Cyclic-AMP-dependent protein kinase (PKA) seems to function as a negative regulator of the c-Jun $NH_2-terminal$ kinase (JNK) signaling pathway. We demonstrate here that the activity of the PKA catalytic subunit (PKAc) is reduced in apoptotic PC12 pheochromocytoma cells. Apoptotic progress was inhibited by dibutyryl cyclic AMP (dbcAMP), an analog of cAMP. The rescue by dbcAMP was attributable to inhibition of the JNK but not of the p38 signaling pathway, due to the induction of PKA activity. JNK was present in immunocomplexes of PKAc, and PKAc phosphorylated JNK in vitro. Presence of p38 kinase, however, was not prominent in immunocomplexes of PKAc. Our data suggest that JNK is a target point of negative regulation by PKAc in the JNK signaling pathway.
In this study, we have examined the role of cAMP in gap junctional communication (GJC) in preimplantation mouse embryos. GJC was monitored by Lucifer Yellow (LY) injected into one blastomere of compacted embryos. The speed of GJC was defined as the time taken for the last blastomere of the embryo to become visibly fluorescent. The median time for 8-cell embrvos (140 sec) was similar to that for 16-cell (135 sec). To determine whether cAMP and cAMP-dependent protein kinase (PKA) are involved in the regulation of GJC, the effects of PKA inhibitor (H8) and cAMP analogues (Rp-cAMP and 8-Br-cAMP) on dye transfer between blastomeres of compacted embryos were examined. Some of the embryos treated with either H8 or Rp-cAMP failed to transfer LY to all blastomeres within 10 min. In contrast, 8-Br-cAMP speeded up fluorescent dye transfer. The median time to fill all blastomeres with LY was 140 sec in untreated controls and 90 sec in siblings treated with 8-Br-cAMP. Inhibition of PKA by H8 or Rp-cAMP induced delay or arrest in embryo development after compaction, but the increase of intracellular cAMP showed no effect. These findings suggest that GJC in preimplantation mouse embryos is regulated by cAMP-PKA pathway and transient interference by PKA inhibitors induces the developmental delay beyond compaction.
cAMP-dependent protein kinase A (PKA) is the best-characterized protein kinases and has served as a model of the structure and regulation of cAMP-binding protein as well as of protein kinases. To determine the function of PKA in development, we employed the yeast two-hybrid system to screen for catalytic subunit of PKA $(C\alpha)$ interacting partners in a cDNA library from mouse embryo. A Testis-brain RNA-binding protein (TB-RBP), specifically bound to $C\alpha$. This interaction was verified by several biochemical analysis. Our findings indicate that $C\alpha$ can modulate nucleic acid binding proteins of TB-RBP and provide insights into the diverse role of PKA.
Jin Seo;Park, Woonmee;Hwang, Eun-Seong;Lee, Je-Ho;Hong, Seung-Hwan
한국동물학회지
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제38권2호
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pp.204-211
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1995
In an effort to develop a new therapeutic strategy for human gene therapy of solid ovarian tumor, we studied the expression of the p53 tumor suppressor Sene as well as regulatory subunits of cyclic AMP (cAMP)-dependent protein kinase in human ovarian carcinoma cells. Four cell lines (2774, Caov-3, SK-OV-3 and OVCAR-3) were selected for the analyses. The p53 transcript and protein were detected only in the 2774 cell line by Northern and Western Bnalysis. In the relatively fast growing cell line, SK-OV-3, the %rope 1 a regulstorv subunit (RIA of CAMP-dependent protein kinase was the highest among the four cell lines. The expression level of $RII\beta$ protein was low in the four cell lines examined. These results maw point to a direction to select the target gene(sl to be employed for gene therapy to control the ovarian cancer.
Park, Ae Ran;Fu, Minmin;Shin, Ji Young;Son, Hokyoung;Lee, Yin-Won
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제26권5호
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pp.967-974
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2016
Zearalenone (ZEA) is an estrogenic mycotoxin that is produced by several Fusarium species, including Fusarium graminearum. One of the ZEA biosynthetic genes, ZEB2, encodes two isoforms of Zeb2 by alternative transcription, forming an activator (Zeb2L-Zeb2L homooligomer) and an inhibitor (Zeb2L-Zeb2S heterodimer) that directly regulate the ZEA biosynthetic genes in F. graminearum. Cyclic AMP-dependent protein kinase A (PKA) signaling regulates secondary metabolic processes in several filamentous fungi. In this study, we investigated the effects of the PKA signaling pathway on ZEA biosynthesis. Through functional analyses of PKA catalytic and regulatory subunits (CPKs and PKR), we found that the PKA pathway negatively regulates ZEA production. Genetic and biochemical evidence further demonstrated that the PKA pathway specifically represses ZEB2L transcription and also takes part in posttranscriptional regulation of ZEB2L during ZEA production. Our findings reveal the intriguing mechanism that the PKA pathway regulates secondary metabolite production by reprograming alternative transcription.
