• 제목/요약/키워드: Protein Export

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Intron retention decreases METTL3 expression by inhibiting mRNA export to the cytoplasm

  • Sangsoo Lee;Haesoo Jung;Sunkyung Choi;Namjoon Cho;Eun-Mi Kim;Kee Kwang Kim
    • BMB Reports
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    • 제56권9호
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    • pp.514-519
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    • 2023
  • Methyltransferase-like 3 (METTL3), a key component of the m6A methyltransferase complex, regulates the splicing, nuclear transport, stability, and translation of its target genes. However, the mechanism underlying the regulation of METTL3 expression by alternative splicing (AS) remains unknown. We analyzed the expression pattern of METTL3 after AS in human tissues and confirmed the expression of an isoform retaining introns 8 and 9 (METTL3-IR). We confirmed the different intracellular localizations of METTL3-IR and METTL3 proteins using immunofluorescence microscopy. Furthermore, the endogenous expression of METTL3-IR at the protein level was different from that at the mRNA level. We found that 3'-UTR generation by intron retention (IR) inhibited the export of METTL3-IR mRNA to the cytoplasm, which in turn suppressed protein expression. To the best of our knowledge, this is the first study to confirm the regulation of METTL3 gene expression by AS, providing evidence that the suppression of METTL3 protein expression by IR is an integral part of the mechanism by which 3'-UTR generation regulates protein expression via inhibition of RNA export to the cytoplasm.

분열효모 Pci2가 TREX-2 구성요소로서 mRNA 방출에 미치는 영향 (Fission yeast Pci2 has function in mRNA export as a component of TREX-2)

  • 박진희;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.325-329
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    • 2018
  • PCI 영역을 포함하고 있는 Thp1/PCID2 단백질은 mRNA 전사와 방출을 연결하는, 진화적으로 보존된 TREX-2 복합체의 구성요소이다. 분열효모인 Schizosaccharomyces pombe에서 pci2 (SPBC1105.07c) 유전자는 TREX-2 복합체의 구성요소인 Thp1 (출아효모)/PCID2 (사람)의 분열효모 이종상동체로 추정되는 PCI 영역을 갖는 단백질을 암호화하고 있다. pci2 발현을 억제하면 생장과 mRNA 방출이 모두 억제되었다. 그리고 pci2 유전자의 과발현 또한 생장을 늦추고 $poly(A)^+$ RNA를 핵 안에 약간 축적되게 하였다. 뿐만 아니라 Yeast two-hybrid와 공동침전(Co-immunoprecipitation) 분석 실험에서 Pci2는 TREX-2 복합체의 다른 구성요소인 Sac3, Dss1 단백질들과 물리적으로 상호작용하였다. 이와 같은 관찰들은 S. pombe의 Pci2 단백질도 TREX-2 복합체의 구성요소로서 mRNA 방출에 관여함을 의미한다.

분열효모에서 Thp1/PCID2의 이종상동체인 SPAC1B3.08이 mRNA 방출에 미치는 영향 (Effects of SPAC1B3.08, ortholog of Thp1/PCID2, on mRNA export in fission yeast)

  • 박진희;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.112-116
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    • 2019
  • Thp1/PCID2 단백질은 전사와 연계되어 mRNA를 핵에서 세포질로 방출하는데 필요한, 진화적으로 보존된 TREX-2 복합체의 구성요소이다. 분열효모인 Schizosaccharomyces pombe에는 Thp1/PCID2 단백질의 이종상동체가 2개 존재한다. pci2(SPBC1105.07c) 유전자 이외에, SPAC1B3.08 유전자는 PCI 영역을 갖고 있으며 TREX-2 복합체의 구성요소로 추정되는 단백질을 암호화하고 있다. SPAC1B3.08을 과발현하면, 생장이 약간 느려지고 mRNA 방출에 결함을 보였다. Yeast two-hybrid와 공동침전 분석 실험에서 SPAC1B3.08 단백질은 TREX-2 복합체의 다른 구성요소인 Sac3, Dss1 단백질들과 상호작용하였다. 이와 같은 관찰들은 S. pombe의 SPAC1B3.08 단백질도 TREX-2 복합체의 구성요소로서 mRNA 방출에 관여할 가능성을 지지한다.

Streptomyces coelicolor에서 secY 유전자의 클로닝과 염기서열 결정 (Molecular cloning and sequence Analysis of the Gene for SecY from Streptomyces coelicolor (Muller))

  • 김상숙;현창구;김영민;이주헌;정인권;김대명;서주원
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.678-686
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    • 1995
  • SecY is a central component of the protein export machinery that mediate the translocation of secretory proteins across the plasma membrane of Escherichia coli. In order to study the mechanism of protein secretion in Streptomyces, we have done cloning and sequencing of the Streptomyces coelicolor secY gene by using polymerase chain reaction method. The nucleotide sequence of the gene for SecY from S. coelicolor showed over 58% identity to that of M. luteus. The deduced amino acid sequences were highly homologous to those of other known SecY polypeptides, all having the potential to form 10 transmembrane segments, and especially second, fifth, and tenth segments were particularly conserved, sharing greater than 75% identity with W. lute s SecY. We propose that the conserved membrane-spanning segments actively participate in protein export. In B. subtilis and E. coli, the secY gene is a part of the spc operon, is preceded by the gene coding for ribosomal protein L15, and is likety coupled transcriptionally and translationally to the upstream L15 gene. In the other hand, secY gene of S. coelicolor and M. luteus have its own promoter region, are coupled translationally with adk gene and pr sented in adk operon.

