• 제목/요약/키워드: Heat Shock Protein(HSP)

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벼 엽록체 small HSP의 과발현에 의한 형질전환 식물체의 내열성 증가 (Overexpression of Rice Chloroplast Small Heat Shock Protein Increases Thermotolerance in Transgenic Plants)

  • 원성혜;조진기;이병헌
    • 생명과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.83-89
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    • 2003
  • 엽록체 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 벼로부터 분리한 엽록체 small HSP를 구성적으로 발현하는 형질전환 식물체를 제작하였다. 먼저 고온 스트레스 조건하에서의 형질전환 식물체의 내열성을 chlorophyll 형광으로 측정하여 분석하였다. Leaf disc를 고온 스트레스 조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값과 증가치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 Fo 값의 증가가 현저하게 감소하였다. 또한 무균적으로 Petri dish에서 재배한 유식물체를 치사온도인 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $20^{\circ}C$ 에서 계속적으로 배양하였을 때, wild-type 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 정상적으로 생존하였다. 또한 과발현된 Oshsp26 단백질의 축적량이 많을수록 내열성의 정도도 증가하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호함으로서 식물체의 내열성을 증가시키는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.

Molecular Cloning of the cDNA of Heat Shock Protein 88 Gene from the Entomopathogenic Fungus, Paecilomyces tenuipes Jocheon-1

  • Liu, Ya-Qi;Park, Nam Sook;Kim, Yong Gyun;Kim, Keun Ki;Park, Hyun Chul;Son, Hong Joo;Hong, Chang Ho;Lee, Sang Mong
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제28권2호
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    • pp.71-84
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    • 2014
  • The full-length heat shock protein 88 (HSP88) complementary DNA (cDNA) of Paecilomyces tenuipes Jocheon-1 was obtained by screening the Paecilomyces tenuipes (P. tenuipes) Jocheon-1 Uni-Zap cDNA library and performing 5' RACE polymerase chain reaction (PCR). The P. tenuipes Jocheon-1 HSP88 cDNA contained an open reading frame (ORF) of 2,139-basepair encoding 713 amino acid residues. The deduced amino acid sequence of the P. tenuipe s Jocheon-1 HSP88 cDNA showed 77% identity to Nectria haematococca HSP88 and 45-76% identity to other fungal homologous HSP88s. Phylogenetic analysis and BLAST program analysis confirmed that the deduced amino acid sequences of the P. tenuipes Jocheon-1 HSP88 gene belonged to the ascomycetes group within the fungal clade. The P. tenuipes Jocheon-1 HSP88 also contained the conserved ATPase domain at the N-terminal region. The cDNA encoding P. tenuipes Jocheon-1 HSP88 was expressed as an 88 kilodalton (kDa) polypeptide in baculovirus-infected insect Sf9 cells. Under higher temperature conditions for the growth of the entomopathogenic fungus, mRNA expression of P. tenuipes Jocheon-1 HSP88 was quantified by real time PCR (qPCR). The results showed that heat shock stress induced a higher level of mRNA expression compared to normal growth conditions.

오존(O3) 노출에 의한 조각깔따구(Glyptotendipes tokunagai)의 체색 변화 및 heat shock protein 70 발현 변화 (Expression of Heat Shock Protein 70 Gene and Body Color Changes in Non-biting Midge Larvae (Glyptotendipes tokunagai) Effected by O3 Treatment)

  • 김원석;최보형;김문경;채선하;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제53권4호
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    • pp.324-330
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    • 2020
  • 오존은 수돗물 정수장에서 이용되는 소독 물질로 미세오염 물질들을 비롯해서 박테리아나 병원성 미생물체를 효과적으로 제거하는 것으로 많은 연구가 보고되어 있다. 본 연구에서는 실내 사육 중인 붉은 체색을 지닌 Glyptotendipes tokunagai를 대상으로 서로 다른 농도의 오존 노출에 따른 영향을 파악하기 위해 치사율, 체색 변화와 heat shock protein 70 (HSP70) 유전자 발현을 측정하였다. 오존에 노출된 G. tokunagai에서 농도-시간 의존적으로 치사율 증가가 관찰되었다. 또한 체색 변화는 오존 농도에 따라 붉은색의 체색이 체절마다 엷어지며 탈색되고 경직되는 현상이 보였다. HSP70 유전자 발현은 저농도인 0.2~0.5 ppm에서 노출 10분과 20분에 유의한 수준으로 높게 나타났으나(P<0.05), 30분 노출 후에는 발현량이 감소하는 경향을 보였다. 생리적으로 저산소층에 대해 적응능력이 뛰어난 깔따구 경우에도 오존은 매우 강력한 치사 효과를 유발하여 30분 노출 후 경직과 헤모글로빈 파괴로 인한 탈색이 유발되는 것을 보여주었다. 따라서 본 결과는 수돗물 정수장에서 병원성 미생물을 제거하는 데 사용되는 오존이 수생물에 주는 영향성을 파악하는 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

