Cho Dong-Jae;Park Cheol-Hong;Yang Hyunwon;Park Joo-Hyun;Yun Jeong-Mi;Kim Sei-Kwang;Yoon Yong-Dal
Development and Reproduction
/
v.8
no.1
/
pp.27-33
/
2004
To investigate the mechanism of germ cell death in postnatal stage of mouse, the involvement of apoptotic executioners, caspase-3 and caspase-activated DNase(CAD), and apoptotic initiators, Bax Fas and Fas ligand, in the germ cell death has been studied. Immune-labels of active caspase-3 and CAD were located in TUNEL-positive, apoptotic, oocytes as well as normal oocytes of primary or secondary follicles. CAD immune-labels were also detected in the nucleus of TUNEL-positive oocytes. Most of oocytes showing positive immune-labeling of active caspase-3 or CAD had vacuoles in their cytoplasm, which is the morphological characteristic of oocyte during folliclar atresia. Bax immune-stains were detected in the atretic oocytes which showed the vacuole in their cytoplasm. Positive immune-labels for Fas ligand was localized in TUNEL-positive or atretic oocytes. Presence of immunoreactivity of active caspase-3 and CAD in TUNEL-positive germ cells implicate that active raspase-3 and CAD might play a role in germ cell apoptosis during early development of mouse ovarian follicle. Immunohistochemical localization of Bax and Fas ligand in TUNEL-positive oocytes suggests that these might be the most plausible modulator of oocyte apoptosis.
In this study, it is reported that a large polyprotein can be stoichiometrically cleaved by the use of caspase-3-dependent proteolysis. Previously, it has been shown that the proteolytic IETD motif was partially processed when treated with caspase-3, while the DEVD motif was completely cleaved. The cleavage efficiency of the DEVD-based substrate was approximately 2.0 times higher than that of the IETD substrate, in response to caspase-3. Based on this, 3 protein genes of interest were genetically linked to each other by adding two proteolytic cleavage sequences, DEVD and IETD, for caspase-3. Particularly, glutathione-S transferase (GST), maltose binding protein (MBP), and red fluorescent protein (RFP) were chosen as model proteins due to the variation in their size. The expressed polyprotein was purified by immobilized metal ion affinity chromatography (IMAC) via a hexa-histidine tag at the C-terminal end, showing 93 kDa of a chimeric GST:MBP:RFP fusion protein. In response to caspase-3, cleavage products, such as MBP:RFP (68 kDa), MBP (42 kDa), RFP (26 kDa), and GST (25 kDa), were separated from a large precursor GST:MBP:RFP (93 kDa) via SDS-PAGE. The results obtained from this study indicate that a multi-protein can be stoichiometrically produced from a large poly-protein by using proteolytic recognition motifs, such as DEVD and IETD tetra-peptides, for caspase-3.
Park, Hae-Sun;Jun, Do-Youn;Woo, Hyun-Ju;Rue, Seok-Woo;Kim, Sang-Kook;Kim, Kyung-Min;Park, Wan;Moon, Byung-Jo;Kim, Young-Ho
Journal of Life Science
/
v.19
no.11
/
pp.1529-1537
/
2009
To elucidate further the antitumor effects of a natural L-arginine analogue, L-canavanine, the mechanism underlying apoptogenic activity of L-canavanine and its modulation by protein tyrosine kinase $p56^{lck}$ was investigated in human Jurkat T cells. When the cells were treated with 1.25 to 2.5 mM L-canavanine for 36 h, several apoptotic events including mitochondrial membrane potential (${\Delta\Psi}m$) loss, activation of caspase-9, -3, -8, and -7, poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) degradation, and DNA fragmentation were induced without alteration in the levels of Fas or FasL. These apoptotic changes were more significant in $p56^{lck}$-deficient Jurkat clone JCaM1.6 than in $p56^{lck}$-positive Jurkat clone E6.1. The L-canavanine-induced apoptosis observed in $p56^{lck}$-deficient JCaM1.6 cells was significantly reduced by introducing $p56^{lck}$ gene into JCaM1.6 cells by stable transfection. Treatment of JCaM1.6/lck cells with L-canavanine caused a transient 1.6-fold increase in the kinase activity of $p56^{lck}$. Both FADD-positive wild-type Jurkat T cell clone A3 and FADD-deficient Jurkat T cell clone I2.1 exhibited a similar susceptibility to the cytotoxicity of L-canavanine, excluding involvement of Fas/FasL system in triggering L-canavanine-induced apoptosis. The L-canavanine-induced apoptotic sub-$G_1$ peak and activation of caspase-3, -8, and -7 were abrogated by pan-caspase inhibitor (z-VAD-fmk), whereas L-canavanine-induced activation of caspase-9 was not affected. These results demonstrated that L-canavanine caused apoptosis of Jurkat T cells via the loss of ${\Delta\Psi}m$, and the activation of caspase-9, -3, -8, and -7, leading to PARP degradation, and that the $p56^{lck}$ kinase attenuated the ${\Delta\Psi}m$ loss and activation of caspases, and thus contributed as a negative regulator to L-canavanine-induced apoptosis.