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Effects of various metal ions on the gene expression of iron exporter ferroportin-l in J774 macrophages

  • Park, Bo-Yeon;Chung, Ja-Yong
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제2권4호
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    • pp.317-321
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    • 2008
  • Macrophages play a key role in iron metabolism by recycling iron through erythrophagocytosis. Ferroportin-l (FPN1) is a transporter protein that is known to mediate iron export from macrophages. Since divalent metals often interact with iron metabolism, we examined if divalent metals could regulate the expression of FPN1 in macrophages. J774 macrophage cells were treated with copper, manganese, zinc, or cobalt at 10, 50, or $100\;{\mu}M$ for 16 to 24 h. Then, FPN1 mRNA and protein levels were determined by quantitative real-time PCR and Western blot analyses, respectively. In addition, effects of divalent metals on FPN1 promoter activity were examined by luciferase reporter assays. Results showed that copper significantly increased FPN1 mRNA levels in a dose-dependent manner. The copper-induced expression of FPN1 mRNA was associated with a corresponding increase in FPN1 protein levels. Also, copper directly stimulated the activity of FPN1 promoter-driven reporter construct. In contrast, manganese and zinc had no effect on the FPN1 gene expression in J774 cells. Interestingly, cobalt treatment in J774 cells decreased FPN1 protein levels without affecting FPN1 mRNA levels. In conclusion, our study results demonstrate that divalent metals differentially regulate FPN1 expression in macrophages and indicate a potential interaction of divalent metals with the FPN1-mediated iron export in macrophages.

대장균 리보스 결합단백질의 신호배열 변이에 대한 숙성체 부위의 회복돌연변이 (Intragenic Suppressors for Expory-defective Signal Sequence Mutation of Ribose-binding Protein in Escherichia coli)

  • 이영희;송택선;김정호;박순희;박찬규
    • 미생물학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.270-277
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    • 1991
  • A mutational alteration in the signal sequence of ribose-binding protein (RBP) of Escherichia coli, rbsB103, completely blocks the export of the protein to the periplasm. Intragenic suppressors for this mutation have been selected on minimal medium with ribose as a sole carbon source. Six suppressor mutations were characterized in detail and were found to have single amino acid wubstitution in the mature portion of RBP, which resulted in the mobility shift of the proteins on SDS polyacrylamide gel. Amino acid changes of these suppressors were localized in several peptides which are packed to form the N terminal domain of typical bilobate conformation of RBP. The involvement of SecB, a molecular chaperone, was investigated in the suppression of signal sequence mutation. Translocation efficency was found to be increased by the presence of SecB for all suppressors. It is likely that the folding characteristics of RBP altered by the suppressor mutations affect the affinity of interaction between SecB and RBP.

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대장균에서 인체 프로인슐린의 분비 발현 : 프로인슐린 융합체의 고분비 발현과 프로인슐린의 저분비 발현 (Export of Human Proinsulin in E. coli : High Export of Proinsulin Fusion Protein but not of Proinsulin Itself)

  • Yup Kang
    • KSBB Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.165-172
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    • 1996
  • 자신의 3차구조를 가진 인체 프로인슐린을 얻기 위하여 Staphylococcal 프로테인 A(SPA)의 신호 랩타이드를 이용하여 대장균내에서 분비 발현을 시도하였다. 분비 발현을 위해 T7 프로모터, SPA 리보좀 바인팅 부위, SPA 신호 랩타이드, 프로인슐린 유전자를 연속적으로 연결하여 분비 벡터를 구성하였다. 이 벡터를 대장균에 넣은후 발현을 유도했으 나 면역적으로 반응하는 인체 프로인슐린은 배양액이나 페리프라스믹 공간에서 거의 존재하지 않았으며 세포 내에도 존재하지 않았다. 그러나 말현 유도시 세포 내에 프로인슐린 RNA가 급격히 증가하였으며 구성한 벡터는 실험실적으로 프로인슐린을 전 사(transcription) , 번역 (translation) 할 수 있었다. 이는 프로인슐린이 번역 후 급히 세포내에서 분 해됨을 의미하며 이로 인해 분비된 프로인슐린을 거의 얻을 수 없게 된 것으로 생각된다. 그러나 프로인 슐린의 세포내 안정성을 위해 말토즈 바인딩 프로테인을 융합짝으로 프로인슐린에 연결한 경우 과량의 분비된 인체 프로인슐린을 검출할 수 있었다.

