The results of this study confirm that the availability of hemin influences the expression of selected membrane proteins of Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, and Prevotella nigrescens. A 30 kDa (heated 24 kDa) hemin-binding protein whose expression is hemin regulated was identified and purified in P. gingivalis. A strong hemin-binding function was found by LDS-PAGE and TMBZ staining when P. gingivalis cells were grown under hemin-limited conditions. A 50 kDa cell envelope associated protein, whose expression is hemin regulated, is considered to be a putative hemin binding protein from P. intermedia and P. nigrescens, respectively. N-terminal amino acid sequence analysis of CNBr-digested 24 kDa hemin binding protein from P. gingivalis revealed that this protein belongs to a new, so far undescribed hemin-binding class of proteins. N-terminal amino acid sequence of a 50 kDa putative hemin binding protein from P. intermedia was identical with Enolase from Streptococcus intermedia. Work is in progress to further characterize the molecular structure of these proteins.
Human and bovine dopamine transporters (DAT) demonstrate discrete functional differences in the dopamine (DA) transport and cocaine binding. The functional analyses on the chimeras of human and bovine DAT have revealed that the region from the $133^{rd}{\;}to{\;}186^{th}$ residue(encompassing the $3^{rd}$ trans-membrane domain (TM) is responsible for the substrate transport and cocaine binding. The present studies have been done to find out the specific amino acid(s) which is essential for the binding of cocaine to DAT by interchanging the amino acids in that region between human and bovine DAT. When isoleucine, the $152^{nd}$ residue of chimera B3 (bovine DAT sequence) was transformed back to valine, the human DAT residue at the identical position, the cocaine binding was remarkably recovered to 98% of the human DAT values. In addition, the cocaine binding of the human DAT was decreased by 57% by substituting isoleucine for valine at position 152. When isoleucine at position 152 of the chimera B3 was converted to the other amino acids to provide an possible molecular basis for the functional role of the $152^{nd}$ residue, only the conversion to alanine among acids tested significantly the cocaine by 34%, but these effect were not as much as those by the conversion to valine. In conclusion, valine at position 152 is a crucial amino acid for the interaction of cocaine to the DAT.
The objective of the present study was to investigate the effect of senescence on the binding properties of muscarinic receptors in the neostriatum of young (3 months), middle-aged (18 months) and aged (33 months) male Fischer 344 x Brown Norway hybrid rats by employing direct binding of selective radiolabeled antagonists. Using the selective M, muscarinic receptor antagonist, $[^3H]$AF-DX384, as the ligand, no significant difference in the maximal receptor density (Bmax) was observed in the neostriatum among any age-groups. In contrast, with the selective M, receptor antagonist, $[^3H]$4-DAMP, a significant increase in the number of muscarinic receptors was observed in neostriatal membrane fractions prepared from the aged animals relative to that observed in the young rats. For each ligand there was no age-related change in its affinity (Kd) for the muscarinic receptors. These results indicate that the observed age-related changes in the muscarinic receptor density may not be necessarily decremuntal and depend upon the muscarinic receptor subtype examined.
한국환경성돌연변이발암원학회 2002년도 Molecular and Cellular Response to Toxic Substances
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pp.80-88
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2002
Recent studies demonstrate that collagen IV selectively pro-motes the repair of physiological processes in sublethally injured renal proximal tubular ceils (RPTC). We sought to further define the mechanisms of cell repair by measuring the effects of toxicant injury and stimulation of repair by L-ascorbic acid-2-phosphate (AscP), exogenous collagen IV, or function-stimulating integrin antibodies on the expression and subcellular localization of collagen-binding integrins (CBI) in RPTC. Expression of CBI subunits ${\alpha}_1$, ${\alpha}_2$, and ${\beta}_1$ in RPTC was not altered on day 1 after sublethal injury by S-(1,2-dichlorovinyl)-L-cysteine (DCVC). On day 6, expression of ${\alpha}_1$ and ${\beta}_1$ subunits remained unchanged, whereas a 2.2-fold increase in ${\alpha}_2$ expression was evident in injured RPTC. CBI localization in control RPTC was limited exclusively to the basal membrane. On day 1 after injury, RPTC exhibited a marked inhibition of active $Na^+$ transport and a loss of cell polarity characterized by a decrease in basal CBI localization and the appearance of CBI on the apical membrane. On day 6 after injury, RPTC still exhibited marked inhibition of active $Na^+$ transport and localization of CBI to the apical membrane. However, DCVC-injured RPTC cultured in pharmacological concentrations of AscP (500 ${\mu}$M)or exogenous collagen IV (50 ${\mu}$g/ml) exhibited an increase inactive $Na^+$ transport, relocalization of CBI to the basal membrane, and the disappearance of CBI from the apical membrane on day 6. Function-stimulating antibodies to CBI ${\beta}_1$ did not promote basal relocalization of CBI despite stimulating the repair of $Na^+$/$K^+$-ATPase activity on day 6 after injury. These data demonstrate that DCVC disrupts integrin localization and that physiological repair stimulated by AscP or collagen IV is associated with the basal relocalization of CBI in DCVC-injured RPTC. These data also suggest that CBI-mediated repair of physiological functions may occur independently of integrin relocalization.
