• 제목/요약/키워드: heat shock proteins

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Comparison of Gene Expression Changes in Three Wheat Varieties with Different Susceptibilities to Heat Stress Using RNA-Seq Analysis

  • Myoung Hui Lee;Kyeong-Min Kim;Wan-Gyu Sang;Chon-Sik Kang;Changhyun Choi
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.197-197
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    • 2022
  • Wheat is highly susceptible to heat stress, which significantly reduces grain yield. In this study, we used RNA-seq technology to analyze the transcript expression at three different time-points after heat treatment in three cultivars differing in their susceptibility to heat stress: Jopum, Keumkang, and Olgeuru. A total of 11,751, 8850, and 14,711; 10,959,7946, and 14,205; and 22,895,13,060, and 19,408 differentially-expressed genes (log2 fold-change > 1 and FDR (padj) < 0.05) were identified in Jopum, Keumkang, and Olgeuru in the control vs. 6-h, in the control vs. 12-h, and in the 6-h vs. 12-h heat treatment, respectively. Functional enrichment analysis showed that the biological processes for DEGs, such as the cellular response to heat and oxidative stress-and including the removal of superoxide radicals and the positive regulation of superoxide dismutase activity-were significantly enriched among the three comparisons in all three cultivars. Furthermore, we investigated the differential expression patterns of reactive oxygen species (ROS)-scavenging enzymes, heat shock proteins, and heat-stress transcription factors using qRT-PCR to confirm the differences in gene expression among the three varieties under heat stress. This study contributes to a better understanding of the wheat heat-stress response at the early growth stage and the varietal differences in heat tolerancea.

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17-DMAG이 마우스 골격근에서 autophagy flux에 미치는 영향 (Effects of 17-DMAG Administration on Autophagy Flux in Mouse Skeletal Muscle)

  • 주정선;이유현
    • 생명과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.387-397
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    • 2016
  • 본 연구는 17-DMAG이 골격근에서 autophagy에 관여하는 가를 조사하기 위해, C2C12세포와 마우스 골격근에서 17-DMAG (Hsp90 억제제/Hsp72 활성제)을 처치하는 그룹과 autophagy 억제제(Bafilomycin 또는 colchicine)를 처치하는 그룹과 처치하지 않는 그룹을 동시에 두고 autophagy flux를 측정하였다. C2C12 배양세포에서 17-DMAG이 Hsp90 억제/hsp72 활성화시켰으며 Akt-mTOR 신호체계를 유의하게 감소시켰지만(p<0.05) autophagy marker 단백질인 LC3 II와 p62를 증가시키지 않았다. in vivo 모델의 경우 17-DMAG 처치가 배양세포에서 발견된 것처럼 Hsp90억제/hsp72를 활성화시켰고 Akt-mTOR 신호체계를 유의하게 감소시켰다(p<0.05). 반면 LC3 II와 p62 단백질 수준은 autophagy 억제제(colchicine) 처치 수준보다 더 높게 증가되었다. 이는 17-DMAG이 골격근에서 autophagy를 증가시키지만 C2C12 배양세포에서는 autophagy의 활성화가 제한적임을 암시한다. 현재 이러한 in vitro와 in vivo 모델에서의 차이는 불분명하다.

대두 열처리 담금 용액의 특성 (Characteristics of Soybean Soaking Water after Heat Treatment)

