This study aimed to investigate the effects and potential mechanisms of Chikusetsusaponin V (CsV) on endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and vascular endothelial cell functions. Different concentrations of CsV were added to animal models, bovine aorta endothelial cells (BAECs) and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) cultured in vitro. qPCR, Western blotting (WB), and B ultrasound were performed to explore the effects of CsV on mouse endothelial cell functions, vascular stiffness and cellular eNOS mRNA, protein expression and NO release. Bioinformatics analysis, network pharmacology, molecular docking and protein mass spectrometry analysis were conducted to jointly predict the upstream transcription factors of eNOS. Furthermore, pulldown and ChIP and dual luciferase assays were employed for subsequent verification. At the presence or absence of CsV stimulation, either overexpression or knockdown of purine rich element binding protein A (PURA) was conducted, and PCR assay was employed to detect PURA and eNOS mRNA expressions, Western blot was used to detect PURA and eNOS protein expressions, cell NO release and serum NO levels. Tube formation experiment was conducted to detect the tube forming capability of HUVECs cells. The animal vasodilation function test detected the vasodilation functions. Ultrasonic detection was performed to determine the mouse aortic arch pulse wave velocity to identify aortic stiffness. CsV stimulus on bovine aortic cells revealed that CsV could upregulate eNOS protein levels in vascular endothelial cells in a concentration and time dependent manner. The expression levels of eNOS mRNA and phosphorylation sites Ser1177, Ser633 and Thr495 increased significantly after CsV stimulation. Meanwhile, CsV could also enhance the tube forming capability of HUVECs cells. Following the mice were gavaged using CsV, the eNOS protein level of mouse aortic endothelial cells was upregulated in a concentration- and time-dependent manner, and serum NO release and vasodilation ability were simultaneously elevated whereas arterial stiffness was alleviated. The pulldown, ChIP and dual luciferase assays demonstrated that PURA could bind to the eNOS promoter and facilitate the transcription of eNOS. Under the conditions of presence or absence of CsV stimulation, overexpression or knockdown of PURA indicated that the effect of CsV on vascular endothelial function and eNOS was weakened following PURA gene silence, whereas overexpression of PURA gene could enhance the effect of CsV upregulating eNOS expression. CsV could promote NO release from endothelial cells by upregulating the expression of PURA/eNOS pathway, improve endothelial cell functions, enhance vasodilation capability, and alleviate vessel stiffness. The present study plays a role in offering a theoretical basis for the development and application of CsV in vascular function improvement, and it also provides a more comprehensive understanding of the pharmacodynamics of CsV.
The function of the [4Fe-4S] cluster containing iron (Fe-) protein in nitrogenase catalysis is to serve as the nucleotide-dependent electron donor to the MoFe protein which contains the sites for substrate binding and reduction. The ability of the Fe protein to function in this manner is dependent on its ability to adopt the appropriate conformation for productive interaction with the MoFe protein and on its ability to change redox potentials to provide the driving force required for electron transfer. The MgADP-bound (or off) conformational state of the nitrogenase Fe protein structure described reveals mechanisms for long-range communication from the nucleotide-binding sites to control affinity of association with the MoFe protein component. Two pathways, termed switches I and II, appear to be integral to this nucleotide signal transduction mechanism. In addition, the structure of the MgADP bound Fe protein provides the basis for the changes in the biophysical properties of the [4Fe-4S] observed when Fe protein binds nucleotides. The structures of the nitrogenase Fe protein with defined amino acid substitutions in the nucleotide dependent signal transduction pathways of the Switch I and Switch II have been determined by X-ray diffraction methods. These two pathways have been also implicated by site directed mutagenesis studies, structural analysis and analogies to other proteins that utilize similar nucleotide dependent signal transduction pathways. We have examined the validity of the assignment of these pathways in linking the signals generated by MgATP binding and hydrolysis to macromolecular complex formation and intermolecular electron transfer. The results provide a structural basis for the observed biophysical and biochemical properties of the Fe protein variants and interactions within the nitrogenase Fe protein-MoFe protein complex.
