Cryptotanshinone induced topoisomerase I-mediated DNA cleavage in vitro as strongly as camptothecin, whereas topoisomerase II-mediated DNA cleavage was not induced by this agent. In DNA relaxation assay using calf thymus DNA topoisomerase I and supercoiled pBR322 DNA, cryptotanshinone inhibited topoisomerase I-mediated DNA relaxation in a dose-dependent manner. In unwinding assay, cryptotanshinone ($50{\mu}M$) did not shift the topoisomers of DNA. These results suggest that cryptotanshinone exerted a preferential inhibition of topoisomerase I without intercalating into DNA.
DNA템플릿을 이용한 금속 나노입자 합성을 위하여 먼저 DNA와 Gold(III) chloride ($HAuCl_4{\cdot}3H_2O$)의 복합체를 합성하고 UV-Vis spectroscopy 등으로 확인하였고 scanning electron microscopy (SEM)에 의해 그들의 모폴로지를 조사하였다. 합성된 복합체에 hydrazine ($N_2H_4$)과 sodium borohydride ($NaBH_4$)와 같은 환원제를 도입하여 화학적 환원을 유도함으로써 DNA 매트릭스에서의 금 나노입자를 제조하였다. 환원제의 종류와 농도에 따른 금 나노입자 형성에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 환원제로 hydrazine ($N_2H_4$)을 사용한 경우 DNA-Au(III) complex의 환원에 보다 효과적인 결과를 보였다. 합성된 DNA-mediated gold nanoparticle에 대하여 SEM, particle size analyzer (PSA), transmission electron microscopy(TEM)를 이용하여 특성조사를 하였다. 수 nm의 작은 입자들이 응집되면서 대략 55~80 nm의 크기를 갖는 금 나노입자의 클러스터를 형성하였고 이들은 DNA 매트릭스에서 확인되었다.
Oxidized abasic residues arise as a major class of DNA damage by a variety of agents involving free radical attack and oxidation of deoxyribose sugar components. 2-deoxyribonolactone (dL) is a C1'-oxidized abasic lesion implicated in DNA strand scission, mutagenesis, and covalent DNA-protein cross-link (DPC). We show here that mammalian cell-free extract give rise to stable DPC formation that is specifically mediated by dL residue. When a duplex DNA containing dL at the site-specific position was incubated with cell-free extracts of Po ${\beta}-proficient$ and -deficient mouse embryonic fibroblast cells, the formation of major dL-mediated DPC was dependent on the presence of DNA polymerase (Pol) ${\beta}$. Formation of dL-specific DPC was also observed with histones and FEN1 nuclease, although the reactivity in forming dL-mediated DPC was significantly higher with Pol ${\beta}$ than with histones or FEN1. DNA repair assay with a defined DPC revealed that the dL lesion once cross-linked with Pol ${\beta}$ was resistant to nucleotide excision repair activity of cell-free extract. Analysis of nucleotide excision repair utilizing a model DNA substrate containing a (6-4) photoproduct suggested that excision process for DPC was inhibited because of DNA single-strand incision at 5' of the lesion. Consequently DPC mediated by dL lesion may not be readily repaired by DNA excision repair pathway but instead function as unusual DNA damage causing a prolonged DNA strand break and trapping of the major base excision repair enzyme.
Earlier, we reported that the bacteriophage $\lambda$ P gene product is lethal to Escherichia coli, and the E. coli rpl mutants are resistant to this $\lambda$ P gene-mediated lethality. In this paper, we show that under the $\lambda$ P gene-mediated lethal condition, the host DNA synthesis is inhibited at the initiation step. The rpl8 mutation maps around the 83 min position in the E. coli chromosome and is 94% linked with the dnaA gene. The rpl8 mutant gene has been cloned in a plasmid. This plasmid clone can protect the wild-type E. coli from $\lambda$ P gene-mediated killing and complements E. coli dnaAts46 at $42^{\circ}C$. Also, starting with the wild-type dnaA gene in a plasmid, the rpl-like mutations have been isolated by in vitro mutagenesis. DNA sequencing data show that each of the rpl8, rpl12 and rpl14 mutations has changed a single base in the dnaA gene, which translates into the amino acid changes N313T, Y200N, and S246T respectively within the DnaA protein. These results have led us to conclude that the rpl mutations, which make E. coli resistant to $\lambda$ P gene-mediated host lethality, are located within the DNA initiator gene dnaA of the host.
