• Animal cells and systems
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• 제7권3호
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• pp.213-219
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• 2003

The response of plants to pathogens and wounding is dependent upon very sensitive perception mechanisms. Although genetic approaches have revealed a variety of resistance genes that activate common defense responses, defense-related proteins are not well characterized in plants. Therefore, we used a proteomic approach to determine which defense-related proteins are induced by salicylic acid (SA) and wounding in Chinese cabbage. We found that SA and wounding induce pathogenesis-related protein 1a (PR1a) at both protein and mRNA levels using proteomics and Northern blot analysis, respectively. This indicates that our proteomic approach is useful for identifying defense-related proteins. We also identified several other proteins that are induced by SA or wounding. Among the seven SA-induced proteins identified, four may be defense-related, including defense-related protein, phospholipase D (PLD), resistance protein RPS2 homolog, and L-ascorbate peroxidase. Out of the six wounding-induced proteins identified, three may be defense-related: heat shock cognate protein 70 (HSC70), polygalacturonase, and peroxidase P7. The precise functions of these proteins in plant defense responses await further study. However, identification of the defense-related proteins described in this study should allow us to better understand the mechanisms and signal transduction pathways involved in defense responses in Chinese cabbage.

• 미생물학회지
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• 제38권2호
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• pp.67-73
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• 2002

폭약 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)스트레스 조건하에서 토양세균 Pseudomonas sp. HK-6의 세포반응에 대하여 조사하였다. 다양한 농도의 TNT에 노출됨으로서 약 70-kDa DnaK와 60-kDa GroEL의 스트레스 충격단백질 (stress shock proteins, SSPs)이 단떠질이 유도되었다. 이들 SSPs의 존재는 SDS-PAGE과 anti-DnaK와 anti-GroEL monoclonal antibodies를 이용한 Western bolt을 통하여 확인되었다. SSPs은 0.5 mM TNT로 6-12 시간 처리된 세포에서 나타났으며, TNT에 노출 후8시간대 에서 최대의 단백질 유도가 관찰되었다. $30^{\circ}C$에서 $42^{\circ}C$로 열변환충격을 주었을 때의 SSPs는 TNT노출에서와 유사한 유도양상을 보여주었다. TNT에 노출된 Pseudomonas sp. HK-6세포에서 유도된 SSPs의 존재는 배양된 세포의 수용성 단백질 분획에 대하여 2-D PAGE를 통하여 확인되었다. Coomassie brilliant blue R25O로 염색된 젤로부터 pH 3-10 범위에서 약 450 개의 spots이 탐침되었으며, 이들 가운데 12 개의 spots이 TNT 스트레스에 대하여 현저하게 유도되었다. Gel상에서 가장 짙게 나타난 대표적 인 spot에 대한 N-말단 아미노산 서열을 분석한 결과, $^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$로서, Pseudomonas putida의 GroEL의 N-말단 아미노산 염기서열인 $^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$과 동일한 것으로 분석되었다.

• 한국동물학회지
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• 제30권3호
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• pp.301-310
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• 1987

본 실험에서는 반SP와 thermotolerance 사이에 어떠한 상관관계가 있는지를 알아보기 위하여, 생쥐 SCK 종양세포에서 heat(45$^{\circ}$, 46$^{\circ}C$)처리가 단백질 합성과 세포의 생존에 미치는 영향을 비교하여 보았다. 그 결과 heat 처리를 받은 세포는 HS$\ulcorner$(70K, 87K)를 측이하게 많이 합성했으며, 다음 heat를 받았을 때는 높은 생존율을 꼬였다. 그리고 이러한 thermotolerance가 생성되고 감퇴되는 kinetics는 HSP가 합성되고 감퇴되는 kinetics와 연관성을 보여 주었다. 이러한 결과로 HSP는 heat shock로부터 세포를 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 생 각된다. 아울러, glycerol을 처리하여 HSP의 합성을 봉쇄시켰을 경우에도 열에 대해 저항성을 갖게 되는 실험결과로 미루어, 세포가 갖게 되는 heat resistance에는 (1) HSP의 합성을 초래하지 않는 요인에 의해 유도되는 heatprotection과 (2) 열처리 등의 결과 합성되는 반SP에 의해 유도되는 thermotolerance의 두가지 경우가 있을 것으로 추론할 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제38권3호
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• pp.266-274
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• 2005