  • 윤혜현;전은재
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.1098-1103
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    • 2003
  • 열처리에 의한 대두 단백질의 용출 변화를 조사하기 위하여 만리, 태광, 은하, 풍산나물, 검정콩 1호와 일품검정의 6가지 장려품종 대두를 온도와 시간에 따라 열처리를 달리하여 침치액의 pH와 가용성 고형물함량과 단백질 특성을 살펴보았다. $60^{\circ}C$에서 90분 동안 열처리 후 침지액의 pH는 열처리 전보다 높았으며 $60^{\circ}C$에서 열처리 시간이 증가함에 따라 pH는 감소하였다. 침지액의 가용성고형물 함량은 열처리 온도에 따라서 $50^{\circ}C$ 이후 급격한 증가를 보였으며, 열처리 시간에 따라서 용출량의 증가를 보였다. 다른 대두에 비해 풍산나물과 은하의 경우 시간에 따라 비례적인 증가경향을 보였으며 검정콩 1호와 일품검정은 낮은 당도를 나타내었다. 단백질함량은 열처리 온도와 시간이 증가함에 따라 증가하였는데 검정콩1호와 일품검정은 다른 대두에 비해 각각 2배와 4배 정도 높은 단백질 농도를 나타내었다. 검정콩1호, 만리 및 은하 품종의 SDS-PAGE 특성은 모든 대두에서 비슷한 분리대를 보였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 전체적으로 단백질 용출량이 증가하였고, $50^{\circ}C$$60^{\circ}C$에서 대략 31kDa과 16kDa의 새로운 단백질이 뚜렷하게 증가하였다. 열처리 시간이 증가함에 따라서도 단백질 용출량은 증가하였고 새로운 단백질 분획은 다른 단백질 보다 용출량이 더 증가하였다. 선행연구와의 비교로 열처리에 의해 나타난 31kDa와 16kDa의 단백질은 장려품종 대두에서 합성된 열충격 단백질(heat shock protein, HSP)이 용출된 것으로 판단하였다.養素) 이용율중(利用率中) 지방이용율은 대체로 일반식이 내의 륵지방(肋脂肪)보다는 지방질(脂肪質) 첨가식이내(添加食餌內)의 륵지방(肋脂肪)이 흡수율(吸收率)이나 이용률(利用率)이 더 우수함을 보여주었고, 근소축적률(筋素蓄積率)은 쥐에 있어서는 어유(魚油)군이 73.5%, 병아리에 있어서는 채종유군이 52.1%로 가장 높았으며 또한 쥐에서는 참기름군이 66.0%, 병아리에서는 대조구가 33.4로 가장 낮았으나 각 구별 통계적(統計的)인 차이는 없었다. 4. 쥐 실험(實驗)에서만 실시된 간지방(肝脂防) 함량측정(含量測定)은 채종유군의 그것이 다른 군보다 높았으며 옥수수기름, 콩기름, 참기름, 들기름, 동물유, 어유의 순서였으나 통계적(統計的)인 유의성(留意性)은 인정(認定)되지 않았고 일반적(一般的)으로 식물성 유지급여군의 간지방함량(肝脂肪含量)이 다른 군보다 높았다. 5. 혈청(血淸)콜레스테롤 함량(含量)은 쥐에 있어서는 채종유군이 가장 높았으며 참기름군이 비교적(比較的) 높은 수치(數値)를 나타냈고, 병아리실험에서는 동물유군이 어유, 콩기름, 참기름, 들기름, 옥수수기름, 채종유, 대조군보다 높았으나 통계적(統計的)인 유의차(留意差)는 없었다.6. 지방산조성(脂肪酸造成)은 동물성유지는 대체로 palmitic acid, myristic acid함량이 많았으며 식물성유는 Linoleic acid 와 oleic acid가 많았고 옥수수기름이 필수지방산인 Linoleic acid 함량이 54.7%로 가장많았으며 특히 들기름이 2중 결합 3개인 Linolenic acid가 58.4%로 다른 식물성기름보다 월등히 높았다. 한편 식물성 기름에는 Arachidonic acid 가 소량있으나 동물유(動物油)나 어유(魚油)에서는 분석(分析)되지 못했다.

Characterization and Expression in Escherichi coli of Streptococcus pneumoniae FtsH

  • Kim, Hee-Soo;Lee, Jae-Jung
    • 대한미생물학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.109-115
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    • 2000
  • FtsH is a membrane-bound, ATP-dependent metalloprotease that is involved in a variety of cellular functions including the regulation of responses to heat and stress shock. Previously, we had cloned and sequenced pneumococcal ftsH gene whose deduced amino acid sequence was very similar to those of several gram-positive bacteria and Escherichia coli, except for the N-terminal domain that was responsible for membrane anchoring. In order to better understand the role of Streptococcus pneumoniae FtsH, we expressed pneumococcal ftsH gene in Escherichia coli. When it was expressed from a strong promoter, $P_{tac}$, a considerable amount of the recombinant FtsH was produced, although the prolonged induction resulted in not only accumulation of breakdown products but also ceasing of the further growth of E. coli host. This indicated that the expression of the exogenous ftsH gene was tightly regulated since the excessive FtsH appeared detrimental to bacterial cells. In Western blotting, the pneumococcal FtsH protein, whether native or recombinant, was reactive to anti-E. coli FtsH serum. The observation that FtsH proteins were well conserved throughout the bacterial kingdom and its expression level was fine-tuned suggests an important role for this protein in the stress adaptation which may be related to infecting process by pneumococci.

