. Collectively, these results reveal unprecedented Nt-arginylated Ub and the pathway by which it is produced, which greatly expands the known complexity of the Ub code.
Peptides are formed in the rumen as the result of microbial proteinase activity. The predominant type of activity is cysteine ptoteinase, but others, such as serine proteinases, are also present. Many species of protozoa, bacteria and fungi are involved in ptoteolysis; large animal-to-animal variability is found when proteinase activities in different animals are compared. The peptides formed from proteolysis are broken down to amino acids by peptidases. Different peptides are broken down at different rates, depending on their chemical composition and particularly their N-terminal structure. Indeed, chemical addition to the N-terminus of small peptides, such as by acetylation, causes the peptides to become stable to breakdown by the rumen microbial population; the microorganisms do not appear to adapt to hydrolyse acetylated peptides even after several weeks exposure to dietary acetylated peptides, and the amino acids present in acetylated peptides are absorbed from the small intestine. The amino acids present in some acetylated peptides remain available in nutritional trials with rats, but the nutritive value of the whole amino acid mixture is decreased by acetylation. The genus Prevotella is responsible for most of the catabolic peptidase activity in the rumen, via its dipeptidyl peptidase activities, which release dipeptides rather than free amino acids from the N-terminus of oligopeptides. Studies with dipeptidyl peptidase mutants of Prevotella suggest that it may be possible to slow the rate of peptide hydrolysis by the mixed rumen microbial population by inhibiting dipeptidyl peptidase activity of Prevotella or the rate of peptide uptake by this genus. Peptides and amino acids also stimulate the growth of rumen microorganisms, and are necessary for optimal growth rates of many species growing on tapidly fermented substrates; in rich medium, most bacteria use pre-formed amino acids for more than 90% of their amino acid requirements. Cellulolytic species are exceptional in this respect, but they still incorporate about half of their cell N from pre-formed amino acids in rich medium. However, the extent to which bacteria use ammonia vs. peptides and amino acids for protein synthesis also depends on the concentrations of each, such that preformed amino acids and peptides are probably used to a much lesser extent in vivo than many in vitro experiments might suggest.
An extracellular chitinase-producing bacterial strain induced by colloidal chitin was isolated from sea sand and was identified to be a member of the genus Cytophaga. The chitinase was purified successively by 30-60% ammonium sulfate fractionation, and DEAE-Bio gel A column, Octyl-Sepharose CL-4B column, and DEAE-Bio gel A column chromatographies. The enzyme had a molecular mass of 59.75 kDa, and the amino terminal amino acid sequence was ATPNAPVISW MPTDXXLQNXS. The enzyme acted better on colloidal chitin as a substrate than on chitosan. For colloidal chitin and chitosan (Degree of Acetylation, 15-25%), $K_{cat}$ values were 0.60U/mg and 0.08U/mg, respectively. HPLC analysis of the enzymatic reaction products showed that the chitinase produced mostly N-acetyl-D-glucosarnine and di-N-acetylchitobiose. The optimum temperature and pH for the enzyme were $50^{\circ}C$ and 4.0, respectively. N-Bromosuccinimide and $Hg^{2+}$ inhibited the chitinase activity as much as 90%, and $Sb^{3+}$, diethylpyrocarbonate, and $Ag^{+}$ inhibited it by 50-70%.
Yong Jung Kang;Young Hoon Kwon;Jung Yoon Jang;Jun Ho Lee;Sanggwon Lee;Yujin Park;Hyung Ryong Moon;Hae Young Chung;Nam Deuk Kim
Biomolecules & Therapeutics
/
v.31
no.1
/
pp.73-81
/
2023
Sirtuins (SIRTs) belong to the nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+)-dependent class III histone deacetylase family. They are key regulators of cellular and physiological processes, such as cell survival, senescence, differentiation, DNA damage and stress response, cellular metabolism, and aging. SIRTs also influence carcinogenesis, making them potential targets for anticancer therapeutic strategies. In this study, we investigated the anticancer properties and underlying molecular mechanisms of a novel SIRT1 inhibitor, MHY2251, in human colorectal cancer (CRC) cells. MHY2251 reduced the viability of various human CRC cell lines, especially those with wild-type TP53. MHY2251 inhibited SIRT1 activity and SIRT1/2 protein expression, while promoting p53 acetylation, which is a target of SIRT1 in HCT116 cells. MHY2251 treatment triggered apoptosis in HCT116 cells. It increased the percentage of late apoptotic cells and the sub-G1 fraction (as detected by flow cytometric analysis) and induced DNA fragmentation. In addition, MHY2251 upregulated the expression of FasL and Fas, altered the ratio of Bax/Bcl-2, downregulated the levels of pro-caspase-8, -9, and -3 proteins, and induced subsequent poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. The induction of apoptosis by MHY2251 was related to the activation of the caspase cascade, which was significantly attenuated by pre-treatment with Z-VAD-FMK, a pan-caspase inhibitor. Furthermore, MHY2251 stimulated the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), and MHY2251-triggered apoptosis was blocked by pre-treatment with SP600125, a JNK inhibitor. This finding indicated the specific involvement of JNK in MHY2251-induced apoptosis. MHY2251 shows considerable potential as a therapeutic agent for targeting human CRC via the inhibition of SIRT1 and activation of JNK/p53 pathway.
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.