We have exmained the re-establishment of HIMRE mediated silencing function on the transcriptional activity of yeast heast shock gene HSP82. To test whether the onset of SIR repression can occur in growing cells in the rpesence of a potent inhibitor of DNA replication, HMRa/HSP82 strains with SIR4- and SIR4S$^{+}$ genetic backgrounds were arrested in S phase by incubation of a culture in 200 mM hydroxyurea for 120 min. It was clear that following a 20 minute heat shock, silencing of the HMRa/HSP82 allele in cells pretreated with hydroxyurea does occur in a SIR4-dependen fashion, even though the kinetics of repression appears to be substantially delayed. We also have tested whether re- establishement of silencing at the HMR/hsp82 locus can occur in G1-arrested cells. Cell cycle arrest at G1 phase was achieved by treatment of early log a cell cultures with .alpha.-factor mating pheromone, which induces G1 arrest. The result suggests that passage through S phase (and therefore DNA replication) is nor required for re-establishing silencer-mediated repression at the HMNRa/HSP82 locus. Finally, to test whether de nono protein synthesis is required for re-establishment of silencer-mediated repression, cells were pretreated with cycloheximide (500 /.mu.g/ml) 120 min. It was apparent that inhibiting protein synthesis delays, but does not prevent, re-establishment of silencer-mediated repression. Altogether, these results indicate that re-establishment of silencer-mediated repression is not dependent on the DNA replication and has no requirement for protein synthesis.s.
Previous studies have shown that one of the primary causes of increased iron content in the brain may be the release of excess iron from intracellular iron storage molecules such as ferritin. Free iron generates ROS that cause oxidative cell damage. Carnosine and related compounds such as endogenous histidine dipetides have antioxidant activities. We have investigated the protective effects of carnosine and homocarnosine against oxidative damage of DNA induced by reaction of ferritin with $H_2O_2$. The results show that carnosine and homocarnosine prevented ferritin/$H_2O_2$-mediated DNA strand breakage. These compounds effectively inhibited ferritin/$H_2O_2$-mediated hydroxyl radical generation and decreased the mutagenicity of DNA induced by the ferritin/$H_2O_2$ reaction. Our results suggest that carnosine and related compounds might have antioxidant effects on DNA under pathophysiological conditions leading to degenerative damage such as neurodegenerative disorders.
It has been proposed that oxidation of L-3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA) may contribute to the pathogenesis of neurodegenerative disease. In this study, L-DOPA-Fe(III)-mediated DNA cleavage and the protection by carnosine and homocarnosine against this reaction were investigated. When plasmid DNA was incubated with L-DOPA in the presence of Fe(III), DNA strand was cleaved. Radical scavengers and catalase significantly inhibited the DNA breakage. These results suggest that $H_2O_2$ may be generated from the oxidation of DOPA and then $Fe^{3+}$ likely participates in a Fenton’s type reaction to produce hydroxyl radicals, which may cause DNA cleavage. Carnosine and homocarnosine have been proposed to act as anti-oxidants in vivo. The protective effects of carnosine and homocarnosine against L-DOPA-Fe(III)-mediated DNA cleavage have been studied. Carnosine and homocarnosine significantly inhibited DNA cleavage. These compounds also inhibited the production of hydroxyl radicals in L-DOPA/$Fe^{3+}$ system. The results suggest that carnosine and homocarnosine act as hydroxyl radical scavenger to protect DNA cleavage. It is proposed that carnosine and homocarnosine might be explored as potential therapeutic agents for pathologies that involve damage of DNA by oxidation of DOPA.