Caspases, a family of cysteinyl aspartate-specific proteases plays a central role in the regulation and the execution of apoptotic cell death. Activation of caspases-3 stimulates a signaling pathway that ultimately leads to the death of the cell. Hence, caspase-3 has been proven to be an effective target for reducing the amount of cellular and tissue damage. In this work, comparative molecular field analysis (CoMFA) was performed on a series of 3, 4-dihydropyrimidoindolones derivatives which are inhibitors of caspase-3. The best predictions were obtained for CoMFA model ($q^2=0.676$, $r^2=0.990$). The predictive ability of test set ($r^2_{pred}$) was 0.688. Statistical parameters from the generated QSAR models indicated the data is well fitted and have high predictive ability. Our theoretical results could be useful to design novel and more potent caspase-3 derivatives.
Apoptotic signals are typically accompanied by activation of aspartate-specific cysteine proteases called caspases, and caspase-3 and -7 play crucial roles in the execution of apoptosis. Previously, using the proteomic approach, protein disulfide isomerase (PDI) was found to be a candidate substrate of caspase-7. This abundant 55 kDa protein introduces disulfide bonds into proteins (via its oxidase activity) and catalyzes the rearrangement of incorrect disulfide bonds (via its isomerase activity). PDI is abundant in the ER but is also found in non-ER locations. In this study we demonstrated that PDI is cleaved by caspase-3 and -7 in vitro. In addition, in vivo experiment showed that it is cleaved during etoposide-induced apoptosis in HL-60 cells. Subcellular fractionation showed that PDI was also present in the cytosol. Furthermore, only cytosolic PDI was clearly digested by caspase-3 and -7. It was also confirmed by confocal image analysis that PDI and caspase-7 partially co-localize in both resting and apoptotic MCF-7 cells. Overexpression of cytosolic PDI (ER retention sequence deleted) inhibited cell death after an apoptotic stimulus. These data indicate that cytosolic PDI is a substrate of caspase-3 and -7, and that it has an anti-apoptotic action.
Amyloid beta ($A{\beta}$) peptide has been implicated in the pathogenesis of Alzheimer's disease and has been reported to induce apoptotic death in cell culture. Cysteine Proteases, a family of enzymes known as caspases, mediate cell death in many models of apoptosis. In the present study, we examined the caspase activity and cell death in $A{\beta}$-treated SHSY5Y cells, as an attempt to elucidate the relationship between the type of caspase and $A{\beta}$-induced cell death. $A{\beta}$ at 20 ${\mu}M$ induce activation of caspase-3, 8 and 9 activity, but not the caspase-1. Caspase-3, 8 and 9 were processed by Ab treatment, consistent with the activity assay. Inhibition of the caspase activities by the selective inhibitors, however, marginally affected the cell death induced by $A{\beta}$. Taken together, the results indicate that $A{\beta}$-induced cell death may be independent of caspase activity and rather, the enzymes might be activated as a result of the cell death.