High temperature requirement A (HtrA) and its homologues constitute the HtrA familiy proteins, a group of heat shock-induced serine proteases. Bacterial HtrA proteins perform crucial functions with regard to protein quality control in the periplasmic space, functioning as both molecular chaperones and proteases. In contrast to other bacterial quality control proteins, including ClpXP, ClpAP, and HslUV, HtrA proteins contain no regulatory components or ATP binding domains. Thus, they are commonly referred to as ATP-independent chaperone proteases. Whereas the function of ATP-dependent chaperone-proteases is regulated by ATP hydrolysis, HtrA exhibits a PDZ domain and a temperature-dependent switch mechanism, which effects the change in its function from molecular chaperone to protease. This mechanism is also related to substrate recognition and the fine control of its function. Structural and biochemical analyses of the three HtrA proteins, DegP, DegQ, and DegS, have provided us with clues as to the functional regulation of HtrA proteins, as well as their roles in protein quality control at atomic scales. The objective of this brief review is to discuss some of the recent studies which have been conducted regarding the structure and function of these HtrA proteins, and to compare their roles in the context of protein quality control.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권2호
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• pp.79-83
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• 2012

벼의 발아에서부터 생장 결실기에까지 토양, 온도, 시비조건 등의 재배환경은 벼에 발현되는 단백질체의 profile을 변화시키는 것이 잘 알려져 있다. 온도를 포함한 재배환경이 다른 경상북도 칠곡과 강원도 출원에서 재배된 오대 백미의 단백질체 profile을 2-dimensional (D) gel 상에서 분리하여 비교함으로써 재배환경에 의해 현저하게 발현양의 차이를 보이는 단백질들의 기능을 분석하였다. 오대 백미에 발현되는 112개의 단백질들의 기능을 고려할 때 재배환경에 의해 가장 유의적인 차이를 보이는 단백질 군들은 철원 오대백미의 스트레스 대응 단백질로 지베렐린 합성에 관여하는 ent-kaur-16-ene synthase이며 칠곡 오대백미의 스트레스 대응 단백질은 heat shock protein으로 재배환경에 따라 발현되는 스트레스 대응 단백질의 종류도 다르게 나타났다. 등숙온도가 높은 칠곡에서 재배된 오대 백미에는 곰팡이나 Bacillus 병원균에 대응하는 xylanase inhibitor protein이 유의적으로 발현되었으며, 철원 백미에서는 세포벽 합성관련 효소, 세포주기 관련 단백질 등이 선별적으로 발현의 증가를 보였고 수송관여 단백질들은 철원 및 칠곡 백미에서 모두 변화를 보였다. 단백질 함량과 단백질 profile을 종합적으로 분석할 때 철원 백미에는 칠곡 백미에 비해 새로운 주종 단백질들의 발현이 많았으며 칠곡 백미는 전체적인 단백질의 발현이 높게 나타났음을 보여, 재배환경에 따라 단백질 profile이 변화되는 특성이 다름을 보였는데, 이 결과는 지구온난화와 같은 기후 변화에 따른 작물의 단백질체 변화와 고급미 생산을 위해 적절한 단백질체 profile을 갖게 하는 재배조건 확립 등의 연구에 활용될 수 있다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권1호
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• pp.19-23
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• 1995

당근의 현탁배양 캘러스 세포가 고온에 노출되었을때 다른 식물에서 알려진 것과 유사한 열충격반응을 나타낸다. 이는 기존의 유전자의 발현을 억제하고 새로운 열충격단백질을 생산하기 위한 열충격유전자의 발현을 촉진한다. 이러한 열충격유전자의 고온조건에서의 발현은 주로 전사과정에서 이루어지는 것으로 알려져 있다. 그러나 몇가지의 경우에서 이들 열충격 유전자의 발현이 번역과정에서 조절되는 것으로 보고된 바 있다. 본 고에서는 열충격 과정과는 무관한 토끼의 적혈구로 만들어진 시험관 내 번역시스템과 2차원단백질분리 시스템을 이용하여 생성된 단백질의 양을 통해, 번역에 사용된 mRNA의 양을 추정하였다. 이를 생체내에서 같은 조건에서 만들어진 단백질의 양과 비교할 때에 당근세포내의 특정 mRNA의 양과 해당 열충격단백질의 양이 $ 30^{\circ}C$에서 불일치함을 확인하였다. 이를 통해 당근의 캘러스 세포가 열충격 반응을 나타내는 가장 낮은 온도인 $30^{\circ}C$에서 mRNA의 양과는 다소 무관하게 해당 열충격단백질을 번역을 촉진하는 과정이 있음을 추정할 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제44권12호
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• pp.816-820
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• 2011

There is a broad range of different small heat shock proteins (sHSPs) that have diverse structural and functional characteristics. To better understand the functional role of mitochondrial sHSP, NtHSP24.6 was expressed in Escherichia coli with a hexahistidine tag and purified. The protein was analyzed by non-denaturing PAGE, chemical cross-linking and size exclusion chromatography and the $H_6NtHSP24.6$ protein was found to form a dimer in solution. The in vitro functional analysis of $H_6NtHSP24.6$ using firefly luciferase and citrate synthase demonstrated that this protein displays typical molecular chaperone activity. When cell lysates of E. coli were heated after the addition of $H_6NtHSP24.6$, a broad range of proteins from 10 to 160 kD in size remained in the soluble state. These results suggest that NtHSP24.6 forms a dimer and can function as a molecular chaperone to protect a diverse range of proteins from thermal aggregation.

