Dissolved oxygen level of cell culture media has a critical effect on cellular metabolism, which governs specific productivity of recombinant proteins and mammalian cell growth However, in the cores of cell aggregates or cell-immobilized beads, oxygen level frequently goes below a critical level. Mammalian cells have a number of genes induced in the lower level of oxygen, and the genes contain a common cis-acting element (-RCGTG-), hypoxia response element (HRE). By binding of hypoxia inducible factor-l (HIF-I) to the HRE, promoters of hypoxia inducible genes are activated, which is a survival mechanism. In this work, to develop a CHO cell capable of producing recombinant proteins in immobilization and high density cell culture efficiently, mammalian expression vectors containing human tissue-type plasminogen activator (t-PA) gene controlled by HRE were constructed and stably transfected into the CHO cells. In $Ba^{2+}$ -alginate immobilization culture, CHO/pCl/dhfr/2HRE-t-PA cells produced 2 folds higher recombinant t-PA activity than CHO/pCl/dhfrlt-PA cells without $CoCl_2$ treatment. Furthermore, in repeated fed batch culture, productivity of t-PA in immobilized CHO/pCI/dhfr/2HRE-t-PA cells was 121 ng/ml/day, total production of 0.968 mg/day at 11 days culture while CHO/pCIIdhfrlt-PA cells was 22.8 ng/ml/day. All these results indicate that HRE is very useful for the enhancement of protein productivity in mammalian cell cultures.
Wang, Jinhui;Tian, Ye;Zhou, Zhengfu;Zhang, Liwen;Zhang, Wei;Lin, Min;Chen, Ming
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.12
/
pp.2106-2115
/
2016
To identify the global effects of (p)ppGpp in the gram-positive bacterium Deinococcus radiodurans, which exhibits remarkable resistance to radiation and other stresses, RelA/SpoT homolog (RSHs) mutants were constructed by direct deletion mutagenesis. The results showed that RelA has both synthesis and hydrolysis domains of (p)ppGpp, whereas RelQ only synthesizes (p)ppGpp in D. radiodurans. The growth assay for mutants and complementation analysis revealed that deletion of relA and relQ sensitized the cells to $H_2O_2$, heat shock, and amino acid limitation. Comparative proteomic analysis revealed that the bifunctional RelA is involved in DNA repair, molecular chaperone functions, transcription, the tricarboxylic acid cycle, and metabolism, suggesting that relA maintains the cellular (p)ppGpp levels and plays a crucial role in oxidative resistance in D. radiodurans. The D. radiodurans relA and relQ genes are responsible for (p)ppGpp synthesis/hydrolysis and (p)ppGpp hydrolysis, respectively. (p)ppGpp integrates a general stress response with a targeted re-programming of gene regulation to allow bacteria to respond appropriately towards heat shock, oxidative stress, and starvation. This is the first identification of RelA and RelQ involvement in response to oxidative, heat shock, and starvation stresses in D. radiodurans, which further elucidates the remarkable resistance of this bacterium to stresses.
The content of reducing sugars and sucroses was increased by cold- and PA-treatment in cotyledons of spring radish. But in cotyledons of fall radish, the content of reducing sugars, and sucroses was increased by cold treatment but was not increased by cold- and PA-treatment. Total free amino acids in cotyledons of spring radish were increased by cold treatment, but were not increased in cotyledons of fall radish. The results show that cold sensitive spring radishes were adapted by regulating of cellular osmosis and show that the physiological and biochemical metabolism of spring radish was much different from the fall radish. We report first that polyamine has synergetic effect with cold stress on cotyledons of spring radish, but not on cotyledons of fall radish.
Many factors are known to be responsible for cerebral ischemic injury, such as excitatory neurotransmitters, increased intraneuronal calcium, or disturbance of cellular energy metabolism. Recently, oxygen free radicals, formed during ischemia/reperfusion, have been proposed as one of the main causes of ischemia/reperfusion injury. Therefore, to investigate the role of oxygen free radical during ischemia/reperfusion, in the present study the effect of endogenous oxygen free radical scavenger, superoxide dismutase / catalase(SOD / catalase) on the release of [$^3$H]-5-hydroxytryptamine([$^3$H]-5-HT) during hypoxia/reoxygenation in rat hippocampal slices was measured. The hippocampus was obtained from the rat brain and sliced 400 gm thickness with manual chopper. After 30 min's preincubation in the normal buffer, the slices were incubated for 20 min in a buffer containing [$^3$H]-5-HT(0.1 $\mu$M, 74 $\mu$Ci) for uptake, and washed. To measure the release of [$^3$H]-5-HT into the buffer, the incubation medium was drained off and refilled every ten minutes through a sequence of 14 tubes. Induction of hypoxia for 20 min (gassing it with 95% N$_2$/5% CO$_2$) was done in the 6th and 7th tube, and oxygen free radical scavenger, SOD / catalase was added 10 minutes prior to induction of hypoxia. The radioactivity in each buffer and the tissue were counted using liquid scintillation counter and the results were expressed as a percentage of the total activity. When slices were exposed to hypoxia for 20 min, [$^3$H]-5-HT release was markedly decreased and a rebound release of [$^3$H]-5-HT was observed on the post-hypoxic reoxygenation period. SOD / catalase did not changed the release of [$^3$H]-5-HT in control group, but inhibited the decrease of [$^3$H]-5-HT release in hypoxic period and rebound increase of [$^3$H]-5-HT in reoxygenation period. This result suggest that superoxide anion may play a role in the hypoxic-, and reoxygenation-induced change of [$^3$H]-5-HT release in rat hippocampal slices.
