Caveolae are small plasma membrane invaginations that play many roles in signal transduction, endocytosis, mechanoprotection, lipid metabolism. The most important protein in caveolae is the integral membrane protein, caveolin, which is divided into three families such as caveolin 1, caveolin 2, and caveolin 3. Caveolin 1 and 3 are known to incorporate palmitate through linkage to three cysteine residues. Regulation of the protein palmitoylation cycle is important for the cellular processes such as intracellular localization of the target protein, membrane association, conformation, protein-protein interaction, and activity. However, the detailed aspect of individual palmitoylation has not been studied. In the present work, the role of each lipid modification at three cysteines was studied by NMR. Our results suggest that each lipid modification at the natively palmitoylation site has its own roles. For example, lipidations to C106 and C129 are play a role in structural stabilization, however, interestingly, lipid modification to C116 interrupts the structural stabilization.
Phosphodiesterase (PDE) plays an important role in cAMP-mediated signaling within cells. We previously showed that the long-form of Aplysia PDE4 (ApPDE4) was localized in the plasma membrane and the presynaptic terminal in Aplysia sensory neurons, and the 16 N-terminal amino acid was sufficient for this targeting process. In this study, we characterized the cellular localization of various ApPDE4 mutants. We first identified the roles of each amino acid within the group of 16 N-terminal amino acids of long-form ApPDE4. As a result, we were able to identify various mutants that were localized to both the plasma membrane and the Golgi complex, Golgi only, or both the endoplasmic reticulum (ER) and the Golgi complex. To examine the role of palmitoylation on the cellular localization of ApPDE4 mutants, 2-bromo palmitate (2-BR) was used as a treatment. As a result, in the presence of 2-BR, the plasma membrane targeting of many mutants was impaired, indicating that palmitoylation was involved in the plasma membrane targeting of the mutants. We also found that PI4P play crucial roles in the Golgi targeting of (N16,C3S/VV/G)-mRFP, L(N16,C3S/LFS/R)-mRFP, and L(N16,EPL/R)-mRFP.
Synaptic vesicles (SVs) are key structures for synaptic transmission in neurons. Numerous membrane-associated proteins are sorted from the Golgi complex to the axon and the presynaptic terminal. Protein-protein and protein-lipid interactions are involved with SV targeting in neurons. Interestingly, many SV proteins have lipid binding capability, primarily with either cholesterol or phosphoinositides (PIs). As examples, the major SV protein synaptophysin can bind to cholesterol, a major lipid component in SVs, while several other SV proteins, including synaptotagmin, can bind to PIs. Thus, lipid-protein binding plays a key role for the SV targeting of synaptic proteins. In addition, numerous SV proteins can be palmitoylated. Palmitoylation is thought to be another synaptic targeting signal. Here, we briefly describe the relationship between lipid binding and SV targeting.
Endocytosis is a process by which cells absorb extracellular materials via the inward budding of vesicles formed from the plasma membrane. Receptor-mediated endocytosis is a highly selective process where receptors with specific binding sites for extracellular molecules internalize via vesicles. G protein-coupled receptors (GPCRs) are the largest single family of plasma-membrane receptors with more than 1000 family members. But the molecular mechanisms involved in the regulation of GPCRs are believed to be highly conserved. For example, receptor phosphorylation in collaboration with ${\beta}$-arrestins plays major roles in desensitization and endocytosis of most GPCRs. Nevertheless, a number of subsequent studies showed that GPCR regulation, such as that by endocytosis, occurs through various pathways with a multitude of cellular components and processes. This review focused on i) functional interactions between homologous and heterologous pathways, ii) methodologies applied for determining receptor endocytosis, iii) experimental tools to determine specific endocytic routes, iv) roles of small guanosine triphosphate-binding proteins in GPCR endocytosis, and v) role of post-translational modification of the receptors in endocytosis.
