• Molecules and Cells
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• 제22권2호
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• pp.146-153
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• 2006

Cell polarity is critical for the division, differentiation, migration, and signaling of eukaryotic cells. RAX2 of budding yeast encodes a membrane protein localized at the cell cortex that helps maintain the polarity of the bipolar pattern. Here, we designate SPAC6f6.06c as $rax2^+$ of Schizosaccharomyces pombe, based on its sequence homology with RAX2, and examine its function in cell polarity. S. pombe $rax2^+$ is not essential, but ${\Delta}rax2$ cells are slightly smaller and grow slower than wild type cells. During vegetative growth or arrest at G1 by mutation of cdc10, deletion of $rax2^+$ increases the number of cells failing old end growth just after division. In addition, this failure of old end growth is dramatically increased in ${\Delta}tea1{\Delta}rax2$, pointing to genetic interaction of $rax2^+$ with $tea1^+$. ${\Delta}rax2$ cells contain normal actin and microtubule cytoskeletons, but lack actin cables, and the polarity factor for3p is not properly localized at the growing tip. In ${\Delta}rax2$ cells, and endogenous rax2p is localized at the cell cortex of growing cell tips in an actin- and microtubule-dependent manner. However, ${\Delta}rax2$ cells show no defects in cell polarity during shmoo formation and conjugation. Taken together, these observations suggest that rax2p controls the cell polarity of fission yeast during vegetative growth by regulating for3p localization.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.621-626
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• 2011

AMPK는 catalytic ${\alpha}$ subunit과 regulatory ${\beta}$ 및 ${\gamma}$ subunit으로 구성된 인산화 효소로, 그 동안 생체 내 중요 대사 조절자로써 연구되어 왔으나, 최근 유전학 연구를 통해 지금까지 밝혀지지 아니한 새로운 생체기능을 가짐이 밝혀졌다. 본 연구에서 초파리 유전학 기법을 활용하여 AMPK ${\gamma}$ subunit 유전자가 결손된 모델 초파리를 제작 하여 연구한 결과, AMPK ${\gamma}$ 유전자 결손 시 초파리 embryo의 표피형성이 심각하게 저해됨을 발견하였고, 조직학적 실험을 통해 표피세포의 극성이 AMPK ${\gamma}$ 유전자 결손 초파리에서 손상되어 있음을 확인하였다. 또한 세포극성을 조절하는 중요 분자인 MRLC의 인산화 또한 AMPK ${\gamma}$ 유전자 결손 시 저해되었으며, AMPK ${\gamma}$ 유전자 재도입 시 MRLC인산화와 표피세포의 극성이 모두 회복됨이 확인되어, 초파리 표피세포의 극성유지에 AMPK ${\gamma}$ 유전자가 필수적 임을 확인하였다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권3호
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• pp.311-319
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• 2006

Bud6p is a component of a polarisome that controls cell polarity in Saccharomyces cerevisiae. In this study, we investigated the role of the Candide albicans Bud6 protein (CaBud6p) in cell polarity and hyphal development. CaBud6p, which consists of 703 amino acids, had 37% amino-acid sequence identity with the Bud6 protein of S. cerevisiae. The homozygous knock-out of CaBUD6 resulted in several abnormal phenotypes, such as a round and enlarged cells, widened bud necks, and a random budding pattern. In hypha-inducing media, the mutant cells had markedly swollen tips and a reduced ability to switch from yeast to hypha. In addition, a yeast two-Hybrid analysis showed a physical interaction between CaBud6p and CaAct1p, which suggests that CaBud6p may be involved in actin cable organization, like Bud6p in S. cerevisiae. Taken together, these results indicate that CaBud6 plays an important role in the polarized growth of C. albicans.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권3호
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• pp.291-300
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• 2024

Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD), a congenital genetic disorder, is a notable contributor to the prevalence of chronic kidney disease worldwide. Despite the absence of a complete cure, ongoing research aims for early diagnosis and treatment. Although agents such as tolvaptan and mTOR inhibitors have been utilized, their effectiveness in managing the disease during its initial phase has certain limitations. This review aimed to explore new targets for the early diagnosis and treatment of ADPKD, considering ongoing developments. We particularly focus on cell polarity, which is a key factor that influences the process and pace of cyst formation. In addition, we aimed to identify agents or treatments that can prevent or impede the progression of renal fibrosis, ultimately slowing its trajectory toward end-stage renal disease. Recent advances in slowing ADPKD progression have been examined, and potential therapeutic approaches targeting multiple pathways have been introduced. This comprehensive review discusses innovative strategies to address the challenges of ADPKD and provides valuable insights into potential avenues for its prevention and treatment.

