Bong Jong Seo;Tae Kyung Hong;Sang Hoon Yoon;Jae Hoon Song;Sang Jun Uhm;Hyuk Song;Kwonho Hong;Hans Robert Scholer;Jeong Tae Do
International Journal of Stem Cells
/
제16권1호
/
pp.44-51
/
2023
Background and Objectives: DNA methyltransferases (Dnmts) play an important role in regulating DNA methylation during early developmental processes and cellular differentiation. In this study, we aimed to investigate the role of Dnmts in neural differentiation of embryonic stem cells (ESCs) and in maintenance of the resulting neural stem cells (NSCs). Methods and Results: We used three types of Dnmt knockout (KO) ESCs, including Dnmt1 KO, Dnmt3a/3b double KO (Dnmt3 DKO), and Dnmt1/3a/3b triple KO (Dnmt TKO), to investigate the role of Dnmts in neural differentiation of ESCs. All three types of Dnmt KO ESCs could form neural rosette and differentiate into NSCs in vitro. Interestingly, however, after passage three, Dnmt KO ESC-derived NSCs could not maintain their self-renewal and differentiated into neurons and glial cells. Conclusions: Taken together, the data suggested that, although deficiency of Dnmts had no effect on the differentiation of ESCs into NSCs, the latter had defective maintenance, thereby indicating that Dnmts are crucial for self-renewal of NSCs.
Overexpression of DNA methyltransferase 1 (DNMT1) has been detected in many cancers. Tobacco exposure is known to induce genetic and epigenetic changes in the pathogenesis of malignancy. 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) is an important carcinogen present in tobacco smoke; however the detailed molecular mechanism of how NNK induces esophageal carcinogenesis is still unclear. We found that DNMT1 was overexpressed in ESCC tissues compared with paired non-cancerous tissues, the overexpression being correlated with smoking status and low expression of $RAR{\beta}$. The latter could be upregulated by NNK treatment in Het-1A cells, and the increased DNMT1 expression level reflected promoter hypermethylation and downregulation of retinoic acid receptor ${\beta}$($RAR{\beta}$). RNA interference mediated knockdown of DNMT1 resulted in promoter demethylation and upregulation of $RAR{\beta}$ in KYSE30 and TE-1 cells. 3-(4,5-Dimethyl-thiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and flow cytometric analysis demonstrated that NNK treatment in Het-1A cells could enhance cell proliferation and inhibit cell apoptosis in a dose-dependent manner. In conclusion, DNMT1 overexpression is correlated with smoking status and low expression of $RAR{\beta}$ in esophageal SCC patients. NNK could induce $RAR{\beta}$ promoter hypermethylation through upregulation of DNMT1 in esophageal squamous epithelial cells, finally leading to enhancement of cell proliferation and inhibition of apoptosis.
Epigenetic writers including DNA and histone lysine methyltransferases (DNMT and HKMT, respectively) play an initiative role in the differentiation and development of eukaryotic organisms through the spatiotemporal regulation of functional gene expressions. However, the epigenetic mechanisms have long been suspected in helminth parasites lacking the major DNA methyltransferases DNMT1 and DNMT3a/3b. Very little information on the evolutionary status of the epigenetic tools and their role in regulating chromosomal genes is currently available in the parasitic trematodes. We previously suggested the probable role of a DNMT2-like protein (CsDNMT2) as a genuine epigenetic writer in a trematode parasite Clonorchis sinensis. Here, we analyzed the phylogeny of HKMT subfamily members in the liver fluke and other platyhelminth species. The platyhelminth genomes examined conserved genes for the most of SET domain-containing HKMT and Disruptor of Telomeric Silencing 1 subfamilies, while some genes were expanded specifically in certain platyhelminth genomes. Related to the high gene dosages for HKMT activities covering differential but somewhat overlapping substrate specificities, variously methylated histones were recognized throughout the tissues/organs of C. sinensis adults. The temporal expressions of genes involved in eggshell formation were gradually decreased to their lowest levels proportionally to aging, whereas those of some epigenetic tool genes were re-boosted in the later adult stages of the parasite. Furthermore, these expression levels were significantly affected by treatment with DNMT and HKMT inhibitors. Our data strongly suggest that methylated histones are potent epigenetic markers that modulate the spatiotemporal expressions of C. sinensis genes, especially those involved in sexual reproduction.