The Cyr61/CTGF/NOV (CCN) family is dynamically expressed in various tissues, including the nervous system, from the prenatal period to adulthood. However, major studies have been conducted only in limited fields, such as the cardiovascular and muscular systems, skeletal development, and cancer. In addition, although the CCN family is a secretory protein, very few studies have described its mechanism of secretion. Recently, it has been suggested that overexpression of CCN3 or intracellular accumulation due to problems in the secretory pathway can inhibit neuronal axonal growth. In this review, we have briefly summarized the structure and characteristics of the CCN family and its related diseases, with particular emphasis on the secretory mechanism and modifiers of the CCN family, newly identified in the nervous system.
Kim, Hyunduk;Yang, Hayoung;Woo, Dong Kyun;Jang, Sung-Wuk;Shim, Sungbo
Biomedical Science Letters
/
v.24
no.2
/
pp.64-75
/
2018
CCN3 (also known as NOV, Nephroblastoma overexpressed) proteins are involved in various pathologies during different developmental stages. We have previously shown that intracellular levels and normal extracellular secretion of CCN3 are important for neuronal differentiation. Furthermore, we demonstrated that a single amino acid in the CCN3 TSP-1 domain is important for extracellular secretion and that palmitoylation of CCN3 is required in this process. However, the effect of abnormal CCN3 accumulation on cells remains to be studied. Here, we found mutations in the TSP-1 domain of CCN3 that led to intracellular accumulation and abnormal aggregation of CCN3. It was observed that this mutation resulted in a phenomenon similar to neurodegeneration when overexpressed in the developing mouse cortex. This mutation also confirmed the activation of apoptotic gene expression in Neuro2a cells. In addition, we confirmed the in vivo transcriptional changes induced by this mutation using microarray analysis. We observed a significant increase in the expression of Anp32a, an apoptosis-related gene. Collectively, these results indicate that a single mutation in CCN3 can lead to abnormal cell death if it shows intracellular accumulation and abnormal aggregation.
G Protein-coupled receptors (GPCRs) mediating wide ranges of physiological responses is one of the most attractive targets for drug development. Rhodopsin, a dim-light photoreceptor, has been extensively used as a model system for structural and functional study of GPCRs. Fish have rhodopsin finely-tuned to their habitats where the intensity and the wavelength of lights are changed depending on its water-depth. To study the detailed molecular characteristics of GPCR architecture and to understand the fishery light-sensing system, genes encoding rod opsins were isolated from fishes living under different photic environments. Full-length rod opsin genes were obtained by combination of PCR amplification and DNA walking strategy of genomic DNA isolated from olive flounder, P. olivaceus, Japanese eel, A. japonica, and Common carp C. carpio. Deduced amino acid sequences showed a typical feature of rod opsins including the sites for Schiffs base formation (Lys296) and its counter ion (Glu113), disulfide formation (Cys110 and Cys187), and palmitoylation (Cys322 and Cys323) although Cys322 is replaced by Phe in Japanese eel. Comparison of opsins by amino acid sequence alignment indicated the closest similarity between P. olivaceus and H. hippoglossus (94%), A. japonica and A. anguilla (98%), and C. carpio and C. auratus (95%), respectively.
Rhodopsin, a dim-light receptor, is a model system for the study of G protein-coupled receptors that transduce extracellular signals into cells. To study the molecular mechanisms of visual systems in fish, the rod opsin gene of olive flounder Paralichthys olivaceus was characterized. The full-length P. olivaceus opsin gene was obtained by PCR amplification of genomic DNA, as well as cDNA synthesis. A comparison of clones obtained from both methods indicated that the olive flounder rod opsin gene lacks introns. Sequence analysis of the opsin gene indicated that it contains a 1,056-bp open reading frame encoding 352 amino acids. The deduced amino acid sequence contains features of typical rod opsins, such as sites for Schiff's base formation (K296) and its counterion (E113), disulfide formation (C110 and C187), and palmitoylation (C322 and C323). An opsin sequence alignment showed the highest similarity between P. olivaceus and Solea solea (95.1%), followed by Hippoglossus hippoglossus (94.5%). An opsin phylogenetic tree revealed a close relationship between olive flounder and teleost rod opsins.
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.