Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a type of progressive lung disease, featured by airflow obstruction. Recently, a comprehensive analysis of the transcriptome in lung tissue of COPD patients was performed, but the heterogeneity of the sample was not seriously considered in characterizing the mechanistic dysregulation of COPD. Here, we established a new transcriptome analysis pipeline using a deconvolution process to reduce the heterogeneity and clearly identified that these transcriptome data originated from the mild or moderate stage of COPD patients. Differentially expressed or co-expressed genes in the protein interaction subnetworks were linked with mitochondrial dysfunction and the immune response, as expected. Computational protein localization prediction revealed that 19 proteins showing changes in subcellular localization were mostly related to mitochondria, suggesting that mislocalization of mitochondria-targeting proteins plays an important role in COPD pathology. Our extensive evaluation of COPD transcriptome data could provide guidelines for analyzing heterogeneous gene expression profiles and classifying potential candidate genes that are responsible for the pathogenesis of COPD.
Background: Ginsenoside compound K(C-K), a major metabolite of ginsenoside, exhibits anticancer activity in various cancer cells and animal models. A cell signaling study has shown that C-K inhibited nuclear factor-kappa B ($NF-{\kappa}B$) pathway in human astroglial cells and liver cancer cells. However, the molecular targets of C-K and the initiating events were not elucidated. Methods: Interaction between C-K and Annexin A2 was determined by molecular docking and thermal shift assay. HepG2 cells were treated with C-K, followed by a luciferase reporter assay for $NF-{\kappa}B$, immunofluorescence imaging for the subcellular localization of Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit, coimmunoprecipitation of Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit, and both cell viability assay and plate clone formation assay to determine the cell viability. Results: Both molecular docking and thermal shift assay positively confirmed the interaction between Annexin A2 and C-K. This interaction prevented the interaction between Annexin A2 and $NF-{\kappa}B$ p50 subunit and their nuclear colocalization, which attenuated the activation of $NF-{\kappa}B$ and the expression of its downstream genes, followed by the activation of caspase 9 and 3. In addition, the overexpression of Annexin A2-K320A, a C-K binding-deficient mutant of Annexin A2, rendered cells to resist C-K treatment, indicating that C-K exerts its cytotoxic activity mainly by targeting Annexin A2. Conclusion: This study for the first time revealed a cellular target of C-K and the molecular mechanism for its anticancer activity.
Heart failure is one of the leading causes of sudden death in developed countries. While current therapies are mostly aimed at mitigating associated symptoms, novel therapies targeting the subcellular mechanisms underlying heart failure are emerging. Failing hearts are characterized by reduced contractile properties caused by impaired $Ca^{2+}$ cycling between the sarcoplasm and sarcoplasmic reticulum (SR). Sarcoplasmic/endoplasmic reticulum $Ca^{2+}$ ATPase 2a (SERCA2a) mediates $Ca^{2+}$ reuptake into the SR in cardiomyocytes. Of note, the expression level and/or activity of SERCA2a, translating to the quantity of SR $Ca^{2+}$ uptake, are significantly reduced in failing hearts. Normalization of the SERCA2a expression level by gene delivery has been shown to restore hampered cardiac functions and ameliorate associated symptoms in pre-clinical as well as clinical studies. SERCA2a activity can be regulated at multiple levels of a signaling cascade comprised of phospholamban, protein phosphatase 1, inhibitor-1, and $PKC{\alpha}$. SERCA2 activity is also regulated by post-translational modifications including SUMOylation and acetylation. In this review, we will highlight the molecular mechanisms underlying the regulation of SERCA2a activity and the potential therapeutic modalities for the treatment of heart failure.
Molecular farming is production of pharmaceutically and industrially important proteins in plants. Plants and plant cell culture systems have been used as bio-factory to produce recombinant proteins such as monoclonal antibodies, enzymes, vaccines, hormones, interleukins, commercial enzymes and etc. The terms molecular farming, biofarming, molecular pharming, phytomanufacturing, recombinant or plant-made industrials, planta-pharma, plant bioreactors, plant biofactory, and pharmaceutical gardening are used interchangeably. Molecular farming can provide safe and inexpensive pharmaceutical proteins as well as commercial ones. In spite of several advantages of molecular farming such as safety and inexpensive cost, there are also a couple of drawbacks in the existing technology. One of them is low expression level of target gene in plants, which has been improved by optimizing gene-based codon usage, screening of strong promoters, expression of transcription factors, subcellular targeting of target proteins, chloroplast transformation, and transient expression using viral expression system (magnifection). Some plant-based commercial proteins have already been in markets and more than twenty plant-based pharmaceuticals have been in clinical trials, from that we can expect that several plant-based pharmaceutical proteins will be seen in the markets in the near future.
Human foamy virus (HFV) integrase mediates integration of viral c-DNA into cellular DNA. In this process, HFV prointegration complex (PIC) in which integrase is a key component moves to nuclei of the infected cells and leads to integration of viral DNA to the cellular genome, which is essential in viral life cycle. In general nuclear localization signals (NLS) have been suggested to be involved in localizing retroviral PIC to nuclei, but the mechanisms for nuclear localization of the HFV PIC remains unclear. To functionally identify the NLS of HFV integrase, various subdomains of the protein were expressed as GFP fusions and their subcellular locations were analyzed with confocal laser scanning microscopy. Wild type HFV integrase was karyophilic by targeting the fusion protein to nuclei of the COS-1 and 293T cells. Our results showed that strong NLS of HFV integrase was mapped to the C-terminal regions. In addition the karyophilic properties of N-terminal and central regions are not individually strong enough to direct localization of the fusion proteins to nuclei, but their cooperative activity for nuclear import was confirmed.