DNA methyltransferase (DNMT) 1 is the key enzyme responsible for DNA methylation, which often occurs in CpG islands located near the regulatory regions of genes and affects transcription of specific genes. In this study, we examined the possible association of DNMT1 polymorphisms with HBV clearance and the risk of hepatocellular carcinoma (HCC). Seven common polymorphic sites were selected by considering their allele frequencies, haplotype-tagging status and LDs for genotyping in larger-scale subjects (n = 1,100). Statistical analysis demonstrated that two intron polymorphisms of DNMT1, +34542G > C and +38565G > T, showed significant association with HBV clearance in a co-dominant model (OR = 1.30, $P^{corr}$ = 0.03) and co- dominant/recessive model (OR = 1.34-1.74, $P^{corr}$ = 0.01-0.03), respectively. These results suggest that two intron polymorphisms of DNMT1, +34542G > C and +38565G > T, might affect HBV clearance.
Kim, Dong Hyun;Kim, Hye-Min;Huong, Pham Thi Thu;Han, Ho-Jin;Hwang, Joonsung;Cha-Molstad, Hyunjoo;Lee, Kyung Ho;Ryoo, In-Ja;Kim, Kyoon Eon;Huh, Yang Hoon;Ahn, Jong Seog;Kwon, Yong Tae;Soung, Nak-Kyun;Kim, Bo Yeon
BMB Reports
/
제52권5호
/
pp.342-347
/
2019
Methylation is a primary epigenetic mechanism regulating gene expression. 5-aza-2'-deoxycytidine is an FDA-approved drug prescribed for treatment of cancer by inhibiting DNA-Methyl-Transferase 1 (DNMT1). Results of this study suggest that prolonged treatment with 5-aza-2'-deoxycytidine could induce centrosome abnormalities in cancer cells and that CEP131, a centrosome protein, is regulated by DNMT1. Interestingly, cancer cell growth was attenuated in vitro and in vivo by inhibiting the expression of Cep131. Finally, Cep131-deficient cells were more sensitive to treatment with DNMT1 inhibitors. These findings suggest that Cep131 is a potential novel anti-cancer target. Agents that can inhibit this protein may be useful alone or in combination with DNMT1 inhibitors to treat cancer.
목적: DNA 메틸화는 암 발생과정에 있어 중요한 기전 중 하나이다. DNA 메틸화는 DNMT (DNA methyltransferase)에 의해 매개되는데 이중 DNMT3b가 암세포에서 주로 암억제 유전자의 메틸화 정도롤 조절하는 것으로 알려져 있다. 저자들은 DNMT3b 유전자의 촉진자의 다형성과 한국인에서 위암발생의 연관성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2001년 12월에서 2002년 12월까지 가톨릭대학교 성모병원에서 위암으로 진단받고 위 절제술을 받은 사람 중에서 176명과 같은 기간동안 내시경 검사를 시행했던 사람들 중 위암과 관련이 없는 경우 70명을 대상으로 하였다. DNMT3b 촉진자 다형성은 연쇄효소중합반응과 제한분절 길이 다형성 분석으로 유전형을 관찰하였다. 위암 환자에서 대립유전자 및 유전자형을 대조군과 비교하여 이런 다형성이 한국인에서 위암의 감수성을 증가시키는가에 대하여 연구하였다. 결과: DNMT3b 촉진자의 유전형은 환자군에서 14.8% (CC), 71.6% (CT), 13.6% (TT)를 보였고, 대조군에서 40% (CC), 42.9% (CT), 17.1% (TT)를 보였다. CT 이종접합체군에서 약 4.5배(OR 2.13; 95% CI, 2.324~8.803), TT 동종접합체군에서는 약 2.2배(교차비 1.42; 95% 신뢰구간, 0.899~5.165)의 위암발생률의 증가를 보였다. T 변이체 전체로는 약 3.8배의 위험률 증가를 보였다(교차비 1.88; 95%신뢰구간 2.040~7.251). 위암의 병기나 조직학적 소견, Helicobacter pylori 감염과는 유의한 관계를 보이지 않았다. 결론: DNMT3b 촉진자의 다형성은 T 변이체에서 한국인에서 위암 발생 위험도를 증가시킨다. 이러한 다형성과 위암의 병기, 조직학적 유형, Helicobacter pylori 감염과는 관련이 없었다.
Resistance to hypomethylating agents (HMAs) in myelodysplastic syndrome (MDS) and acute myeloid leukemia (AML) is a concerning problem. Polo-like kinase 1 (PLK1) is a key cell cycle modulator and is known to be associated with an activation of the PI3K pathway, which is related to the stabilization of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), a target of HMAs. We investigated the effects of volasertib on HMA-resistant cell lines (MOLM/AZA-1 and MOLM/DEC-5) derived from MOLM-13, and bone marrow (BM) samples obtained from patients with MDS (BM blasts >5%) or AML evolved from MDS (MDS/AML). Volasertib effectively inhibited the proliferation of HMA-resistant cells with suppression of DNMTs and PI3K/AKT/mTOR and ERK pathways. Volasertib also showed significant inhibitory effects against primary BM cells from patients with MDS or MDS/AML, and the effects of volasertib inversely correlated with DNMT3B expression. The DNMT3B-overexpressed AML cells showed primary resistance to volasertib treatment. Our data suggest that volasertib has a potential role in overcoming HMA resistance in patients with MDS and MDS/AML by suppressing the expression of DNMT3 enzymes and PI3K/AKT/mTOR and ERK pathways. We also found that DNMT3B overexpression might be associated with resistance to volasertib.