The stressful conditions including heat stress negatively affect to the animal's reproductive performance. Apoptosis of granulosa cells under unexpected stimuli can influence the fate of ovarian follicles and its function. Since the changes in caspase-3, a key executioner of the apoptosis pathway, have not yet been elucidated in heat-stressed sows, this study compared its changes in the ovaries of domestic sows affected by heat stress during summer. The samples were collected at spring (23.1℃; CON group) as suitable temperature for raising pigs or at summer (34.4℃; HS group) as unavoidable chronic heat stress. It was not significant but strong tendency to release higher level of stress hormone (corticosterone) in HS group than that in CON group was identified. A significant upregulation of cleaved (activated) caspase-3 expression in HS group was identified compared to CON group, indicating that apoptosis was increased in the ovarian follicles during summer. The expression of cleaved caspase-3 in the ovaries was positively related with degree of maximal atmospheric temperature and serum levels of corticosterone. The caspase-3-positive cells were more prevalent in mature follicles with localization primarily in the granulosa cell layer than immature follicles. The intensities of caspase-3 in the granulosa cell layer were stronger in HS group than CON group. In conclusion, the present study demonstrated that chronic heat stress during summer in Korea increased activated caspase-3-related apoptosis in the granulosa cells in the mature ovarian follicles, which might suggest that heat stress decreased reproductive performance in the domestic sows during summer.
Caspases, a family of cysteinyl aspartate-specific proteases plays a central role in the regulation and the execution of apoptotic cell death. Activation of caspases-3 stimulates a signaling pathway that ultimately leads to the death of the cell. Hence, caspase-3 has been proven to be an effective target for reducing the amount of cellular and tissue damage. In this work, comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) was performed on a series of 3,4-dihydropyrimidoindolones derivatives which are inhibitors of caspase-3. The best predictions were obtained for CoMSIA model ($q^2$ = 0.586, $r^2$ = 0.955). The predictive ability of test set ($r^2_{pred}$) was 0.723. Statistical parameters from the generated QSAR models indicated the data is well fitted and have high predictive ability. Our theoretical results could be useful to design novel and more potent caspase-3 derivatives.
An, Fu-Fei;Liu, Yuan-Chong;Zhang, Wei-Wei;Liang, Lei
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
/
v.14
no.10
/
pp.5895-5900
/
2013
Dictamnine (Dic) has the ability to exert cytotoxicity in human cervix, colon, and oral carcinoma cells and dihydroartemisinin (DHA) also has potent anticancer activity on various tumour cell lines. This report explores the molecular mechanisms by which Dic treatment and combination treatment with DHA and Dic cause apoptosis in human lung adenocarcinoma A549 cells. Dic treatment induced concentration- and time-dependent cell death. FCM analysis showed that Dic induced S phase cell cycle arrest at low concentration and cell apoptosis at high concentration in which loss of mitochondrial membrane potential (${\Delta}{\Psi}m$) was not involved. In addition, inhibition of caspase-3 using the specific inhibitor, z-DQMD-fmk, did not attenuate Dic-induced apoptosis, implying that Dic-induced caspase-3-independent apoptosis. Combination treatment with DHA and Dic dramatically increased the apoptotic cell death compared to Dic alone. Interestingly, pretreatment with z-DQMD-fmk significantly attenuated DHA and Dic co-induced apoptosis, implying that caspase-3 plays an important role in Dic and DHA co-induced cell apoptosis. Collectively, we found that Dic induced S phase cell cycle arrest at low concentration and cell apoptosis at high concentration in which mitochondria and caspase were not involved and DHA enhanced Dic induced A549 cell apoptosis via a caspase-dependent pathway.
Apoptosis is an important mechanism that regulates cellular populations to maintain homeostasis, and the caspases, a family of cysteine proteases, are key mediators of the apoptosis pathway. Caspase-8 is an initiator caspase of the extrinsic apoptotic pathway, which is initiated by extracellular stimuli. Caspase-8 have two conserved domains, N-terminal tandem death effector domains (DED) and C-terminal two catalytic domain, which are important for this extrinsic apoptosis pathway. In extrinsic apoptosis pathway, death receptors which members of TNF superfamily are activated by binding of death receptor specific ligands from cell outside. After the activated death receptors recruit adaptor protein Fas-associated death domain protein (FADD), death domains (DD) of death receptor and FADD bind to each other and FADD combined with death receptor recruits procaspase-8, a precursor form of caspase-8. The DED of FADD and procaspase-8 bind to one another and FADD-bound procaspase-8 is activated by cleavage of the prodomain. This death receptor-FADD-caspase-8 complex called death inducing signaling complex (DISC). Cellular FLICE-inhibitory proteins (c-FLIPs) regulate caspase-8 activation by acting both anti- and pro-apoptotically, and caspase-8 activation initiates the activation of executioner caspases such as caspase-3. Finally activated executioner caspases complete the apoptosis by acting critically DNA degradation, nuclear condensation, plasma membrane blebbing, and the proteolysis of certain caspase substrates.
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.