Many therapeutic glycoproteins have been successfully generated in plants. Plants have advantages regarding practical and economic concerns, and safety of protein production over other existing systems. However, plants are not ideal expression systems for the production of biopharmaceutical proteins, due to the fact that they are incapable of the authentic human N-glycosylation process. The majority of therapeutic proteins are glycoproteins which harbor N-glycans, which are often essential for their stability, folding, and biological activity. Thus, several glyco-engineering strategies have emerged for the tailor-making of N-glycosylation in plants, including glycoprotein subcellular targeting, the inhibition of plant specific glycosyltranferases, or the addition of human specific glycosyltransferases. This article focuses on plant N-glycosylation structure, glycosylation variation in plant cell, plant expression system of glycoproteins, and impact of glycosylation on immunological function. Furthermore, plant glyco-engineering techniques currently being developed to overcome the limitations of plant expression systems in the production of therapeutic glycoproteins will be discussed in this review.
Lee, Kyung S.;Park, Jung-Eun;Kang, Young Hwi;Kim, Tae-Sung;Bang, Jeong K.
Molecules and Cells
/
제37권4호
/
pp.286-294
/
2014
Mammalian polo-like kinase 1 (Plk1) has been studied intensively as a key regulator of various cell cycle events that are critical for proper M-phase progression. The polobox domain (PBD) present in Plk1's C-terminal noncatalytic region has been shown to play a central role in targeting the N-terminal kinase domain of Plk1 to specific subcellular locations. Subsequent studies reveal that PBD binds to a phosphorylated motif generated by one of the two mechanisms - self-priming by Plk1 itself or non-self-priming by a Pro-directed kinase, such as Cdc2. Here, we comparatively review the differences in the biochemical steps of these mechanisms and discuss their physiological significance. Considering the diverse functions of Plk1 during the cell cycle, a better understanding of how the catalytic activity of Plk1 functions in concert with its cisacting PBD and how this coordinated process is intricately regulated to promote Plk1 functions will be important for providing new insights into different mechanisms underlying various Plk1-mediated biological events that occur at the multiple stages of the cell cycle.
Park, Jumin;Park, Jongmin;Lee, Jongbin;Lim, Chunghun
BMB Reports
/
제54권9호
/
pp.439-450
/
2021
Translating ribosomes accompany co-translational regulation of nascent polypeptide chains, including subcellular targeting, protein folding, and covalent modifications. Ribosome-associated quality control (RQC) is a co-translational surveillance mechanism triggered by ribosomal collisions, an indication of atypical translation. The ribosome-associated E3 ligase ZNF598 ubiquitinates small subunit proteins at the stalled ribosomes. A series of RQC factors are then recruited to dissociate and triage aberrant translation intermediates. Regulatory ribosomal stalling may occur on endogenous transcripts for quality gene expression, whereas ribosomal collisions are more globally induced by ribotoxic stressors such as translation inhibitors, ribotoxins, and UV radiation. The latter are sensed by ribosome-associated kinases GCN2 and ZAKα, activating integrated stress response (ISR) and ribotoxic stress response (RSR), respectively. Hierarchical crosstalks among RQC, ISR, and RSR pathways are readily detectable since the collided ribosome is their common substrate for activation. Given the strong implications of RQC factors in neuronal physiology and neurological disorders, the interplay between RQC and ribosome-associated stress signaling may sustain proteostasis, adaptively determine cell fate, and contribute to neural pathogenesis. The elucidation of underlying molecular principles in relevant human diseases should thus provide unexplored therapeutic opportunities.
마이크로바디로 알려진 퍼옥시좀은 대부분의 진핵세포에서 흔히 발견되는 형태학적으로 유사한 세포내 소기관의 한 종류이다. 크기는 직경이 0.2~1.8 ㎛이고 단일 막으로 싸여 있다. 매질은 일반적으로 미세한 입자이지만 때로는 결정체 또는 섬유질의 형태가 관찰된다. 이들은 특징적으로 과산화수소(H2O2)를 생성하는 산화효소를 가지고 있으며 효소 카탈레이스를 함유하여 세포 소기관 내에서 생성되는 유독한 H2O2를 제거한다. 퍼옥시좀은 형태학적으로나 물질대사의 측면에서 진핵세포의 세포내 소기관으로써 대단히 역동적이다. 특히, 식물의 퍼옥시 좀은 β-산화, 글라이옥실산 회로 및 광호흡 등을 포함한 수많은 대사 과정과 관련이 있다. 또한, 식물 퍼옥시좀은 중요한 식물 호르몬인 옥신, 살리실산 및 자스몬산의 합성과 스트레스에 대한 반응 및 발달에 관여한다. 지난 20년 동안 진핵생물의 퍼옥시좀 발생에 관한 연구는 동물과 효모에서 상당한 진전을 이루었다. 정교한 분자생물학 기술의 발전과 유전체학의 광범위 활용으로 대부분의 퍼옥시좀 관련 유전자와 단백질(peroxin, PEX)이 확인되었다. 또한, 최근에 단백체 연구의 적용은 퍼옥시좀 단백질의 표적화, 조절 및 분해에 대한 이해와 함께 식물 퍼옥시좀의 발생에 대한 기초 정보를 얻을 수 있게 되었다. 이와 같은 퍼옥시좀 발달에 관한 연구에 커다란 진전에도 불구하고, 퍼옥시좀이 ER에서 유래하여 조립되고 분열하는 과정에 대하여 여전히 많은 의문이 남아 있다. 퍼옥시좀은 식물 발달의 여러 측면에서 역동적인 역할을 수행하며, 이 논문에서는 식물 퍼옥시좀의 기능, 발생 및 역동성에 대한 이해를 위하여 그 동안의 연구 동향에 중점을 두었다.
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.