• Molecules and Cells
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• 제23권2호
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• pp.252-257
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• 2007

Escherichia coli HslVU is an ATP-dependent protease consisting of two heat shock proteins, the HslU ATPase and HslV peptidase. In the reconstituted enzyme, HslU stimulates the proteolytic activity of HslV by one to two orders of magnitude, while HslV increases the rate of ATP hydrolysis by HslU several-fold. Here we show that HslV alone can efficiently degrade certain unfolded proteins, such as unfolded lactalbumin and lysozyme prepared by complete reduction of disulfide bonds, but not their native forms. Furthermore, HslV alone cleaved a lactalbumin fragment sandwiched by two thioredoxin molecules, indicating that it can hydrolyze the internal peptide bonds of lactalbumin. Surprisingly, ATP inhibited the degradation of unfolded proteins by HslV. This inhibitory effect of ATP was markedly diminished by substitution of the Arg86 residue located in the apical pore of HslV with Gly, suggesting that interaction of ATP with the Arg residue blocks access of unfolded proteins to the proteolytic chamber of HslV. These results suggest that uncomplexed HslV is inactive under normal conditions, but may can degrade unfolded proteins when the ATP level is low, as it is during carbon starvation.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제20권1호
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• pp.57-65
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• 2008

Purpose: Heat shock proteins (HSPs) are a group of proteins that are activated when cells are exposed to a variety of environmental stresses, such as infection, inflammation, exposure to toxins, starvation, hypoxia, brain injury, or water deprivation. The activation of HSPs by environmental stress plays a key role in signal transduction, including cytoprotection, molecular chaperone, anti-apoptotic effect, and anti-aging effects. However, the precise mechanism for the action of small HSPs, such as HSP27 and mitogen-activated protein kinases (MAPKs: extracellular-regulated protein kinase 1/2 (ERK1/2), p38MAPK, stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase (SAPK/JNK), is not completely understood, particularly in application of cell stimulators including platelet-derived growth factor (PDGF), angiotensin II (AngII), tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$), and $H_2O_2$. This study examined the relationship between stimulators-induced enzymatic activity of HSP27 and MAPKs from rat smooth and skeletal muscles. Methods: 2-dimensional electrophoresis (2DE) and matrix assisted laser desorption ionizationtime-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) analysis were used to identify HSP27 from the intact vascular smooth and skeletal muscles. Three isoforms of HSP27 were detected on silver-stained gels of the whole protein extracts from the rat aortic smooth and skeletal muscle strips. Results: The expression of PDGF, AngII, TNF$\alpha$, and $H_2O_2$-induced activation of HSP27, p38MAPK, ERK1/2, and SAPK/JNK was higher in the smooth muscle cells than the control. SB203580 (30${\mu}$M), a p38MAPK inhibitor, increased the level of HSP27 phosphorylation induced by stimulators in smooth muscle cells. Furthermore, the age-related and starvation-induced activation of HSP27 was higher in skeletal muscle cells (L6 myoblast cell lines) and muscle strips than the control. Conclusion: These results suggest, in part, that the activity of HSP27 and MAPKs affect stressors, such as PDGF, AngII, TNF$\alpha$, $H_2O_2$, and starvation in rat smooth and skeletal muscles. However, more systemic research will be needed into physical therapy, including thermotherapy, electrotherapy, radiotherapy and others.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2016

본 연구는 Hsp90 inhibitor 및 SIRT1 inhibitor의 병용처리가 항암제 다제내성(MDR) 인간 암세포의 증식 억제에 효과적임을 밝혔다. SIRT1 활성 억제가 Hsp90 inhibitor인 17-AAG의 세포 독성의 효과를 증강시켰으며, 이로 인해 Hsp90 inhibitors에 대한 내성을 극복시킬 수 있음을 인간 자궁암세포인 HeyA8의 MDR 변이주인 HeyA8- MDR 세포에서 확인하였다. SIRT1 inhibitor는 Hsp90 inhibitor에 의한 Hsp90 샤페론 기능 억제를 증강시키며, ubiquitin ligase CHIP의 발현 증강을 유발하여, Hsp90 client protein 인 mutant p53 (mut p53)의 분해를 촉진시킨다. Mut p53 의 발현 감소는 암세포의 Hsp90 inhibitor 내성 획득의 가장 중요한 원인으로 지적되는 heat shock factor 1 (HSF1)/heat shock proteins (Hsps)의 발현 억제와 관련됨을 알 수 있었으며, 이는 항암제 다제내성 세포에서 SIRT1 inhibitor에 의하여 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성이 증강되는 분자적 기전임을 밝혔다. 그러므로, SIRT1 억제에 의한 mut p53/HSF1 발현 감소가 MDR 암세포의 Hsp90 inhibitors 내성 극복에 매우 유효함을 시사하는 결과를 얻었다.