Pseudomonas tolaasii에 의해서 분비되는 펩티드 독소인 tolaasin은 재배버섯에 세균성 갈반병을 유발한다. Tolaasin의 독성은 적혈구를 파괴하는 용혈활성으로 평가된다. Tolaasin 펩티드는 C-말단부위에 두 개의 amine기를 갖고있어, 이 펩티드의 세포막 결합은 amine기의 전하상태에 따라 다를 수 있다. 이것을 확인하기 위하여 tolaasin을 적정하였을 때, 적정곡선은 pH 7.0에서 9.6 사이에서 적정이 되는 amine기가 있음을 보였다. Tolaasin에 의한 용혈활성의 pH 의존성을 조사하였을 때, 용혈활성은 알칼리 조건에서 증가함을 확인하였다. 따라서, pH 변화에 따른 tolaasin의 막결합 특성을 조사하기 위하여 적혈구를 tolaasin과 사전배양한 후, tolaasin을 포함하지 않은 완충액으로 씻어내고, 사전배양중 적혈구에 결합한 tolaasin의 용혈활성을 측정하였을 때, 활성은 pH 8 이상에서 크게 증가하였다. 이러한 결과는 tolaasin이 전하가 없거나 양전하량이 적은 상태에서 세포막에 잘 결합하여 세포독성이 커진다는 것을 의미한다.
The present study was performed to investigate the binding between salivary proteins(low-molecular-weight mucin;MG2, amylase, proline-rich proteins;PRPs) and oral pathogens(Streptococcus gordonii, Actinomyces viscosus, Staphylococcus aureus) by using solid-phase assay. In the case of transferring proteins to Immobilon-P, S. gordonii binds to MG2. A. viscosus binds to MG2, amylase, and PRPs, and S. aureus binds to MG2 and amylase. On nitrocellulose membrane, S, gordonii and A. viscosus bind to MG2, amylase, and PRPs. S. aureus binds to MG2 and PRPs. However, rabbit anti-A. viscosus antisera and rabbit anti-S. aureus antisera showed cross reactivity to PRPs adsorbed to only nitrocellulose membrane in negative control experiments, which were done without bacterial overlay. The results were different according to the membrane used as solid-phase, which reflected the assay-sensitive nature of binding experiment. PRPs and amylase are known to be components of tooth enamel pellicle. In addition, there was experimental evidence that PRPs and MG2 may covalently bind to oral mucosal epithelium. Considering above facts, the results of the present study can provide information on the interactions between salivary proteins and oral bacteria on tooth and oral mucosal surfaces.