Anil Kumar, D;Natarajan, Sumathi;Omar, Nabil A M Bin;Singh, Preeti;Bhimani, Rohan;Singh, Surya Satyanarayana
Toxicological Research
/
v.34
no.3
/
pp.267-279
/
2018
Neurolathyrism is a neurodegenerative disorder characterized by spastic paraplegia resulting from the excessive consumption of Lathyrus sativus (Grass pea). ${\beta}$-N-Oxalyl-L-${\alpha},{\beta}$-diaminopropionic acid (L-ODAP) is the primary neurotoxic component in this pea. The present study attempted to evaluate the proteome-wide alterations in chick brain 2 hr and 4 hr post L-ODAP treatment. Proteomic analysis of chick brain homogenates revealed several proteins involved in cytoskeletal structure, signaling, cellular metabolism, free radical scavenging, oxidative stress and neurodegenerative disorders were initially up-regulated at 2 hr and later recovered to normal levels by 4 hr. Since L-ODAP mediated neurotoxicity is mainly by excitotoxicity and oxidative stress related dysfunctions, this study further evaluated the role of L-ODAP in apoptosis in vitro using human neuroblastoma cell line, IMR-32. The in vitro studies carried out at $200{\mu}M$ L-ODAP for 4 hr indicate minimal intracellular ROS generation and alteration of mitochondrial membrane potential though not leading to apoptotic cell death. L-ODAP at low concentrations can be explored as a stimulator of various reactive oxygen species (ROS) mediated cell signaling pathways not detrimental to cells. Insights from our study may provide a platform to explore the beneficial side of L-ODAP at lower concentrations. This study is of significance especially in view of the Government of India lifting the ban on cultivation of low toxin Lathyrus varieties and consumption of this lentil.
Curvularia lunata is an important maize foliar fungal pathogen that distributes widely in maize growing area in China, and several key pathogenic factors have been isolated. An yeast two-hybrid (Y2H) library is a very useful platform to further unravel novel pathogenic factors in C. lunata. To construct a high-quality full length-expression cDNA library from the C. lunata for application to pathogenesis-related protein-protein interaction screening, total RNA was extracted. The SMART (Switching Mechanism At 5' end of the RNA Transcript) technique was used for cDNA synthesis. Double-stranded cDNA was ligated into the pGADT7-Rec vector with Herring Testes Carrier DNA using homologous recombination method. The ligation mixture was transformed into competent yeast AH109 cells to construct the primary cDNA library. Eventually, a high qualitative library was successfully established according to an evaluation on quality. The transformation efficiency was about $6.39{\times}10^5$ transformants/$3{\mu}g$ pGADT7-Rec. The titer of the primary cDNA library was $2.5{\times}10^8cfu/mL$. The numbers for the cDNA library was $2.46{\times}10^5$. Randomly picked clones show that the recombination rate was 88.24%. Gel electrophoresis results indicated that the fragments ranged from 0.4 kb to 3.0 kb. Melanin synthesis protein Brn1 (1,3,8-hydroxynaphthalene reductase) was used as a "bait" to test the sufficiency of the Y2H library. As a result, a cDNA clone encoding VelB protein that was known to be involved in the regulation of diverse cellular processes, including control of secondary metabolism containing melanin and toxin production in many filamentous fungi was identified. Further study on the exact role of the VelB gene is underway.
