Of the various types of mice used for genome editing, conditional knock-out (cKO) mice serve as an important model for studying the function of genes. cKO mice can be produced using loxP knock-in (KI) mice in which loxP sequences (34 bp) are inserted on both sides of a specific region in the target gene. These mice can be used as KO mice that do not express a gene at a desired time or under a desired condition by cross-breeding with various Cre Tg mice. Genome editing has been recently made easy by the use of third-generation gene scissors, the CRISPR-Cas9 system. However, very few laboratories can produce mice for genome editing. Here we present a more efficient method for producing loxP KI mice. This method involves the use of an HDR vector as the target vector and ssODN as the donor DNA in order to induce homologous recombination for producing loxP KI mice. On injecting 20 ng/µL of ssODN, it was observed that the target exon was deleted or loxP was inserted on only one side. However, on injecting 10 ng/µL of the target HDR vector, the insertion of loxP was observed on both sides of the target region. In the first PCR, seven mice were identified to be loxP KI mice. The accuracy of their gene sequences was confirmed through Sanger sequencing. It is expected that the loxP KI mice produced in this study will serve as an important tool for identifying the function of the target gene.
Object: To detect expression of hypoxia inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) and lysyl oxidase (LOX) in non-small cell lung cancer (NSCLC) and explore their roles in prognosis. Methods: The mRNA levels of HIF-$1{\alpha}$ and LOX were investigated by real-time reverse-transcriptase polymerase chain reaction in 40 cases of tumour and paired normal tissues. In addition, protein expression of HIF-$1{\alpha}$ and LOX was examined by immunohistochemistry in 82 cases of tumour and 45 paired normal tissues. The relationship between HIF-$1{\alpha}$ or LOX and clinicopathologic characteristics, as well as the correlation between HIF-$1{\alpha}$ and LOX, were also examined. Kaplan-Meier survival curves and the log-rank test were used to analyze progression-free survival. Results: HIF-$1{\alpha}$ or LOX mRNA levels in tumor tissues was significantly higher than those in paired normal tissues (p<0.01). Positive HIF-$1{\alpha}$ or LOX protein expression in tumor tissues was noted in 46/82 (56.1%) and 49/82 (59.8%) of the cases, respectively, being significantly higher than those in paired normal tissues (p<0.05). There was significant correlation between the expression of HIF-$1{\alpha}$ or LOX and tumor size, lymph node metastasis and pathological stage (p<0.05). The expression of HIF-$1{\alpha}$ and LOX had a significant inverse impact on survival of patients with NSCLC. Conclusion: HIF-$1{\alpha}$ and LOX may play a pivotal role in the development of NSCLC, and may act in synergy to promote the progression of NSCLC.
Lipoxygenase (LOX) is an industrial enzyme with wide applications in food and pharmaceutical industries. The available structure information indicates that eukaryotic LOXs consist of N terminus β-barrel and C terminus catalytic domains. However, the latest crystal structure of Pseudomonas aeruginosa LOX shows it is significantly different from those of eukaryotic LOXs, including the N-terminal helix domain. In this paper, the functions of this N-terminal helix domain in the soluble expression and catalysis of P. aeruginosa LOX were analyzed. Genetic truncation of this helix domain resulted in an insoluble P. aeruginosa LOX mutant. The active C-terminal domain was obtained by dispase digestion of the P. aeruginosa LOX derivative containing the genetically introduced dispase recognition sites. This functional C-terminal domain showed raised substrate affinity but reduced catalytic activity and thermostability. Crystal structure analyses demonstrate that the broken polar contacts connecting the two domains and the exposed hydrophobic substrate binding pocket may contribute to the insoluble expression of the C terminus domain and the changes in the enzyme properties. Our data suggest that the N terminus domain of P. aeruginosa LOX is required for its soluble expression in E. coli, which is different from that of the eukaryotic LOXs. Besides this, this N-terminal domain is not necessary for catalysis but shows positive effects on the enzyme properties. The results presented here provide new and valuable information on the functions of the N terminus helix domain of P. aeruginosa LOX and further improvement of its enzyme properties by molecular modification.