Cordycepin (3'-deoxyadenosine), which comes from Cordyceps militaris, the Chinese medicinal fungal genus Cordyceps, is used in the treatment of various diseases such as cancer and chronic inflammation. We recently reported that cordycepin has a novel antiplatelet effect through the down regulation of $[Ca^{2+}]_{i}$ and the elevation of cGMP/cAMP production. In this study, we further investigated the effect of cordycepin on collagen-induced platelet aggregation in the presence of cGMP-dependent protein kinase (PKG)- or cAMP-dependent protein kinase (PKA)-inhibitor. PKG inhibitor Rp-8-pCPT-cGMPS potentiated the collagen-induced platelet aggregation, but PKA inhibitor Rp-8-Br-cAMPS did not. However, both Rp-8-pCPT-cGMPS and Rp-8-Br-cAMPS reduced inhibition by cordycepin of collagen-induced platelet aggregation. Moreover, cordycepin inhibited $Ca^{2+}-dependent$ phosphorylation of both 47 kDa- and 20 kDa-protein in the presence of both PKG inhibitor and PKA inhibitor. Taken altogether, these results suggest that the inhibitory effect of cordycepin on collagen-induced platelet aggregation is associated with cGMP/PKG- and cAMP/PKA-pathways, and thus cordycepin may be an efficacious intervention against platelet aggregation-mediated thrombotic disease.
The cAMP-dependent protein kinase(PKA) is an intracellular enzyme with serine-threonine kinase activity that plays a key role in cell growth, differentiation, and apoptosis in eukaryotes. In order to understand the PKA signal transduction pathway regulating cell life cycle and identify its role, we focused on the characterization of up-/down-regulated genes by PKA using the differential display polymerase chain reaction. Seven differentially expressed sequence tags(DEST) have been obtained. Among these DESTs, 2 DESTs were homologous to the sequence of genes from BLAST search result. KC1-5 DEST that was up-regulated in A123.7 cells was highly corresponded to mouse apoptosis-related gene(MA-3) or mouse mRNA for topoisomerase inhibitor suppressed(TIS). MA-3 was induced in various types of apoptosis, specially in NGF-deprived apoptotic PC12 cells. TIS was down-regulated in the RVC lymphoma cells incubated with topoisomerase inhibitor that induces DNA strand breakages. PG1-1 DEST that was highly expressed in PC12 cells was corresponded to transposon Tn10 3'-end. Tnansposon Tn10 was up-regulated in differentiated myeloblastic ML-1 cells by 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate. This study illuminates that MA-3/TIS was down-regulated by PKA activity, and transposon Tn10 was up-regulated by it.
Dysfunction of mesangial cells has been contributed to the onset of diabetic nephropathy. Insulin like growth factors (IGFs) are also implicated in the pathogenesis of diabetic nephropathy. However, it is not yet known about the effect of high glucose on IGF-I and IGF-II secretion in the mesangial cells. Furthermore, the relationship between cAMP and high glucose on the secretion of IGFs was not elucidated. Thus, we examined the mechanisms by which high glucose regulates secretion of IGFs in mesangial cells. Glucose increased IGF-I secretion in a time- (>8 hr) and dose- (>15 mM) dependent manner (p<0.05). Stimulatory effect of high glucose on IGF-I secretion is predominantly observed in 25 mM glucose (high glucose), while 25 mM glucose did not affect cell viability and lactate dehydrogenase release. High glucose also increased IGF-II secretion. The increase of IGF-I and IGF-II secretion is not mediated by osmotic effect, since mannitol and L-glucose did not affect IGF-I and IGF-II secretion. 8-Br-cAMP mimicked high glucose-induced secretion of IGF-I and IGF-II. High glucose-induced stimulation of IGF-I and IGF-II secretion was blocked not by pertussis toxin but by SQ 22536 (adenylate cyclase inhibitor). Rp-cAMP (cAMP antagonist), and myristoylated protein kinase A (PKA) inhibitor amide 14-22 (protein kinase A inhibitor). These results suggest that cAMP/PKA pathways independent of Gi protein may mediate high glucose-induced increase of IGF-I and IGF-II secretion in mesangial cells. Indeed, glucose (>15 mM glucose) increased cAMP formation. In conclusion, high glucose stimulates IGF-I and IGF-II secretion via cAMP/PKA pathway in mesangial cells.
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