Ribosomal protein S3 (rpS3) is a multifunctional protein involved in translation, DNA repair, and apoptosis. The relationship between rpS3 and cyclin-dependent kinases (Cdks) involved in cell cycle regulation is not yet known. Here, we show that rpS3 is phosphorylated by Cdk1 in G2/M phase. Co-immunoprecipitation and GST pull-down assays revealed that Cdk1 interacted with rpS3. An in vitro kinase assay showed that Cdk1 phosphorylated rpS3 protein. Phosphorylation of rpS3 increased in nocodazole-arrested mitotic cells; however, treatment with Cdk1 inhibitor or Cdk1 siRNA significantly attenuated this phosphorylation event. The phosphorylation of a mutant form of rpS3, T221A, was significantly reduced compared with wild-type rpS3. Decreased phosphorylation and nuclear accumulation of T221A was much more pronounced in G2/M phase. These results suggest that the phosphorylation of rpS3 by Cdk1 occurs at Thr221 during G2/M phase and, moreover, that this event is important for nuclear accumulation of rpS3.
Kim, Sam Woong;Jeong, In Sil;Jeong, Eun Ju;Tak, Je Il;Lee, John Hwa;Eo, Seong Kug;Kang, Ho Young;Bahk, Jeong Dong
Molecules and Cells
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v.26
no.1
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pp.26-33
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2008
The plasmid pJB01, a member of the pMV158 family isolated from Enterococcus faecium JC1, contains three open reading frames, copA, repB, and repC. Plasmids included in this family produce counter-transcribed RNA (ctRNA) that contributes to copy number control. The pJB01 ctRNA, a transcript which consists of 54 nucleotides (nts), is encoded on the opposite strand from the copA/repB intergenic region and partially overlaps an atypical ribosome binding site (ARBS) for repB. The ARBS is integrated by the two underlined conserved regions: 5'-TTTTTGTNNNNTAANNNNNNNNNATG-3', and the ctRNA is complementary only to the 5' conserved sequence 5'-TTTTTGT-3'. This complementary sequence is located at a distance from the terminal loop of the ctRNA secondary structure. The ctRNA structure predicted by the mfold program suggests the possible generation of a terminal and an internal hairpin loop. The amount of in vitro translation product of repB mRNA was inversely proportional to the ctRNA concentration. Mutations in the terminal and internal hairpin loops of the ctRNA had inhibitory effects on its binding to the target mRNA. We propose that the intact structures of the terminal and internal hairpin loops, respectively, play important roles in forming the initial kissing and extending complexes between the ctRNA and target mRNA and that these regulate the copy number of this plasmid.
Since astrocytes were shown to play a central role in maintaining neuronal viability both under normal conditions and during stress such as ischemia, studies of the astrocytic response to stress are essential to understand many types of brain pathology. The micro array system permitted screening of large numbers of genes in biological or pathological processes. Therefore, the gene expression patterns in the in vitro model of astrocytes following exposure to oxygen-glucose deprivation (OGD) were evaluated by using the micro array analysis. Primary astrocytic cultures were prepared from postnatal Swiss Webster mice. The cells were exposed to OGD for 4 hrs at $37^{\circ}C$ prior to cell harvesting. From the cultured cells, we isolated mRNA, synthesized cDNA, converted to biotinylated cRNA and then reacted with GeneChips. The data were normalized and analyzed using dChip and GenMAPP tools. After 4 hrs exposure to OGD, 4 genes were increased more than 2 folds and 51 genes were decreased more than 2 folds compared with the control condition. The data suggest that the OGD has general suppressive effect on the gene expression with the exception of some genes which are related with ischemic cell death directly or indirectly. These genes are mainly involved in apoptotic and protein translation pathways and gap junction component. These results suggest that microarray analysis of gene expression may be useful for screening novel molecular mediators of astrocyte response to ischemic injury and making profound understanding of the cellular mechanisms as a whole. Such a screening technique should provide insights into the molecular basis of brain disorders and help to identify potential targets for therapy.