• Molecules and Cells
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• 제44권3호
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• pp.168-178
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• 2021

The retinal pigment epithelium (RPE) forms a monolayer sheet separating the retina and choroid in vertebrate eyes. The polarized nature of RPE is maintained by distributing membrane proteins differentially along apico-basal axis. We found the distributions of these proteins differ in embryonic, post-natal, and mature mouse RPE, suggesting developmental regulation of protein trafficking. Thus, we deleted tumor susceptibility gene 101 (Tsg101), a key component of endosomal sorting complexes required for transport (ESCRT), in embryonic and mature RPE to determine whether ESCRT-mediated endocytic protein trafficking correlated with the establishment and maintenance of RPE polarity. Loss of Tsg101 severely disturbed the polarity of RPE, which forms irregular aggregates exhibiting non-polarized distribution of cell adhesion proteins and activation of epidermal growth factor receptor signaling. These findings suggest that ESCRT-mediated protein trafficking is essential for the development and maintenance of RPE cell polarity.

• BMB Reports
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• 제43권2호
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• pp.69-78
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• 2010

Asymmetric cell division is a fundamental mechanism for the generation of body axes and cell diversity during early embryogenesis in many organisms. During intrinsically asymmetric divisions, an axis of polarity is established within the cell and the division plane is oriented to ensure the differential segregation of developmental determinants to the daughter cells. Studies in the nematode Caenorhabditis elegans have contributed greatly to our understanding of the regulatory mechanisms underlying cell polarity and asymmetric division. However, much remains to be elucidated about the molecular machinery controlling the spatiotemporal distribution of key components. In this review we discuss recent findings that reveal intricate interactions between translational control and targeted proteolysis. These two mechanisms of regulation serve to carefully modulate protein levels and reinforce asymmetries, or to eliminate proteins from certain cells.

• BMB Reports
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• 제51권9호
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• pp.425-426
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• 2018

As highly conserved signaling cascades of multicellular organisms, Wnt and Hippo pathways control a wide range of cellular activities, including cell adhesion, fate determination, cell cycle, motility, polarity, and metabolism. Dysregulation of those pathways are implicated in many human diseases, including cancer. Similarly to ${\beta}-catenin$ in the Wnt pathway, the YAP transcription co-activator is a major player in Hippo. Although the intracellular dynamics of YAP are well-known to largely depend on phosphorylation by LATS and AMPK kinases, the molecular effector of YAP cytosolic translocation remains unidentified. Recently, we reported that the Dishevelled (DVL), a key scaffolding protein between canonical and non-canonical Wnt pathway, is responsible for nuclear export of phosphorylated YAP. The DVL is also required for YAP intracellular trafficking induced by E-cadherin, ${\alpha}-catenin$, or metabolic stress. Note that the p53/LATS2 and LKB1/AMPK tumor suppressor axes, commonly inactivated in human cancer, govern the reciprocal inhibition between DVL and YAP. Conversely, loss of the tumor suppressor allows co-activation of YAP and Wnt independent of epithelial polarity or contact inhibition in human cancer. These observations provide novel mechanistic insight into (1) a tight molecular connection merging the Wnt and Hippo pathways, and (2) the importance of tumor suppressor contexts with respect to controlled proliferation and epithelial polarity regulated by cell adhesion.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.122-126
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• 2020