Background: Cytotoxic function of killer cells is inhibited by specific recognition of class I MHC molecules on target cells by inhibitory killer Ig-like receptors (KIR) expressed on NK cells and some cytotoxic T cells. The inhibitory effect of KIR is accomplished by recruitment of SH2-containing protein tyrosine phosphatase (SHP) to the phosphotyrosine residues in the cytoplasmic tail. Methods: By in vitro coprecipitation experiments and transfection analysis, we investigated the association of KIR with an adaptor protein Shc in Jurkat T cells. Results: The cytoplasmic tail of KIR appeared to associate with an adaptor protein Shc in Jurkat T celilysates. Similar in vitro experiments showed that phosphorylated KIR cytoplasmic tail bound SHP-1 and Shc in Jurkat T cell lysates. The association of KIR with Shc was further confirmed by transfection analysis in 293T cells. Interestingly, however, Shc appeared to be replaced by SHP-2 upon engagement of KIR in 293T cells. Conclusion: Our data indicate that KIR associate with an adaptor protein Shc in Jurkat T cells, and suggest that KIR might have an additional role which is mediated by this adaptor protein.
Salivary lipocalin (SAL1) is a member of the lipocalin protein family that has a property to associate with many lipophilic molecules and was identified as pheromone-binding protein in pigs. Our previous study has shown that SAL1 is expressed in the uterine endometrium in a cell type- and implantation stage-specific manner and secreted into the uterine lumen in pigs. However, function of SAL1 in the uterus during pregnancy in pigs is still not known. To understand physiological function of SAL1 in the uterine endometrium during pregnancy in pigs, it needs to elucidate the ligand(s) for SAL1. Thus, to identify the ligand for SAL1 in the porcine uterus, we collected uterine luminal fluid from pigs on day 12 of pregnancy by flushing with PBS. Proteins from the uterine luminal fluid were separated by ion exchange chromatography and gel filtration. Fractions containing SAL1 protein were pooled and concentrated. Immunoblot analysis confirmed successful purification of SAL1. Then, we extracted lipids from the purified SAL1 protein and analyzed the lipids by liquid chromatography-mass spectrometry, and predicted to be steroid hormones and prostaglandins as SAL1 ligands. Results in this study showed that SAL1 protein in the uterine secretions has a small lipophilic molecule as a natural ligand. Further characterization of ligand extracted from purified SAL1 will be useful for understanding physiological function of SAL1 during pregnancy and its application to increase the pregnancy rate in pigs.
In, Jun-Gyo;Lee, Bum-Soo;Park, Yong-Eui;Yang, Deok-Chun
Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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2003.04a
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pp.123-123
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2003
In order to study gene expression transcribted during the embryo development, we constructed a cDNA library of embryogenic callus induced from cotylendon of Korean ginseng and generated expressed sequence tags (ESTs) of 3,359 clones randomly selected. The ESTs could be clustered into 1,910 (59.1%) non-redundant groups. Similarity search of the non-redundant ESTs against public non-redundant databases of both protein and DNA indicated that 2,217 groups show similarity to genes of known function. These ESTs clones were divided into eighteen categories depending upon gene function. Most abundant transcripts were ribosomal protein small subunit 28kDa(40), tumor-related protein(35), metallothionein (31), small heat-shock protein class 18.6K(24), and cyclophilin(20). There are no useful informations of gene expression during the embryo development in Korean ginseng. These results could help to understand the embryo development in Korean ginseng.