The efficiency of Agrobacterium-mediated transformation in plants depends on the virulence of Agrobacterium strains, the plant tissue culture conditions, and the susceptibility of host plants. Understanding the molecular interactions between Agrobacterium and host plant cells is crucial when manipulating the susceptibility of recalcitrant crop plants and protecting orchard trees from crown gall disease. It was discovered that Arabidopsis voltage-dependent anion channel 1 (atvdac1) mutant has drastic effects on Agrobacterium-mediated tumorigenesis and growth developmental phenotypes, and that these effects are dependent on a Ws-0 genetic background. Genetic complementation of Arabidopsis vdac1 mutants and yeast porin1-deficient strain with members of the AtVDAC gene family revealed that AtVDAC1 is required for Agrobacterium-mediated transformation, and there is weak functional redundancy between AtVDAC1 and AtVDAC3, which is independent of porin activity. Furthermore, atvdac1 mutants were deficient in transient and stable transformation by Agrobacterium, suggesting that AtVDAC1 is involved in the early stages of Agrobacterium infection prior to transferred-DNA (T-DNA) integration. Transgenic plants overexpressing AtVDAC1 not only complemented the phenotypes of the atvdac1 mutant, but also showed high efficiency of transient T-DNA gene expression; however, the efficiency of stable transformation was not affected. Moreover, the effect of phytohormone treatment on competence to Agrobacterium was compromised in atvdac1 mutants. These data indicate that AtVDAC1 regulates the competence of Arabidopsis to Agrobacterium infection.
Dibutyl phthalate induced topoisomerase Ⅰ mediated DNA relaxation comparable to that of camptothecin, and topoisomerase Ⅱ mediated DNA relaxation equipotent to that of 4'-(9-acridinylamino) methanesulfon-m-anisidide (m-AMSA). The relaxation activities of dibutyl phthalate were dose-de-pendent and nearly as potent as those of camptothecin and m-AMSA.
Background: DNA vaccination represents an anticipated approach for the control of numerous infectious diseases. Used alone, however, DNA vaccine is weak immunogen inferior to viral vectors. In recent, heterologous prime-boost vaccination leads DNA vaccines to practical reality. Methods: We assessed prime-boost immunization strategies with a DNA vaccine (minigene, $gB_{498-505}$ DNA) and recombinant vaccinia virus $(vvgB_{498-505})$ expressing epitope $gB_{498-505}$ (SSIEF ARL) of CD8+ T cells specific for glycoprotein B (gB) of herpes simplex virus (HSV). Animals were immunized primarily with $gB_{498-505}$ epitope-expressing DNA vaccine/recombinant vaccinia virus and boosted with alternative vaccine type expressing entire Ag. Results: In prime-boost protocols using vvgBw (recombinant vaccinia virus expressing entire Ag) and $vvgB_{498-505}$, CD8+ T cell-mediated immunity was induced maximally at both acute and memory stages if primed with vvgBw and boosted with $vvgB_{498-505}$ as evaluated by CTL activity, intracellular IFN-staining, and MHC class I tetramer staining. Similarly $gB_{498-505}$ DNA prime-gBw DNA (DNA vaccine expressing entire Ag) boost immunization elicited the strongest CD8+ T cell responses in protocols based on DNA vaccine. However, the level of CD8+ T cell-mediated immunity induced with prime-boost vaccination using DNA vaccine expressing epitope or entire Ag was inferior to those based on vvgBw and $vvgB_{498-505}$. Of particular interest CD8+ T cell-mediated immunity was optimally induced when $vvgB_{498-505}$ was used to prime and gB DNA was used as alternative boost. Especially CD7+ T cell responses induced by such protocol was longer lasted than other protocols. Conclusion: These facts direct to search for the effective strategy to induce optimal CD8+ T cell-mediated immunity against cancer and viral infection.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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