Endometritis is one of the primary reasons for reproductive failure. In order to investigate endometritis-associated marker proteins, proteomic analysis was performed on bovine endometrium with endometritis. In bovine endometritis, desmin, $\alpha$-actin-2, heat-shock protein (HSP) 27, peroxiredoxin-6, luteinizing hormone receptor isoform 1, collectin-43 precursor, deoxyribonuclease-I (DNase-I), and MHC class I heavy chain (MHC-Ih) were up-regulated. In contrast, transferrin, interleukin-2 precursor, hemoglobin $\beta$ subunit, and potassium channel tetramerisation domaincontaining 11 (KCTD11) were down-regulated in comparison to normal endometrium. The proteomic results were validated by semiquantitative-PCR and immunoblot analysis. The mRNA levels of desmin, transferrin, $\alpha$-actin-2, HSP27, KCTD11, and MHC-Ih were up-regulated by over 1.5-fold, and showed a pattern similar to their proteomic profiles. Desmin and $\alpha$-actin-2 protein showed positive correlations between proteomic analysis and immunoblot analysis. These results suggest that desmin and $\alpha$-actin-2 may play important roles in endometritis-related function, and could be useful markers for the diagnosis of bovine endometritis.
Lieu Hae-Youn;Song Hyung-Seok;Yang Seung-Nam;Kim Jae-Hwan;Kim Hyun-Joong;Park Young-Doo;Park Cheon-Seok;Kim Hae-Yeong
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.16
no.6
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pp.946-951
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2006
To study the effect of iron on Saccharomyces cerevisiae, whole-cell proteins of Saccharomyces cerevisiae were extracted and subjected to two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE), and differentially expressed proteins were identified. The proteins separated were further identified by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry and were compared with a protein database. Of more than 300 spots separated by molecular weight and isoelectric points, 27 differentially expressed spots were identified. Ten proteins were found to be differentially expressed at high iron concentration. Triosephosphate isomerase (TPI), YDR533C hypothetical protein, superoxide dismutase (SOD), 60 kDa heat-shock protein (HSP60), pyruvate dehydrogenase beta subunit 1 (PDB1), and old yellow enzyme 2 (OYE2) were upregulated, whereas thiol-specific antioxidant (TSA), regulatory particle non-ATPase subunit 8 (RPN8), thiol-specific peroxiredoxin 1 (AHP1), and fructose-1, 6-bisphosphate adolase (FBA) were downregulated by iron. Based on the result, we propose that SOD upregulated by iron would protect the yeast from oxidative stress by iron, and that TSA downregulated by iron would render cells hypersensitive to oxidative stress.
This experiment was designed to improve the production efficiency of germ-line chimeric mice from phospholipase C (PLC)-$\beta$3 or peroxiredoxin (Prx) E -targeted ($\Delta$) ES cells by the investigating the manipulation conditions and characteristics of Jl ES cells. Four targeting clones were isolated to investigate the karyotypical and morphological stability prior to injection. All clones ($\Delta$PLC$\beta$-3 C3, $\Delta$Prx II C3, C10 and I5) showed more than 80% euploidism, however, most of $\Delta$PLC$\beta$-3 C3 clones were extensively differentiated compared to the other clones. Nine of 13 $\Delta$Prx II chimeras appeared to have at least 80% chimerism, whereas $\Delta$PLC$\beta$-3 C3 chimeras had 20% chimerism at most. Therefore, the morphological stability of ES cells under stable euploidism might mainly affect the production rate of high-coat chimeric mice. To increase the collection rate of injectable blastocysts (IBs), 5 to 10 week -aged C57BL/6J female mice were sacrificed at 3.5 days post-coitum. Ten week-aged mice were the most optimal IB donors by showing the highest collection rate (2.94/mouse) of injectable blastocysts without increase of non-injectable embryos (0.29/mouse). Foster mothers might be another factor because ICR x C57BL/6J F1 foster mother showed more increased productivity in litter size (2.8 vs. 5.6) and chimera (0 vs. 35.3%) than those of ICR foster mothers. In conclusion, the efficient production of germ-line chimeras mainly depends on the maintenance of ES cell morphology during targeting procedure, and the establishment of manipulation conditions might be a key point to maximize it.