A Cre/loxP-${\delta}$-integration system was developed to allow sequential and simultaneous integration of a multiple gene expression cassette in Saccharomyces cerevisiae. To allow repeated integrations, the reusable Candida glabrata MARKER (CgMARKER) carrying loxP sequences was used, and the integrated CgMARKER was efficiently removed by inducing Cre recombinase. The XYLP and XYLB genes encoding endoxylanase and ${\beta}$-xylosidase, respectively, were used as model genes for xylan metabolism in this system, and the copy number of these genes was increased to 15.8 and 16.9 copies/cell, respectively, by repeated integration. This integration system is a promising approach for the easy construction of yeast strains with enhanced metabolic pathways through multicopy gene expression.
Kim, Hyeonhui;Kim, Minki;Im, Sun-Kyoung;Fang, Sungsoon
Laboraroty Animal Research
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제34권4호
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pp.147-159
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2018
Genetically engineered mouse models are commonly preferred for studying the human disease due to genetic and pathophysiological similarities between mice and humans. In particular, Cre-loxP system is widely used as an integral experimental tool for generating the conditional. This system has enabled researchers to investigate genes of interest in a tissue/cell (spatial control) and/or time (temporal control) specific manner. A various tissue-specific Cre-driver mouse lines have been generated to date, and new Cre lines are still being developed. This review provides a brief overview of Cre-loxP system and a few commonly used promoters for expression of tissue-specific Cre recombinase. Also, we finally introduce some available links to the Web sites that provides detailed information about Cre mouse lines including their characterization.
Cryptotanshinone (CPT) is a natural compound isolated from traditional Chinese medicine Salvia miltiorrhiza Bunge. In the present study, the regulatory effect and potential mechanisms of CPT on tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$) induced lectin-like receptor for oxidized low density lipoprotein (LOX-1) were investigated. Human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were cultured and the effect of $TNF-{\alpha}$ on LOX-1 expression at mRNA and protein levels was determined by Real-time PCR and Western blotting respectively. The formation of intracellular ROS was determined with fluorescence probe $CM-DCFH_2-DA$. The endothelial ox-LDL uptake was evaluated with DiI-ox-LDL. The effect of CPT on LOX-1 expression was also evaluated with SD rats. $TNF-{\alpha}$ induced LOX-1 expression in a dose- and time- dependent manner in endothelial cells. $TNF-{\alpha}$ induced ROS formation, phosphorylation of $NF-{\kappa}B$ p65 and ERK, and LOX-1 expression, which were suppressed by rotenone, DPI, NAC, and CPT. $NF-{\kappa}B$ inhibitor BAY11-7082 and ERK inhibitor PD98059 inhibited $TNF-{\alpha}-induced$ LOX-1 expression. CPT and NAC suppressed $TNF-{\alpha}-induced$ LOX-1 expression and phosphorylation of $NF-{\kappa}B$ p65 and ERK in rat aorta. These data suggested that $TNF-{\alpha}$ induced LOX-1 expression via ROS activated $NF-{\kappa}B/ERK$ pathway, which could be inhibited by CPT. This study provides new insights for the anti-atherosclerotic effect of CPT.
Seo, Hae-Ryun;Ahn, Changhwan;Kang, Byeong-Teck;Kang, Ji-Houn;Jeung, Eui-Bae;Yang, Mhan-Pyo
한국임상수의학회지
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제33권4호
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pp.194-199
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2016
The objective of this study was to examine the effect of trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid (t10c12-CLA) on the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and 5-lipoxygenase (5-LOX) pathway in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated porcine peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). t10c12-CLA was treated with different concentrations in culture medium of LPS$na{\ddot{i}}ve$ and LPS-stimulated PBMCs. The mRNA expressions of prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)-synthase, COX-2 and 5-LOX were measured using quantitative real-time PCR. In addition, the production levels of $PGE_2$ and 5-LOX in culture supernatant from PBMCs with or without LPS were assessed by ELISA. In LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs, treatment of t10c12-CLA significantly (p < 0.05) increased the mRNA expressions of PGE2 synthase and 5-LOX compared to vehicle control. Expression of COX-2 mRNA did not show significant difference compared to vehicle control by t10c12-CLA treatment in LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs. However, the addition of LPS in PBMCs markedly (p < 0.05) increased the mRNA expression of COX-2, $PGE_2$ synthase and 5-LOX, and also significantly (p < 0.05) enhanced the production of $PGE_2$ and 5-LOX relative to LPS$na{\ddot{i}}ve$ PBMCs, respectively. However, the addition of t10c12-CLA significantly (p < 0.01) suppressed the LPS-induced excessive expression of COX-2, $PGE_2$ synthase, and 5-LOX compared to those of PBMCs treated with LPS alone. The production levels of $PGE_2$ and 5-LOX in culture supernatant from LPS-stimulated PBMCs were also significantly (p < 0.05) inhibited by the treatment of t10c12-CLA compared to LPS alone. These results suggested that t10c12-CLA has an anti-inflammatory effect via dual inhibition of COX-2 and 5-LOX with gene expression and production level in LPS-stimulated porcine PBMCs. Therefore, it was thought that t10c12-CLA can attenuate the inflammatory response by down-regulation of eicosanoids production.