종양 억제 유전자 p53은 인간 간암세포 Hep3B에서는 불활성화되어 있다. 베르베린(berberine)은 암세포의 증식을 억제하는 것으로 보고되어 있다. 우리는 베르베린을 처리한 Hep3B 세포에서 세포사멸이 유도되는지를 조사하였고 이 세포사멸이 p53과 DNA methyltransferase의 발현과 연관되어 있는지를 관찰하였다. MTT 분석을 통하여 세포 생존력을 측정하였다. 세포사멸은 각각 Annexin V flow 세포 분석을 사용하여 측정하였다. 베르베린이 처리된 세포에서 DNMT 효소 활성, mRNA 발현, 단백질 발현 정도가 검사되었으며, p53 단백질 발현은 웨스턴 블롯 분석에 의해 검사되었다. 베르베린 처리는 시간 및 용량 의존적으로 Hep3B세포의 세포사멸을 증가시켰다. 베르베린 처리 시 DNMT3b의 활성 정도, mRNA 발현 그리고 단백질 발현 정도가 모두 감소되었다. 이와는 대조적으로, Hep3B에서는 비활성인 p53 단백질의 발현은 DNMT3b의 감소와 동시에 증가했다. ERK의 발현은 변화가 없었으나, P-ERK의 발현은 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Hep3B 세포에 베르베린의 처리는 DNMT3b의 발현을 감소시켜서 종양 억제 유전자인 p53의 증가를 유도할 수 있고, 이를 통해서 세포사멸을 증가 시킬 수 있다는 것을 나타낸다. 이는 베르베린이 간암 세포의 증식 억제에 효과적으로 작용할 수 있음을 보여준다.
Khan, Inbesat;Senthilkumar, Chinnu Sugavanam;Upadhyay, Nisha;Singh, Hemant;Sachdeva, Meenu;Jatawa, Suresh Kumar;Tiwari, Archana
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
/
제16권17호
/
pp.7663-7670
/
2015
DNA methyltransferase 1 (DNMT1) is a relatively large protein family responsible for maintenance of normal methylation, cell growth and survival in mammals. Toxic industrial chemical exposure associated methylation misregulation has been shown to have epigenetic influence. Such misregulation could effectively contribute to cancer development and progression. Methyl isocyanate (MIC) is a noxious industrial chemical used extensively in the production of carbamate pesticides. We here applied an in silico molecular docking approach to study the interaction of MIC with diverse domains of DNMT1, to predict cancer risk in the Bhopal population exposed to MIC during 1984. For the first time, we investigated the interaction of MIC and its hydrolytic product (1,3-dimethylurea) with DNMT1 interacting (such as DMAP1, RFTS, and CXXC) and catalytic (SAM, SAH, and Sinefungin) domains using computer simulations. The results of the present study showed a potential interaction of MIC and 1,3-dimethylurea with these domains. Obviously, strong binding of MIC with DNMT1 interrupting normal methylation will lead to epigenetic alterations in the exposed humans. We suggest therefore that the MIC-exposed individuals surviving after 1984 disaster have excess risk of cancer, which can be attributed to alterations in their epigenome. Our findings will help in better understanding the underlying epigenetic mechanisms in humans exposed to MIC.
Mutations in the DNA methyltransferase 1 gene (DNMT1) were reported to cause two phenotypes: OMIM 604121 and OMIM 614116. The first phenotype includes autosomal dominant cerebellar ataxia, deafness, and narcolepsy, which were reported to be caused by mutations in exon 21. The second phenotype includes hereditary sensory and autonomic neuropathy type 1E, which was suggested to be caused by mutations in exon 20 and 21. In this article, we report a novel heterozygous missense variant c.898A>C, p.(Lys300Gln) in exon 12 of DNMT1 in a young woman who presented with pure cerebellar ataxia. This report indicates that a mutation in exon 12 may lead to pure cerebellar ataxia. Another possibility is that the patient is currently in an early stage of the disease, and as the disease progresses, she will have more manifestations. To confirm or exclude this possibility, a subsequent follow-up study reporting the disease progression in this patient may be needed. Further reports of cases with the same mutation are needed to confirm the phenotype of this mutation.
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.