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Tumor Necrosis Factor-$\alpha$로 유도되는 백서의 급성 폐손상에 열충격반응이 미치는 효과 (The Effect of Heat Shock Response on the Tumor Necrosis Factor-$\alpha$-induced Acute Lung Injury in Rats)

  • 고윤석;임채만;김미정;조원경;정병오;송규영;;이상도;김우성;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권6호
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    • pp.1343-1352
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    • 1997
  • 연구배경 : 패혈증이나 이에 합병된 급성호흡곤란증후군 환자들은 고열을 동반하는 경우가 많다. 발열은 조직의 대사를 항진시키므로 조직내 산소공급에 제한이 초래되는 패혈증 환자들에서 발열이 동반되는 경우 열을 동반하지 않는 경우보다 중요기관의 산소공급이 상대적으로 저하될 가능성이 있다. 반면, 발열상태는 조직내 열충격단백질 (heat shock protein, HSP)의 생성을 유도하여 패혈증에 의한 비가역적인 손상으로부터 세포들을 보호함으로써 생체의 방어기전에 유려하게 작용할 수도 있어 패혈중 이에 합병된 급성 폐손상 환자들의 발열에 대한 임상적 의미는 아직 규명되어 있지않았다. 본 연구는 열을 전처치 하였거나 하지 않은 Sprague-Dawley rat의 기도에 TNF를 주입한 후 TNF에 의해 유도되는 급성 폐손상의 정도를 비교함으로써 열이 급성 폐손상에 미치는 효과를 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 급성 폐손상의 지표로는 백서의 우측폐내 $I^{125}$의 분당 측정량 대비 1mL의 혈중내 $I^{125}$의 분당 측정량의 비율로 정의한 단백누출지표와 백혈구의 조직내 침윤정도를 반영하는 myeloperoxidase(MPO)의 활성도를 측정하였다. 결과는 평균(${\pm}$ 표준오차)로 표기하였다. 결 과 : 백서의 기도에 생리식염수를 주입한 백서들은 열을 전처치 하였거나 하지 않은 경우 두 군사이의 단백 누출 지표는 각각 0.099(${\pm}0.024$) 및 0.123(${\pm}0.005$)로서 차이가 없었으며 MPO도 4.58(${\pm}0.79\;U/gm$) 및 7.32(${\pm}0.97\;U/gm$)로서 열을 전처치 할 경우 다소 감소되는 경향(P=0.064)를 보였으나 차이가 없었다. 백서의 기도에 TNF-$\alpha$을 주입한 치료군에서 열 전처치한 백서군은 단백누출지표 0.137(${\pm}0.012$) 및 MPO 7.01(${\pm}0.89\;U/gm$)로서 열 전처치 않은 백서군 단백누출지표 0.186(${\pm}0.015$) 및 MPO 14.11(${\pm}1.08\;U/gm$)에 비해 낮았으며(각 P<0.05) 정상군과는 차이가 없었다. MPO 활성도가 단백 증가되었다(r=0.564, P<0.005). 열 전처치 하지 않은 백서에 비해 열 전처치한 백서의 폐 조직내 HSP 72 단백질의 발현은 열 충격 후 18시간 및 23시간 뒤에도 증가되어 나타났다. 결 론 : 백서에 열을 전처치 할 경우 TNF-$\alpha$로 유도되는 급성 폐손상이 경감되므로 발열이 백서의 방어기전에 유리하게 작용한 것으로 사료되었다.

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An EST survey of genes expressed in liver of rock bream(Oplegnathus fasciatus) with particular interests on the stress-responsive and immune-related genes

  • Park, Byul-Nim;Park, Ji-Eun;Kim, Ki-Hong;Kim, Dong-Soo;Nam, Yoon-Kwon
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.43-43
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    • 2003
  • EST analysis was performed to identify stress-responsive and immune-related genes from rock bream (Oplegnathus fasciatus). cDNA libraries were constructed with liver and randomly chosen 624 clones were subjected to automated sequence analysis. Of 624 clones sequenced in total, approximately 15% of ESTs was novel sequences (no match to GenBank) or sequences with high homology to hypothetical/unknown genes. The bioinforamtic sequence analysis including functional clustering, homology grouping, contig assembly with electronic northern and organism matches were carried out. Several potential stress-responsive biomarker and/or immune-related genes were identified in all the tissues examined. It included lectins, ferritins, CP450, proteinase, proteinase inhibitors, anti-oxidant enzymes, various heat-shock proteins, warm temperature acclimation protein, complements, methyltransferase, zinc finger proteins, lysozymes, macrophage maturation associated protein, and others. This information will offer new possibilities as fundamental baseline data for understanding and addressing their molecular mechanism involved in host defense and immune systems of this species.

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Prevalence and Pathogenesis of Barrett's Esophagus in Luoyang, China

  • Zhang, Ru-Gang;Wang, Chang-Song;Gao, Cun-Fang
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권5호
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    • pp.2185-2191
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    • 2012
  • Background: Prevalence of Barrett's esophagus (BE) in Luoyang, China, has not been reported, and its pathogenesis is controversial. The aim of this study was therefore to investigate the prevalence of BE and its underlying factors in the city of Luoyang. Method: This was a prospective study in one center. Many patients were analyzed using endoscopy who showed upper gastrointestinal symptoms between August 2006 and June 2007. In addition, the effect of apoptosis-related proteins and heat shock proteins upon BE's pathogenesis were also investigated by an immunohistochemical protocol. Results: Prevalence of BE was at 4.55% and the mean age of those affected was about 10 years older than for esophagitis. Typical reflux symptoms were significantly lower than with esophagitis, whereas signs of caspase-3 and HSP105 elevation were significantly higher. Expression of TERT, HSP70 and $HSP90{\alpha}$ in BE cases was significantly lower than in esophagitis. However, there was no statistical difference between the two groups in expression of HSP27. Conclusions: The prevalence of BE is high in Luoyang, which could result from esophagitis despite typical reflux symptoms being relatively uncommon. Initiation and development of BE might be the result of accelerated proliferation, apoptosis and differentiation of original cells to intestinal epithelium.