본 연구는 교잡종자 형질의 특성을 살펴보고 발아과정중 온도가 배의 신장에 미치는 영향과 종간의 종자내 배유의 단백질 함량 및 발아 과정중 종자 LOX 활성에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 종자의 무게는 $F_{1}>BC_{1}F_{1}>$ 미국삼 > 고려인삼 순으로 종간에 큰 차이가 있었고, 배생장율은 $F_{1}$의 종자가 미국삼이나 고려인삼보다 양호하였다. 고려인삼, 미국삼 및 $F_{1}$ 종자는 $5^{\circ}C$에서 60일간 저온처리한 종자가 $90{\%}$내 외의 배신장을 하였고, $BC_{1}F_{1}$ 종자는 배생장율은 $79.2{\%}$로 다소 불량하였다. 온도 처리별 고려인삼과 미국삼의 배생장율은 $5^{\circ}C$에 파종한 종자들이 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 양호하게 신장되었다. 종간의 LOX의 효소(specific activity)활성은 저온처리 종자$5^{\circ}C$에의 경우 고려인삼 종자의 활성이 $0.106({\Delta}A234/min/ml)$, 미국삼 0.092, 잡종 $F_{1}\;0.107,\;BC_{1}F_{1}\;0.066$이었다. 종간의 LOX의 특정 효소 반응은 저온처리받은 종자$(5^{\circ}C)$가 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 두 품종 모두 활성이 2배정도 높았다. $5^{\circ}C$ 파종후 60일 처리 종자는 0.106, 70일 처리 종자는 0.123, 80일 처리 종자는 0.179로서 종자가 발아하는 과정에서 활성이 높았다. 종자내의 단백질 함량은 $5^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 고려인삼 종자가 미국삼 종자 보다 단백질 함량이 높았다.
Helicobacter pylori (H. pylori) infection rapidly stimulated either COX-2 or 5-LOX and released arachidonic acid metabolites that have been considered as pivotal mediators in H. pylori-induced inflammatory responses. To determine whether red ginseng extract (RGE) can suppress the biosynthesis of 5(S)-hydroxyeicosatetraenoic acids (HETE), a precursor metabolite of leukotrienes B4 (LTB4) in H. pylori-provoked inflammatory responses in gastric epithelial cells, the biosynthesis of monohydroxy fatty acids was measured using radioactive arachidonic acid and validated by RP-HPLC using non-radioactive AA as substrate in AGS cells cocultured with H. pylori (ATCC 43504) with or without pretreatment of RGE. Among three known major HETEs, H. pylori infection specifically induced the biosynthesis of $^{14}C-5(S)-HETE$ rather than the complex of $^{14}C-15S-/^{14}C-12(S)-HETE$ from $^{14}C-AA$, concomitantly obtained by HPLC(p<0.01). RGE, 1 to $100{\mu}g/ml$, selectively suppressed H. pylori-stimulated $^{14}C-5(S)-HETE$ production implying the attenuation of 5-lipoxygenase activity, of which was similar to known LOX inhibitor NDGA $(10{\mu}M)$ (p<0.01). However, the amount of 5(S)-HETE was significantly reduced by higher dose of RGE $(100{\mu}g/ml)$ (p<0.05). These results indicated that LOX pathway might be one of principle pathogenic mechanisms of H. pylori and red ginseng could be a nutraceutical against H. pylori infection through inhibiting action of LOX activity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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