Objective : Cerebral endothelial cells have unique biological features and are fascinating candidate cells for stroke therapy. Methods : In order to understand the molecular mechanisms of human cerebral endothelial cell (hCMEC/D3) transplantation in a rat stroke model, we performed proteomic analysis using 2-dimensional electrophoresis and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Protein expression was confirmed by quantitative real-time PCR and Western blot. Results : Several protein spots were identified by gel electrophoresis in the sham, cerebral ischemia (CI), and CI with hCMEC/D3 treatment cerebral ischemia with cell transplantation (CT) groups, and we identified 14 differentially expressed proteins in the CT group. Proteins involved in mitochondrial dysfunction (paraplegin matrix AAA peptidase subunit, SPG7), neuroinflammation (peroxiredoxin 6, PRDX6), and neuronal death (zinc finger protein 90, ZFP90) were markedly reduced in the CT group compared with the CI group. The expression of chloride intracellular channel 4 proteins involved in post-ischemic vasculogenesis was significantly decreased in the CI group but comparable to sham in the CT group. Conclusion : These results contribute to our understanding of the early phase processes that follow cerebral endothelial cell treatment in CI. Moreover, some of the identified proteins may present promising new targets for stroke therapy.
Objective: Peroxiredoxins (Prxs) play an important role in regulating cellular differentiation and proliferation in several types of mammalian cells. This report examined the expression of Prx isotype I in the rat ovary after hormone treatment. Methods: Immature rats were injected with 10 IU of pregnant mare's serum gonadotropin (PMSG) to induce the growth of multiple preovulatory follicles and 10 IU of human chorionic gonadotropin (hCG) to induce ovulation. Immature rats were also treated with diethylstilbestrol (DES), an estrogen analogue, to induce the growth of multiple immature follicles. Northern blot analysis was performed to detect gene expression. Cell-type specific localization of Prx I mRNA were detected by in situ hybridization analysis. Results: During follicle development, ovarian Prx I gene expression was detected in 3-day-old rats and had increased in 21-day-old rats. The levels of Prx I mRNA slightly declined one to two days following treatment with DES. A gradual increase in Prx I gene expression was observed in ovaries obtained from PMSG-treated immature rats. Furthermore, hCG treatment of PMSG-primed rats resulted in a gradual stimulation of Prx I mRNA levels by 24 hours (2.1-fold increase) following treatment, which remained high until 72 hours following treatment. In situ hybridization analysis revealed the expression of the Prx I gene in the granulosa cells of PMSG-primed ovaries and in the corpora lutea of ovaries stimulated with hCG for 72 hours. Conclusion: These results demonstrate the gonadotropin and granulosa cell-specific stimulation of Prx I gene expression, suggesting its role as a local regulator of follicle development.
This study is focused on the investigation of the genes which are induced by various stresses of the halophyte Salicornia herbacea. One of the factors influencing in the germination of Salicornia herbacea is salt stress. The highest germination rate was found in the condition without NaCl, and the upper limit of the NaCl concentration for the germination of Salicornia herbacea was 7%. The optimal temperature of $20^{\circ}C$showed a germination rate of 98%. Among genes induced by stress the 2CysPrx gene was cloned and analyzed for this study. The 2CysPrx gene has two cysteine conserved residues and is composed of 275 amino acids with molecular weight of 30.1kDa. The 2CysPrx gene appeared to be one copy in the genome and consists of 6 introns and 7 exons. Quantitative real-time PCR revealed that the highest transcription rate induced by NaCl and $H_2O_2$ appeared to be at the concentration of 3.5% NaCl and 40mM $H_2O_2$, respectively. The amount of transcript induced by high temperature($40^{\circ}C$) and $75{\mu}M$ of ABA was respectively highest. The gene at low temperature ($4^{\circ}C$) appeared not to be expressed. We are conducting to clone other peroxyredoxin genes induced by various environmental stresses.