Bacillus thuringiensis 의 내독소 단백질의 분해와 흰불나방 섭취유충에서 스트레스 단백질 합성의 유발 (Degradation of the Parasporal Crystal Proteins of Bacillus thuringiensis and Induction of Stress Protein Synthesis in Bt $\delta$-endotoxin Ingested Larvae of Fall Webworm, Hyphantria cunea)

  • 전향미;유용만;강석권;서숙재
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.178-183
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    • 1994
  • Bacillus thuringiensis kurstaki와 aizawai의 내독소단백질을 알카리용액 또는 트립신, 곤충소화액 드응ㄹ 처리하여 전기영동한 후 단백질팬턴을 비교하였다. 두 균주의 주요 결정단백질은 130kd와 64kd의 단백질이었으며, 소화액이나 효소로 처리한 경우 공통적으로 62kd의 활성독소가 생성되었다. 그러나, aizawai는 kurstaki에 비해 현저히 적은 양의 62kd 단백질을 생성하였다. 흰불나방의 유충이 Bacillus thuringiensis 독소를 섭식하였을 때 지방체를 비롯한 몇 가지 조직에서 45kd의 스트레스 단백질이 유발되었는데 이 단백질은 열충격이나 저온 충격시에도 마찬가지로 생성되었다.

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Potential Vaccine Targets against Rabbit Coccidiosis by Immunoproteomic Analysis

  • Song, Hongyan;Dong, Ronglian;Qiu, Baofeng;Jing, Jin;Zhu, Shunxing;Liu, Chun;Jiang, Yingmei;Wu, Liucheng;Wang, Shengcun;Miao, Jin;Shao, Yixiang
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제55권1호
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    • pp.15-20
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    • 2017
  • The aim of this study was to identify antigens for a vaccine or drug target to control rabbit coccidiosis. A combination of 2-dimensional electrophoresis, immunoblotting, and mass spectrometric analysis were used to identify novel antigens from the sporozoites of Eimeria stiedae. Protein spots were recognized by the sera of New Zealand rabbits infected artificially with E. stiedae. The proteins were characterized by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF/TOF-MS) analysis in combination with bioinformatics. Approximately 868 protein spots were detected by silver-staining, and a total of 41 immunoreactive protein spots were recognized by anti-E. stiedae sera. Finally, 23 protein spots were successfully identified. The proteins such as heat shock protein 70 and aspartyl protease may have potential as immunodiagnostic or vaccine antigens. The immunoreactive proteins were found to possess a wide range of biological functions. This study is the first to report the proteins recognized by sera of infected rabbits with E. stiedae, which might be helpful in identifying potential targets for vaccine development to control rabbit coccidiosis.

Proteomics Analysis of Gastric Epithelial AGS Cells Infected with Epstein-Barr Virus

  • Ding, Yong;Li, Xiao-Rong;Yang, Kai-Yan;Huang, Li-Hua;Hu, Gui;Gao, Kai
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권1호
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    • pp.367-372
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    • 2013
  • Effects of the Epstein-Barr virus (EBV) on cellular protein expression are essential for viral pathogenesis. To characterize the cellular response to EBV infection, differential proteomes of gastric epithelial AGS cells were analyzed with two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) followed by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight (MALDI-TOF) and liquid chromatography electrospray/ionization ion trap (LC-ESI-IT) mass spectrometry identification. Mass spectrometry identified 9 altered cellular proteins, including 5 up-regulated and 4 down-regulated proteins after EBV infection. Notably 2-DE analysis revealed that EBV infection induced increased expression of heat shock cognate 71 kDa protein, actin cytoplasmic 1, pyridoxine-5'-phosphate oxidase, caspase 9, and t-complex protein 1 subunit alpha. In addition, EBV infection considerably suppressed those cellular proteins of zinc finger protein 2, cyclin-dependent kinase 2, macrophage-capping protein, and growth/differentiation factor 11. Furthermore, the differential expressional levels of partial proteins (cyclin-dependent kinase 2 and caspase 9) were confirmed by Western blot analysis.Thus, this work effectively provided useful protein-related information to facilitate further investigation of the mechanisms underlying EBV infection and pathogenesis.