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리보스 결합 단백질을 페리플라슴으로 수송하는 복귀변이주의 분석 (Characterization of a Revertant that Restroes the Export of Ribose-Bnding Potein to the Priplasm in Echerichia coli)

  • 박순희;박찬규
    • 미생물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.283-290
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    • 1988
  • 리보스에 대한 화학주성이 결핍되고 리보스 결합 단백칠의 수송 결핍으로 전구체 만백칠이 셔1포젤내에 축적된 rbsB 103 선호 배열 돌연변이에 대해서는 이미 보고한 바 있다(Iida et ai., 1985). 본고에서는 이 변이주로부터 리보스 화학주생이 정상인 복 귀변이주를 분리하여 분석한 결과를 보고하는 바, 이 복귀변이주에서 분리한 mini cell에서 숙성 단백질이 합성되고 이 복귀변이가 리보스 결합 단백질의 구조유전자의 아미노말단을 코딩하는 부위에 일어났음을 보였다 DNA 염기서열 분석에 의해 원래 rbsB 103 선호애열 변이 이외에 또 하냐의 변이가 일어나서 원래 돌연변이형을 상쇄한 pseudorevertant임을 확인하였다. 나아가 삼투압 충격분석으로 복귀변이주에서 합성된 숙성 리보스 결합 단백질이 페라플러슴으로 수송되었음을 보였다. 야생형에서 합성된 전구체, 숙성 리보스 결합 단백질과 복귀변이주에서 합성된 29, 32 kd 단백질의 펩티드 패턴을 H. P. L. C . 로 조사하여 그 관련성을 확인하였으며, 전구체에 고유한 두 펩티드가 돌연변이주의 경우와 비교하여 복귀변이주에서 소수성이 더 큰 것을 확인하였다. 야생형과 복귀변이주에서 합성된 전구체 단백질의 생체내 신호배열 절단속도플 비교한 결과 복귀변이주에서 그 속도가 더 느림을 알 수 있었다. 그러나 야생형과 복귀변이주에서 숙성단백질을 순수 분리정제하여 아미노산말단 아미노산 배열을 분석한 결과 복귀변이주의 신호배열내에 야생형과 다른 두 아미노산의 존재에도 불구하고 절단부위에는 변화가 오지 않음을 보였다.

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분열효모에서 hnRNP-유사 단백질인 THO4가 생장 및 mRNA 방출에 미치는 영향 (Effect of hnRNP-like protein THO4 on growth and mRNA export in fission yeast)

  • 박진희;이소정;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.91-97
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    • 2018
  • 진화적으로 보존된 TREX 복합체의 구성요소인 Yra1/ALY는 hnRNP-유사 단백질의 REF (RNA와 방출인자 결합단백질) 계열에 속하는 단백질로서 전사, 핵 RNA의 안정성, mRNA의 핵에서 방출 등 여러 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 분열효모 Schizosaccharomyces pombe의 게놈에는 2개의 REF 단백질을 암호화하고 있다. 이미 mRNA 방출인자로 알려진 Mlo3 이외에 THO 복합체의 구성인자로 예측되는 Tho4이 존재한다. 본 연구에서 tho4 (SPBC106.12c) 유전자의 결실이 생장과 mRNA의 방출에 영향을 주지 않는다는 것을 알았다. 그러나 tho4 유전자를 과발현시키면 생장이 늦어지고 $poly(A)^+$ RNA가 핵 안에 약간 축적되었다. ${\Delta}tho4$ ${\Delta}mlo3$${\Delta}tho4$ ${\Delta}mex67$ 이 중 돌연변이는 어느 것도 추가적인 생장 결함을 보이지 않았다. 또한 Yeast two-hybrid와 공동침전(Co-immunoprecipitation) 분석에서 Tho4는 THO/TREX 복합체의 다른 구성인자들과 어떠한 상호작용도 보이지 않았다. 이와 같은 관찰결과들은 S. pombe의 Tho4 단백질이 기대와는 다르게THO/TREX 복합체의 구성인자가 아니며, mRNA 방출에도 직접 관여하지 않음을 의미한다.

UAP56- a key player with surprisingly diverse roles in pre-mRNA splicing and nuclear export

  • Shen, Hai-Hong
    • BMB Reports
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    • 제42권4호
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    • pp.185-188
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    • 2009
  • Transcripts contain introns that are usually removed from premessenger RNA (MRNA) in the process of pre-mRNA splicing. After splicing, the mature RNA is exported from the nucleus to the cytoplasm. The splicing and export processes are coupled. UAP56 protein, which is ubiquitously present in organisms from yeasts to humans, is a DExD/H-box family RNA helicase that is an essential splicing factor with various functions in the prespliceosome assembly and mature spliceosome assembly. Collective evidence indicates that UAP56 has an essential role in mRNA nuclear export. This mini-review summarizes recent evidence for the role of UAP56 in pre-mRNA splicing and nuclear export.