Proceedings of the Korean Society of Life Science Conference
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2000.06a
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pp.9-10
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2000
The aging process is multifactorial and results from the combined effects of inherited(genetic) and acquired factors including life style, food habits, physical activity, and diseases. That give rise to the various approaches in aging. We are trying to study biological changes with aging, In detail we are focused on gene and protein function accompanied by normal or abnormal aging process, especially our efforts are aimed at revealing the functional relationship of proteins in aging as a final product of gene. We expect that proteomic approach to the study of protein function involved in aging should give us variety of integrated data to understand biological changes of long lived lives, We have applied expression proteomics to rat liver bred in dietary restriction or in at libitum to elucidate the effects of food habit on aging. Expression proteomics shows us protein profile in a selected tissue or cells as a whole and gives us the information about protein expression level, posttranslational modification and degenerative modification of expressed proteins. Comparative analysis of young and old rat liver by two dimensional gels shows that gene expression of several proteins was down regulated in old rats and some protein expression level is increased with aging. Dietary restriction slows down these changes of gene expression and in some proteins there's no difference in protein expression level at same ages in comparison with rats bred in at libitum. About forty protein was identified by peptide mass fingerprint with MALDI-TOF and rest of the protein of interest is in the course of identification, Also we are trying to make mitochondrial and cytosolic proteom reference map. These suborganelle proteom map will gives us the information about low abundance proteins and cellular localization of proteins. Proteomics is a growing methodology to study biological system. High throughput qualitative and qualitative aspect of this approach will gives us large amount of integrated information and speed up our understanding about biological system
Xanthomonas arboricola pv. juglandis (Xaj) is a globally important bacterial pathogen of walnut trees that causes substantial economic losses in commercial walnut production. Although prophages are common in bacterial plant pathogens and play important roles in bacterial diversity and pathogenicity, there has been limited investigation into the distribution and function of prophages in Xaj. In this study, we identified and characterized 13 predicted prophages from the genomes of 12 Xaj isolates from around the globe. These prophages ranged in length from 11.8 kb to 51.9 kb, with between 11-75 genes and 57.82-64.15% GC content. The closest relatives of these prophages belong to the Myoviridae and Siphoviridae families of the Caudovirales order. The phylogenetic analysis allowed the classification of the prophages into five groups. The gene constitution of these predicted prophages was revealed via Roary analysis. Amongst 126 total protein groups, the most prevalent group was only present in nine prophages, and 22 protein groups were present in only one prophage (singletons). Also, bioinformatic analysis of the 13 identified prophages revealed the presence of 431 genes with an average length of 389.7 bp. Prokka annotation of these prophages identified 466 hypothetical proteins, 24 proteins with known function, and six tRNA genes. The proteins with known function mainly comprised prophage integrase IntA, replicative DNA helicase, tyrosine recombinase XerC, and IS3 family transposase. There was no detectable insertion site specificity for these prophages in the Xaj genomes. The identified Xaj prophage genes, particularly those of unknown function, merit future investigation.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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2001.06a
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pp.19-19
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2001
The genome sequencing has revealed a large number of proteins of unknown or little characterized functions that have been well conserved during evolution. It remains a great challenge to decipher the molecular and physiological functions of these proteins. One example of the evolutionarily conserved protein family with little understood function is the surE family.(omitted)
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2004.04b
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pp.301-303
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2004
기능 유전체학과 단백질체학에 있어서 개별 단백질의 기능 분석은 매우 중요한 핵심사안으로 대두되고 있다. 이러한 기능 분석에 있어서 과거와는 달리 현재는 전체 생명 시스템 상에서 개별 유전자 일 단백질의 기능 및 역할을 규명하는데 않은 초점을 맞추고 있다. 이러한 측면에서 단백질 상호작용 정보 및 도메인 정보를 기반으로 기능 분석을 행하는 것이 올바른 방법으로 인식되고 있으며, 본 논문에서는 그와 같은 분석 시스템을 소개하고 있다. 단백질 상호작용 정보는 모티프 일 도메인의 모듈 정보를 기반으로 하여 특이성과 민감도 측면에서 분석 정확성을 높일 수 있다.
API5 is a unique oncogenic, non-BIR type IAP nuclear protein and is up-regulated in several cancers. It exerts several functions, such as apoptosis inhibition, cell cycle progression, cancer immune escape, and anticancer drug resistance. Although structural studies of API have revealed that API5 mediates protein-protein interactions, its detailed molecular functions remain unknown. Since FGF2 is one of API5's major interacting proteins, structural studies of the API5-FGF2 complex will provide insight into both proteins' molecular function. We overexpressed and purified API5 and FGF2 in Escherichia coli and crystallized the API-FGF2 complex using polyethylene glycol (PEG) 6000 as a precipitant. Diffraction data were collected to a $2.7{\AA}$ resolution using synchrotron X-rays. Preliminary diffraction analysis revealed that the API5-FGF2 complex crystal belongs to the space group $P2_12_12_1$ with the following unit cell parameters: a = 46.862, b = 76.523, $c=208.161{\AA}$. One asymmetric unit with 49.9% solvent contains one API5-FGF2 complex. Molecular replacement calculation, using API5 and FGF2 coordinates, provided a clear electron density map for an API5-FGF2 complex.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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