Lee, Youra;Park, Byoung Chul;Lee, Do Hee;Bae, Kwang-Hee;Cho, Sayeon;Lee, Choong Hwan;Lee, Jong Suk;Myung, Pyung Keun;Park, Sung Goo
Molecules and Cells
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제22권2호
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pp.141-145
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2006
Uric acid is the end product of the purine degradation pathway in humans. It is catabolized to allantoin by urate oxidase or uricase (E.C. 1.7.3.3.) in most vertebrates except humans, some primates, birds, and certain species of reptiles. Here we provide evidence that mouse transthyretin-related protein facilitates the hydrolysis of 5-hydroxyisourate, the end product of the uricase reaction. Mutagenesis experiments showed that the residues that are absolutely conserved across the TRP family, including His11, Arg51, His102, and the C-terminal Tyr-Arg-Gly-Ser, may constitute the active site of mTRP. Based on these results, we propose that the transthyretin-related proteins present in diverse organisms are not functionally related to transthyretin but actually function as hydroxyisourate hydrolases.
Transthyretin (TTR) is an important transporter protein for thyroxine (T4) and a holo-retinol protein in human. In its native state, TTR forms a tetrameric complex to construct the hydrophobic binding pocket for T4. On the other hand, this protein is also infamous for its amyloidogenic propensity, which causes various human diseases, such as senile systemic amyloidosis and familial amyloid polyneuropathy/cardiomyopathy. In this work, to investigate various structural features of TTR with solution-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we conducted backbone NMR signal assignments. Except the N-terminal two residues and prolines, backbone 1H-15N signals of all residues were successfully assigned with additional chemical shift information of 13CO, 13Cα, and 13Cβ for most residues. The chemical shift information reported here will become an important basis for subsequent structural and functional studies of TTR.
Transthyretin (TTR) is an indispensable transporter protein of thyroxine and a retinol molecule in humans. TTR has a stable homo-tetrameric structure in its native state, while upon dissociation into monomers, it becomes aggregation-prone and can form an amyloid fibril. Although the amyloidogenic propensity of TTR has been known and investigated since the late 1990s, the structural information regarding TTR's amyloidogenic species is still elusive. Here, we employed high-pressure nuclear magnetic resonance (HP-NMR) approaches on the monomeric variant of TTR (TTR[F87M/L110M]; M-TTR) and observed that it experiences a two-step transition in response to the pressurized condition. Our study demonstrated that M-TTR in an ambient condition has heterogeneous structural features, which is likely related to the amyloidogenic propensity of TTR.
본 연구에서는 울금의 주요 성분인 커큐민과 나노 마이셀링 기법을 적용한 신규 조성물인 염화 커큐민(NMC)의 트랜스타이레틴(TTR) 단백질 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도를 비교 분석하였다. 우선 NMC신규 조성물의 결정학적 구조를 광학 및 전자현미경을 활용하여 관찰하였을 때, 나노 마이셀링 적용 NMC 결정은 일반 천일염에 비하여 색상 및 질감이 전체적으로 균일화 되었고, 천일염과 NMC성분이 강하게 일체화되어 기간이 상당히 경과 되더라도 쉽게 분리가 되지 않는 고기능성 안전성 구조물이 형성되었다. TTR단백질의 3차원 구조 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도는 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 높은 결합 친화도를 나타나었고, pharmacophore 모델링 분석에서도 NMC가 일반 커큐민에 비하여 TTR 활성 부위에서 현저하게 pharmacophore 각도의 차이가 나타났었으며 패턴 또한 밀집된 특징을 나타내었다. 결론적으로, 나노 마이셀링 적용 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 우수하게 TTR 단백질의 활성 부위에 결합하는 것을 확인하였고, 이는 TTR 활성에 의해 유도되는 질병 조절 물질로의 적용 가능성이 있다고 판단된다. 결론적으로 일반 커큐민과 같은 생리 활성 효능 성분에 나노 마이셀링 기법을 적용하므로서 효율적인 결합 타깃 단백질 활발 조절 및 이러한 성분을 활용한 기능성 식품 산업에 나노 마이셀링 기법을 효율적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.