Kim, Hyun-Ju;Yoon, Hye-Jin;Kim, Shin-Yoon;Yoon, Young-Ran
Molecules and Cells
/
v.37
no.8
/
pp.598-604
/
2014
Fatty acids, important components of a normal diet, have been reported to play a role in bone metabolism. Osteoclasts are bone-resorbing cells that are responsible for many bone-destructive diseases such as osteoporosis. In this study, we investigated the impact of a medium-chain fatty acid, capric acid, on the osteoclast differentiation, function, and survival induced by receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligand (RANKL) and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF). Capric acid inhibited RANKL-mediated osteoclastogenesis in bone marrow-derived macrophages and suppressed RANKL-induced $I{\kappa}B{\alpha}$ phosphorylation, p65 nuclear translocation, and NF-${\kappa}B$ transcriptional activity. Capric acid further blocked the RANKL-stimulated activation of ERK without affecting JNK or p38. The induction of NFATc1 in response to RANKL was also attenuated by capric acid. In addition, capric acid abrogated M-CSF and RANKL-mediated cytoskeleton reorganization, which is crucial for the efficient bone resorption of osteoclasts. Capric acid also increased apoptosis in mature osteoclasts through the induction of Bim expression and the suppression of ERK activation by M-CSF. Together, our results reveal that capric acid has inhibitory effects on osteoclast development. We therefore suggest that capric acid may have potential therapeutic implications for the treatment of bone resorption-associated disorders.
Our objective is to identify molecular factors which contribute to the increased risk of smoke in human. About 677 workers who had control and experimental groups according to their urinary Naphthol levels were enrolled in our study. In the present study, we investigated the effects of smoking on gene expression profiles in human. We determined differential gene expression patterns in smoker versus non-smoker using cDNA microarray. Specific genes were up-or down-regulated according to smoking and age. Inflammatory related genes such as cytokine, interleukin, and tumor necrosis factor were up-regulated, DNA repair related genes such as high-mobility group (nonhistone chromosomal) protein 1, and protein 2 were down-regulated, apoptosis related genes such as myeloperoxidase and Bcl-2-associated athanogene were down-regulated, and cell cycle related genes were down-regulated. In our epidemiological study, notably, inflammatory, DNA repair, apoptosis, signal transduction, metabolism, cell cycle, cell proliferation, transcription related genes were regulated.
Bromobenzene (BB) is well known hepatotoxicant. Also, BB is an industrial solvent that arouses toxicity predominantly in the liver where it causes centrilobular necrosis. BB is subjected to Cytochrome P450 mediated epoxidation followed by either conjugation with glutathione, enzymatic hydrolysis or further oxidation. In this study, we focused on BB-induced gene expression at non-hepatotoxic dose. Mice were exposed to two levels of BB, sampled at 24 h, and hepatic gene expression levels were determined to evaluate dose dependent changes. When examining the toxic dose of BB treated group in other previous studies, genes related to heat shock protein, oxidative stress, and drug metabolism are expressed. Compared to these results, our study, in which non-toxic dose of BB was administrated, showed similar patterns as the toxic conditions above. The purpose of the study was to select genes that showed changes in relation to the differing dose through confirmation of the difference within transcriptomic boundaries, but those that are not detected by the existing classic toxicology tools in non-hepatotoxic dose.
Kim, Ja-Eun;Yoo, Chang-Hyuk;Park, Dong-Yoon;Lee, Han-Yong;Yoon, Jeong-Ho;Kim, Se-Nyun
Molecular & Cellular Toxicology
/
v.1
no.4
/
pp.248-255
/
2005
To understand the response of cancer cells to anticancer drugs at the gene expression level, we examined the gene expression changes in response to five anticancer drugs, 5-fluorouracil, cytarabine, cisplatin, paclitaxel, and cytochalasin D in NCI-H460 human lung cancer cells. Of the five drugs, 5-fluorouracil had the most distinctive gene expression signature. By clustering genes whose expression changed significantly, we identified three clusters with unique gene expression patterns. The first cluster reflected the up-regulation of gene expression by cisplatin, and included genes involved in cell death and DNA repair. The second cluster pointed to a general reduction of gene expression by most of the anticancer drugs tested. A number of genes in this cluster are involved in signal transduction that is important for communication between cells and reception of extracellular signals. The last cluster represented reduced gene expression in response to 5-fluorouracil, the genes involved being implicated in DNA metabolism, the cell cycle, and RNA processing. Since the gene expression signature of 5-fluorouracil was unique, we investigated it in more detail. Significance analysis of microarray data (SAM) identified 808 genes whose expression was significantly altered by 5-fluorouracil. Among the up-regulated genes, those affecting apoptosis were the most noteworthy. The down-regulated genes were mainly associated with transcription-and translation-related processes which are known targets of 5-fluorouracil. These results suggest that the gene expression signature of an anticancer drug is closely related to its physiological action and the response of caner cells.
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.