Jeum Kyu Hong;Young Hee Lee;Yeon Sook Jo;Su Min Kim;Seoung Bin Lee;Juyeoung Um;Kyoung-Ok Choi;Mee Kyung Sang;Chung-Ryul Jung;Chang-Jin Park;Sung Hwan Choi
Research in Plant Disease
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v.30
no.2
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pp.114-123
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2024
In July 2022, stem rot symptom was found in a peony plant grown in a pot under a greenhouse at Jinju, Gyeongnam Province, South Korea. Two fungal species were isolated from the infected peony stems and cultured on 1/2-strength potato dextrose agar for identification. The morphological characteristics of the fungal isolates were examined, and nucleotide sequences of the internal transcribed spacer region, β-tubulin and translation elongation factor 1-α were analysed. The pathogenicity of the two isolates was confirmed in detached peony leaves, according to Koch's postulates. To our knowledge, this is the report of Neopestalotiopsis clavispora and Sclerotinia sclerotiorum as the causal agents of peony stem rots. Antifungal activity of chemical fungicide propineb and rhizobacterium Bacillus siamensis H30-3 was shown against the two plant pathogenic fungi N. clavispora and S. sclerotiorum.Unidentified diffusible and volatile compounds from B. siamensis H30-3 could suppress in vitro mycelial growths of N. clavispora JJ 8-2-1 and S. sclerotiorum JJ 8-2-2.
Flavanone 3$\beta$-hydroxylase (FHT) is an enzyme acting in the central part of the flavonoid biosynthesis pathway. FHT catalyses the hydroxylation of flavanone to dihydroflavonols in the anthocyanin pathway. In this paper we describe the cloning and expression of the genes encoding the flavonoid-biosynthetic enzyme FHT in Gypsophila paniculata L. A heterologous cDHA probe from Dianthus cavophyllus was used to isolate FHT-encoding cDHA clones from Gypsophila paniculata L.. Inspection of the 1471 bp long sequence revealed an open reading frame 1047 bp, including a 190 bp 5' leader region and 288 bp 3' untranslated region. Comparison of the coding region of this FHT cDHA sequence including the sequences of Arabidopsis thaliana, Citrus sinensis, Dianthus caryophyllus, Ipomoea batatas, Matthiola incana, Nierembergia sp, Petunia hybrida, Solanum tuberosum, Vitis vinifera reveals a identity higher than 69% at the nucleotide level. The function of this nucleotide sequences were verified by comparison with amino acid sequences of the amino-terminus and tryptic peptides from purified plant enzyme, by northern blotting with mRHA from wild type and mutant plants, by in vitro expression yielding and enzymatically active hydroxylase, as indicated by the small dihydrokaempferol peak. Genomic southern blot analysis showed the presence of only one gene for FHT in Gypsophila paniculata.