Transthyretin (TTR) is an abundant protein in blood plasma and cerebrospinal fluid (CSF), working as a homo-tetrameric complex to transport thyroxine (T4) and a holo-retinol binding protein. TTR is well-known for its amyloidogenic property; several types of systemic amyloidosis diseases are caused by aggregation of either wild-type TTR or its variants, for which more than 100 mutations were reported to increase the amyloidogenicity of TTR. The rate-limiting step of TTR aggregation is the dissociation of a monomeric subunit from a tetrameric complex. A wide range of biochemical and biophysical techniques have been employed to elucidate the TTR aggregation processes, among which nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy contributed much to characterize the structural and functional features of TTR during its aggregation processes. The present review focuses on discussing the recent advances of our understanding to the amyloidosis mechanism of TTR and to the structural features of its monomeric aggregation-prone state in solution. We expect that the present review provides novel insights to appreciate the molecular basis of TTR amyloidosis and to develop novel therapeutic strategies to treat diverse TTR-related diseases.
The herbal extract(YMT_02) is a modified extracts from Yukmijihwang-tang(YMJ) to promote memory-enhancing. The YMJ extracts has been widely used as replenishing yin and tonifying the kidneys herbal medicine for hundred years ia Asian countries. The purpose of this study is to: 1) quantitatively evaluate the memory-enhancing effect of YMT_02 by passive avoidance test, 2) statistical evaluation of candidate gene expression (pentraxin. PEP-19, transthyretin) in rat hippocampus. The hippocampi of YMT_02 and control group were dissected and mRNA was further purified. After synthesizing cDNA using oligo-dT primer, the cDNA were applied to Real Time PCR. The results were as follows : 1) passive avoidance test showed enhancing memory retentin by YMT_02 treatment, 2) expression of pentraxin, that accelerate degenerating of neuronal cell, was significantly decreased, 3) the mRNA of genes that has been known to be associated with protecting neuronal cell degeneration, such as PEP-19 and transthyretin, were significantly increased upon YMT_02 treatment. From above results, the administration of YMT_02 which tonify the function of Kidneys could enhance the ability of memory and learning. In addition, the administration of YMT_02 enhance memory retention through modulating particular gene (pentraxin, PEP-19, transthyretin) expressions in hippocampu.
다양한 신경성 퇴행 질병을 유발하는 아밀로이드 섬유의 기계적 특징에 대한 이해는 아밀로이드 성장 메커니즘에 직접 관련되어 있기 때문에 질병 역학적 관점에서 많은 연구 진행 되어 왔다. 최근 아밀로이드 섬유의 높은 물성 값과 자가 결합능력을 통해 새로운 재료로 이용 하려는 시도가 진행되고 있다. 본 연구에서는 심혈관 질환을 유발하는 transthyretin($TTR_{105-115}$)의 핵심 영역의 기계적 특성을 분자 동역학 전산 역학을 통해 평가했다. 특히 end-terminal capping의 효과가 $TTR_{105-115}$의 구조적 안정성에 미치는 영향을 평가했다. 인장모사 분자 동역학을 통해(steered molecular dynamics, SMD) 기계적 거동과 물성을 측정하였다. 재료의 기계적 특성에 영향을 주는 인자를 밝히고 자연 모사 재료로써의 활용 가능성에 대한 제시를 하였다.
Zhihong Yin;Zhisheng Ma;Siting Wang;Shitong Hao;Xinyou Liu;Quanhai Pang;Xinzhuang Wang
Animal Bioscience
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제36권9호
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pp.1367-1375
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2023
Objective: Pigment production and distribution are controlled through multiple proteins, resulting in different coat color phenotypes of sheep. Methods: The expression distribution of vimentin (VIM) and transthyretin (TTR) in white and black sheep skins was detected by liquid chromatography-electrospray ionization tandem MS (LC-ESI-MS/MS), gene ontology (GO) statistics, immunohistochemistry, Western blot, and quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR) to evaluate their role in the coat color formation of sheep. Results: LC-ESI-MS/MS results showed VIM and TTR proteins in white and black skin tissues of sheep. Meanwhile, GO functional annotation analysis suggested that VIM and TTR proteins were mainly concentrated in cellular components and biological process, respectively. Further research confirmed that VIM and TTR proteins were expressed at significantly higher levels in black sheep skins than in white sheep skins by Western blot, respectively. Immunohistochemistry notably detected VIM and TTR in hair follicle, dermal papilla, and outer root sheath of white and black sheep skins. qRT-PCR results also revealed that the expression of VIM and TTR mRNAs was higher in black sheep skins than in white sheep skins. Conclusion: The expression of VIM and TTR were higher in black sheep skins than in white sheep skins and the transcription and translation were unanimous in this study. VIM and TTR proteins were expressed in hair follicles of white and black sheep skins. These results suggested that VIM and TTR were involved in the coat color formation of sheep.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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