중추신경계 특히 뇌내(腦內)의 무수카린성 콜린 수용체 (mAchR)에 대한 수용체 특성의 연구의 하나로, 물리 화학적 성상에 다른 두 종류의 콜린길항제를 사용하여 서로 다른 두 형태의 조직에서 약물의 작용양상 및 다른 약물과의 상호작용을 정초하였다. 실험동물로는 흰쥐를 일정기간 규정사료를 사육하였고, 사용한 Radioactive ligands는 $(^3H)$ QNB와 $(^3H)$ NMS였으며 그외에 다른 수종의 길항제 또는 효능제와의 치환작용을 brain homogenates와 intact brain cell aggregates에서 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $(^3H)$ QNB와 $(^3H)$ NMS는 모두 질량작용의 법칙에 비례하여 수용체와의 결합에서 높은 친화력과 포화를 보였으며 또한 높은 결합 능력을 나타내었다. 더욱이 homogenates 제제와 intact cell aggregates제제에서의 결과 사이에는 유사한 점이 많았다. 2. Homogenates제제를 사용한 실험에서, 제 3 급아민콜린길항제인 QNB, atropine과 scopolamine 또는 제 4 급 암모늄골린 길항제인 methylatropine과 methylscopolamine을 사용하여 위의 radioactive ligands와의 치환작용을 검토하였다. $(^3H)$ NMS 실험군에서는 제 3 급아민 및 제 4 급 암모늄길항제 모두가 구조의 구별없이 질량작용의 법칙에 따라 치환되었으나 $(^3H)$ QNB 실험군에서는 제 4급 암모늄콜린 길항제들을 단일성(unity)이 아닌 높고 낮은 두 종류의 친화도를 가진 결합부위의 양상을 나타내었다. 또 비특이성 콜린길항제인 pirenzepine을 사용한 실험군에서는 두 ligands을 모두 치환시켰고 서로 다른 결합부위가 있음을 보였다. 3. Intact cell aggregates 제제를 사용한 실험에서, $(^3H)$ NMS와 $(^3H)$ QNB 모두 homogenates 제제에서와 같은 양상의 반응을 보였다. 또 $(^3H)$ NMS를 radioligand로 하여 수종의 콜린길항제와 수종의 콜린 효능제를 사용하여 약물 상호작용으로 수용체의 성질을 검토하였다. 그 결과 콜린 길항제들은 질량작용의 법칙에 따라 치환되었으나 콜린 효능제 투여군에서는 높고 낮은 두 종류의 다른 친화력의 결항부위를 나타내었다. 4. 위의 실험의 결과로,(a) 친유성콜린 길항제인 $(^3H)$ QNB는 친수성 콜린길항제인 $(^3H)$ NMS보다 훨씬 높은 결합능력을 보였으며 이것으로 수용체 특히 mAchR의 존재 장소 또는 mAchR의 형상의 일부는 세포막 표면 뿐 아니라 세포막내의 어떤 부위와도 관계가 되는 것으로 간주되는데 이것이 $(^3H)$ QNB가 $(^3H)$ NMS보다 높은 최대 결합능력 $(B_{max})$을 나타낼 이유이다. (b) 두 종류의 다른 제제에서 우리는 같은 양상의 결과를 관찰하었기에 결점이 많은 homogenates 제제보다는 intact cell aggregates 제제를 수용체 연구에 대한 새로운 실험모형(experiment model)으로 사용할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다.
세포막 단백질의 topology는 막단백질의 중요한 특징이다. 우리는 이전에 C4orf32단백질을 클로닝 하였으나, 이 단백질의 세포내 위치나 topology는 알지 못했다. 이번 연구를 통해 C4orf32는 세포내에서 소포체에 위치되는 막단백질임을 알게 되었다. C4orf32의 topology를 알기 위해 protease protection assay, fluorescence protease protection (FPP) assay, FRB/rapamycin/FKBP system을 활용하였다. Protease protection assay와 FPP assay를 적용한 결과 C-말단에 GFP를 붙인 C4orf32-GFP의 경우 GFP가 소포체의 세포질 표면에 위치함을 확인할 수 있었다. 또한, FRB/rapamycin/FKBP시스템을 이용한 실험에서 rapamycin이 처리되지 않은 경우는 mRFP-FKBP가 세포질에 위치하다가 rapamycin이 처리되면 C4orf32-GFP-FR가 위치하는 소포체로 이동함을 확인할 수 있었다. 이러한 사실은 C4orf32의 C-말단이 소포체의 세포질쪽 면에 위치한다는 사실을 말해준다. 이러한 연구를 통해 C4orf32는 Type I 소포체 막단백질에 속한다는 사실을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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