An antiviral protein (AAP29) with ribosome-inactivating activity was purified and characterized from the leaves of the Amaranthus mangostanus. Purification was accomplished through crude extraction, ammonium sulfate precipitation, S-Sepharose chromatography, gel filtration, CM-Sepharose chromatography and Blue sepharose chromatography. This protein was about 29.2 kDa and strongly basic with the PI value between 9.0 and 9.6, indicating that AAP29 is similar to Type 1 RIP. The AAP29 showed high thermostability without activity toss even after 20 min at $50^{\circ}C$. In cell free system using rabbit reticulocyte lysate, AAP29 inhibited protein synthesis with an $IC_{50}$, of 0.18 nM. This protein also reduced mosaic symptoms of cucumber mosaic virus (CMV) on tobacco leaves. The N-terminal amino acid sequences of the AAP29 are ADLTFTVTKDGTSQSYXTLXNXWRXW and shows no sequence similarity with any known RIPs.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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v.8
no.2
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pp.169-174
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2004
Bombyx mori nucleopolyhedrovirus(BmNPV) ecdysteroid UDP-glucosyltransferase gene (egt) promoter fragments of different lengths were amplified from BmNPV ZJ-8 genomic DNA by PCR. Reporter plasmids pBmegt542-luc, pBmegt309-luc and pBmegtl59-luc with luciferase (lue) driven by egt promoters were constructed. Both in vitro and in vivo expressions showed that BmNPV egt promoter activity requires the transactivation of viral factor(s), and expression of luc was detected earliest at 24 hrs post infection (pi). BmNPV ZJ-8 homologous region 3 (hr3) increased the expression of luc by over 1,600-fold. Molting hormone of 1.0 - 2.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ can dramatically down regulate expression of luc. Juvenile hormone analogue of 0.5-2.0 ${\mu}g$/$m\ell$ increased expression of luc by 145.8% to 75.7%. Deletion assay revealed that the promoter fragment of 159 bp contains the basal promoter structure; Promoter fragments of 309 bp and 542 bp showed similar but much higher transcriptional activities than that of 159 bp, suggesting that nucleotide from -159 to -309 nt upstream the translation initiation site harbors the main cis-acting elements.
The antiviral activity of CAP30 from Chenopodium album, a type1 ribosome-inactivating protein (RIP), was examined against 5 different plant viral pathogens, and its activity against Tobacco mosaic virus was compared to those of well known antiviral proteins such as Pokeweed Antiviral protein from leaves and seeds. When the inoculating concentration of Tobacco mosaic virus was varied from 0.4 to $400{\mu}g/ml$, it was observed that CAP30 at the concentration of $1{\mu}g/ml$ suppressed the viral infection of C. amaranthicolor and C. quinoa almost completely up to $40{\mu}g/ml$ Tobacco mosaic virus. Results from the assays for the inhibitions of in vitro translation of rabbit reticulocyte lysate and the suppression of Tobacco mosaic virus infection ($10{\mu}g/ml$) to C. quinoa indicated that CAP30 is a strong inhibitor of protein synthesis and virus infection. The infection of several viruses other than Tobacco mosaic virus to host plants were also inhibited by $5{\mu}g/ml$ CAP30, suggesting that a gene encoding CAP30 can be used to develop transgenic virus-resistant plants.
Tumor necrosis factor-${\alpha}$(TNF), a polypeptide hormone secreted primarily by activated macrophages, was originally identified on the basis of its ability to cause hemorrhagic necrosis and tumor regression in vivo. Subsequently, TNF has been shown to be an important component of the host responses to infection and cancer and may mediate the wasting syndrome known as cachexia. These systemic actions of TNF are reflected in its diverse effects on target cells in vitro. TNF initiates its diverse cellular actions by binding to specific cell surface receptors. Although TNF receptors have been identified on most of animal cells, regulation of these receptors and the mechanisms which transduce TNF receptor binding into cellular responses are not well understood. Therefore, in the present study, the mechanisms how TNF receptors are being regulated and how TNF receptor binding is being transduced into cellular responses were investigated in rat liver plasma membranes (PM) and ME-180 human cervical carcinoma cell lines. $^{125}I$-TNF bound to high ($K_d=1.51{\pm}0.35nM$)affinity receptors in rat liver PM. Solubilization of PM with 1% Triton X-100 increased both high affinity (from $0.33{\pm}0.04\;to\;1.67{\pm}0.05$ pmoles/mg protein) and low affinity (from $1.92{\pm}0.16\;to\;7.57{\pm}0.50$ pmoles/mg protein) TNF binding without affecting the affinities for TNF, suggesting the presence of a large