본 연구에서는 폴리디메틸실록산(PDMS)과 모세관-미세몰딩(MIMIC) 기술을 활용하여 마이크로패턴 채널 시스템을 제작하고, 단일 세포 수준에서 극성화 패턴으로 형성되는 분자 신호를 고해상도 세포 이미징을 통해 분석하였다. 이 과정에서 혈소판유래성장인자(PDGF)가 처리된 세포에서는 세포 이동에 중요한 세 종류의 신호인 포스포이노시티드 3-인산화효소(PI3K), Rac 및 액틴(Actin) 신호가 선두(front)영역에서 후미(rear)영역에 비해 강하게 활성화 하는 데 반해, 마이오신 경쇄(MLC) 신호는 비특이적 경향성을 보여주었다. 본 연구 결과는 향후 마이크로패턴의 미세환경에서 세포 극성화 신호와 세포 이동과의 상관 관계를 연구하는 데 중요한 도움이 될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.970-977
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• 2013

Epithelial-to-mesenchymal transition (EMT)는 embryogenesis에서 중요한 역할을 하며 tumor metastasis, invasion에도 관여함으로써 tumor progression 및 aggressiveness에 기여한다. EMT는 EMT hallmark인 epithelial E-cadherin의 발현 감소와 mesenchymal-like cell morphology를 획득함으로써 epithelial cell polarity를 잃어버리는 특징을 가지고 있다. $O_2{^-}$, $H_2O_2$, $OH^-$와 같은 활성산소가 EMT를 유도하는 것으로 알려져 있다. Snail이 E-cadherin의 발현을 억제함으로써 ROS에 의한 EMT에 관여하는 것으로 알려져 있으나, 그 기작은 완전히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는, noninvasive breast tumor cell line인 MCF-7 세포에 Egr-1을 과발현시킨 후 그 영향을 조사하였다. Egr-1이 과발현되면, MCF-7 세포는 epithelial cell polarity를 잃고 spindle-shaped로 변화되므로, Egr-1이 EMT를 유도할 가능성이 대두되었다. 또한 Snail이 Egr-1에 의한 EMT에 관여함을 확인하였다. 나아가, 본 연구진은 Egr-1-Snail axis가 ROS에 의해 활성화 되고, ROS에 의한 EMT에서 중요한 역할을 함을 발견하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제31권1호
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• pp.43-49
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• 2005

최근, 민감성 피부가 증가함에 따라 화장품의 안전성이 매우 중요시되고 있으며, 특히 방부제는 화장품 사용에 따른 부작용을 일으킬 수 있는 주요 자극원의 하나로 알려져 있다. 하지만, 방부제의 세포 독성 피부 투과, 유/수 분배, 항균력 비교 및 이를 통한 피부 자극과의 상관성 분석에 관한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구의 목적은 상기의 여러 factor를 고려하여 화장품에서 빈번히 사용되고 있는 방부제의 하나인 phenoxyethanol을 이용한 저자극 방부시스템 개발에 관한 것이다. MTT assay를 통하여 human norm기 fibroblast cell에 대한 독성을 평가해 본 결과, 세포 독성은 propylparaben>butylparaben>ethylparaben>methylparaben>triciosan>phenoxyethanol 순으로 확인되어 phenoxyethanol이 다른 방부제에 비해 낮은 세포 독성을 나타낸 반면, 피부 일차자극을 알아보기 위하여 수행한 인체 첩포시험에서는 triclosan, methylparaben에 비해 높은 피부 자극을 나타내었다. 5 ${\~}$ 8 주령의 웅성 무모생쥐의 피부를 적출하여 in vitro Franz diffusion cell system을 이용한 방부제의 피부 투과도를 측정하여 본 결과, 피부 투과도는 phenoxyethanol > methylparaben > ethylparaben > propylparaben > butylparaben > triclosan 순으로 확인되어 세포 독성이 낮은 phenoxyethanol의 높은 피부 자극이 높은 피부 투과도와 연관성이 큰 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서는 비교적 독성이 낮은 phenoxyethanol의 피부 투과도를 감소시킬 수 있는 방법을 찾고자 하였으며, 연구 결과, 제형내 polarity가 낮은 oil을 사용할 경우 phenoxyethanol의 피부 투과가 현격히 감소하며, 피부 자극도 감소함을 알 수 있었다. Oil polarity에 따른 Phenoxyethanol의 유/수 분배 측정 결과, Polarity가 낮은 oil에서는 $70\%$ 이상의 Phenoxyethanol이 수상에 존재한 반면, polarity가 높은 oil에서는 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다.