Background: To investigate the effect of pectinase-treated Panax ginseng (GINST) in cellular and male subfertility animal models. Methods: Hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced mouse spermatocyte GC-2spd cells were used as an in vitro model. Cell viability was measured using MTT assay. For the in vivo study, GINST (200 mg/kg) mixed with a regular pellet diet was administered orally for 4 mo, and the changes in the mRNA and protein expression level of antioxidative and spermatogenic genes in young and aged control rats were compared using real-time reverse transcription polymerase chain reaction and western blotting. Results: GINST treatment ($50{\mu}g/mL$, $100{\mu}g/mL$, and $200{\mu}g/mL$) significantly (p < 0.05) inhibited the $H_2O_2$-induced ($200{\mu}M$) cytotoxicity in GC-2spd cells. Furthermore, GINST ($50{\mu}g/mL$ and $100{\mu}g/mL$) significantly (p < 0.05) ameliorated the $H_2O_2$-induced decrease in the expression level of antioxidant enzymes (peroxiredoxin 3 and 4, glutathione S-transferase m5, and glutathione peroxidase 4), spermatogenesis-related protein such as inhibin-${\alpha}$, and specific sex hormone receptors (androgen receptor, luteinizing hormone receptor, and follicle-stimulating hormone receptor) in GC-2spd cells. Similarly, the altered expression level of the above mentioned genes and of spermatogenesis-related nectin-2 and cAMP response element-binding protein in aged rat testes was ameliorated with GINST (200 mg/kg) treatment. Taken together, GINST attenuated $H_2O_2$-induced oxidative stress in GC-2 cells and modulated the expression of antioxidant-related genes and of spermatogenic-related proteins and sex hormone receptors in aged rats. Conclusion: GINST may be a potential natural agent for the protection against or treatment of oxidative stress-induced male subfertility and aging-induced male subfertility.
The mechanisms underlying the actions of the antioxidants upon reactive oxygen species (ROS) generation by NADPH oxidase complex have remained uncertain. In this study, we investigated NADPH oxidase activity and the role of antioxidant enzymes upon the generation of ROS during hypoxic stress. ROS generation was found to increase in the mouse kidney under hypoxic stress in a time-dependent manner. Moreover, we found in MCT cells that hypoxia-induced hydrogen peroxide production was decreased by NAC pretreatment. We further analyzed HIF-$1{\alpha}$, PHD2 and VHL expression in the NAC-pretreated MCT cells and assessed the response of antioxidant enzymes at the transcriptional and translational levels. SOD3 and Prdx2 were significantly increased during hypoxia in the mouse kidney. We also confirmed in hypoxic $Prdx2^{-/-}$ and SOD3 transgenic mice that erythropoietin (EPO) is transcriptionally regulated by HIF-$1{\alpha}$. In addition, although EPO protein was found to be expressed in a HIF-$1{\alpha}$ independent manner in three mouse lines, its activity differed markedly between normal and $Prdx2^{-/-}$/SOD3 transgenic mice during hypoxic stress. In conclusion, our current results indicate that NADPH oxidase-mediated ROS generation is associated with hypoxic stress in the mouse kidney and that SOD3 and Prdx2 cooperate to regulate cellular redox reactions during hypoxia.
Objective: If fertilization does not occur within a specific period, the quality of unfertilized oocytes in the oviduct (in vivo aging) or in culture (in vitro aging) will deteriorate over time. Icariin (ICA), found in all species of Epimedium herbs, has strong antioxidant activity, and is thought to exert anti-aging effects in vitro. We asked whether ICA protects oocytes against age-related changes in vitro. Methods: We analyzed the reactive oxygen species (ROS) levels and expression of antioxidant, maternal, and estrogen receptor genes, and along with spindle morphology, and the developmental competence and quality of embryos in the presence and absence of ICA. Results: Treatment with 5 μM ICA (ICA-5) led to a significant reduction in ROS activity, but increased mRNA expression of glutathione and antioxidant genes (superoxide dismutase 1 [SOD1], SOD2, peroxiredoxin 5, and nuclear factor erythroid 2-like 2), during aging in vitro. In addition, ICA-5 prevented defects in spindle formation and chromosomal alignment, and increased mRNA expression of cytoplasmic maturation factor genes (bone morphogenetic protein 15, cyclin B1, MOS proto-oncogene, serine/threonine kinase, and growth differentiation factor-9). It also prevented apoptosis, increased mRNA expression of antiapoptotic genes (BCL2-like 1 and baculoviral IAP repeat-containing 5), and reduced mRNA expression of pro-apoptotic genes (BCL2 antagonist/killer 1 and activation of caspase-3). Although the maturation and cleavage rates were similar in all groups, the total cell number per blastocyst and the percentage of apoptotic cells at the blastocyst stage were higher and lower, respectively, in the control and ICA-5 groups than in the aging group. Conclusion: ICA protects oocytes against damage during aging in vitro; therefore, it can be used to improve assisted reproductive technologies.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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