latent pool of TNF receptors. Affinity labeling of receptors whether from PM or solubilized PM resulted in cross-linking of $^{125}I$-TNF into $M_r$ 130 kDa, 90 kDa and 66kDa complexes. Thus, the properties of the latent TNF receptors were similar to those initially accessible to TNF. To determine if exposure of latent receptors is regulated by TNF, $^{125}I$-TNF binding to control and TNF-pretreated membranes were assayed. Specific binding was increased by pretreatment with TNF (P<0.05), demonstrating that hepatic PM contains latent TNF receptors whose exposure is promoted by TNF. Homologous up-regulation of TNF receptors may, in part, be responsible for sustained hepatic responsiveness during chronic exposure to TNF. As a next step, the post-receptor events induced by TNF were examined. Although the signal transduction pathways for TNF have not been delineated clearly, the actions of many other hormones are mediated by the reversible phosphorylation of specific enzymes or target proteins. The present study demonstrated that TNF induces phosphorylation of 28 kDa protein (p28). Two dimensional soidum dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE) resolved the 28kDa phosphoprotein into two isoforms having pIs of 6.2 and 6.1. The pIs and relative molecular weight of p28 were consistent with those of a previously characterized mRNA cap binding protein. mRNA cap binding proteins are a class of translation initiation factors that recognize the 7-methylguanosine cap structure found on the 5' end of eukaryotic mRNAs. In vitro, these proteins are defined by their specific elution from affinity columns composed of 7-methylguanosine 5'-triphosphate($m^7$GTP)-Sepharose. Affinity purification of mRNA cap binding proteins from control and TNF treated ME-180 cells proved that TNF rapidly stimulates phosphorylation of an mRNA cap binding protein. Phosphorylation occurred in several cell types that are important in vitro models of TNF action. The mRNA cap binding protein phosphorylated in response to TNF treatment was purifice, sequenced, and identified as the proto-oncogene product eukaryotic initiation factor-4E(eIF-4E). These data show that phosphorylation of a key component of the cellular translational machinery is a common early event in the diverse cellular actions of TNF.
Hyeonji Lee;Dong Wook Han;Seonho Yoo;Ohbeom Kwon;Hyeonwoo La;Chanhyeok Park;Heeji Lee;Kiye Kang;Sang Jun Uhm;Hyuk Song;Jeong Tae Do;Youngsok Choi;Kwonho Hong
Animal Bioscience
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v.37
no.6
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pp.1021-1030
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2024
Objective: R-loops are DNA:RNA triplex hybrids, and their metabolism is tightly regulated by transcriptional regulation, DNA damage response, and chromatin structure dynamics. R-loop homeostasis is dynamically regulated and closely associated with gene transcription in mouse zygotes. However, the factors responsible for regulating these dynamic changes in the R-loops of fertilized mouse eggs have not yet been investigated. This study examined the functions of candidate factors that interact with R-loops during zygotic gene activation. Methods: In this study, we used publicly available next-generation sequencing datasets, including low-input ribosome profiling analysis and polymerase II chromatin immunoprecipitation-sequencing (ChIP-seq), to identify potential regulators of R-loop dynamics in zygotes. These datasets were downloaded, reanalyzed, and compared with mass spectrometry data to identify candidate factors involved in regulating R-loop dynamics. To validate the functions of these candidate factors, we treated mouse zygotes with chemical inhibitors using in vitro fertilization. Immunofluorescence with an anti-R-loop antibody was then performed to quantify changes in R-loop metabolism. Results: We identified DEAD-box-5 (DDX5) and histone deacetylase-2 (HDAC2) as candidates that potentially regulate R-loop metabolism in oocytes, zygotes and two-cell embryos based on change of their gene translation. Our analysis revealed that the DDX5 inhibition of activity led to decreased R-loop accumulation in pronuclei, indicating its involvement in regulating R-loop dynamics. However, the inhibition of histone deacetylase-2 activity did not significantly affect R-loop levels in pronuclei. Conclusion: These findings suggest that dynamic changes in R-loops during mouse zygote development are likely regulated by RNA helicases, particularly DDX5, in conjunction with transcriptional processes. Our study provides compelling evidence for the involvement of these factors in regulating R-loop dynamics during early embryonic development.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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