Osmoregulation and mRNA Expression of a Heat Shock Protein 68 and Glucose-regulated Protein 78 in the Pacific oyster Crassostrea gigas in Response to Salinity Changes

  • Jo, Pil-Gue;Choi, Yong-Ki;An, Kwang-Wook;Choi, Cheol-Young
    • 한국양식학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.205-211
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    • 2007
  • Stress-inducible proteins may function in part as molecular chaperones, protecting cells from damage due to various stresses and helping to maintain homeostasis. We examined the mRNA expression patterns of a 68-kDa heat shock protein (HSP68) and 78-kDa glucose-regulated protein (GRP78) in relation to physiological changes in Pacific oyster Crassostrea gigas under osmotic stress. Expression of HSP68 and GRP78 mRNA in the gill significantly increased until 48 h in a hypersaline environment (HRE) and 72 h in a hyposaline environment (HOE), and then decreased. Osmolality and the concentrations of $Na^+$, $Cl^-$, and $Ca^{2+}$ in the hemolymph of HRE oysters significantly increased until 72 h (the highest value) and then gradually decreased; in HOE oysters, these values significantly decreased until 72 h (the lowest value), and then increased. These results suggest that osmolality and $Na^+$, $Cl^-$, and $Ca^{2+}$ concentrations were stabilized by HSP68 and GRP78, and indicate that these two stress-induced proteins play an important role in regulating the metabolism and protecting the cells of the Pacific oysters exposed to salinity changes.

Identification and Characterization of the Interaction between Heat-Shock Protein 90 and Phospholipase C-γ1

  • Kim, Su-Jeong;Kim, Myung-Jong;Kim, Yong;Si, Fu Chun;Ryu, Sung-Ho;Suh, Pann-Chill
    • BMB Reports
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    • 제33권2호
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    • pp.97-102
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    • 2000
  • Phosphoinositide-specific phospholipase C-${\gamma}1$ (PLC-${\gamma}1$) is a pivotal mediator in the signal transduction cascades induced by many growth factors. Using a yeast two-hybrid system, heat-shock protein 90 (Hsp90) was identified as a PLC-${\gamma}1$-binding protein. A co-immunoprecipitation experiment, using anti-PLC-${\gamma}1$ antibody, demonstrated an in vivo interaction between Hsp90 and PLC-${\gamma}1$ in the NIH-3T3 cells. The interaction in NIH-3T3 was unaffected by the PDGF treatment, inducing phosphorylation and activation of PLC-${\gamma}1$. Direct interaction between Hsp90 and PLC-${\gamma}1$ was confirmed by in vitro binding experiments using purified Hsp90 and PLC-${\gamma}1$. Furthermore, Hsp90 increased the $PIP_2$-hydrolyzing activity of PLC-${\gamma}1$ up to 2-fold at $0.1{\mu}M$ in vitro. Taken together, we show for the first time, the interaction of PLC-${\gamma}1$ with Hsp90, both in vivo and in vitro. We suggest that Hsp90 may play a role in PLC-${\gamma}1$-mediated signal transduction.

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백서의 실험적 치아이동시 열충격 단백의 발현 (The Expression of Heat Shock Protein in the Experimental Tooth Movement in Rats)

  • 유동환;김은철;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권2호통권85호
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    • pp.249-259
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    • 2001
  • 치주인대가 외과적 혹은 병리적으로 손상을 입은 후 재생이나 수복을 위해 체계화된 특정 단백 성분이 합성되고 증식되는 것으로 보고되고 있는 바, 치주인대에서의 열충격 단백(heat shock protein, HSP)의 발생과 역할에 대하여 관심이 높아지고 있다. 염증 반응 및 치유 과정으로 여겨지고 있는 치아이동 및 그에 따른 치주조직 변화에서도 열충격 단백이 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 견인력에 의한 치아이동시 시간의 경과에 따른 열충격단백의 발현 정도 및 분포 변화를 알아보고자, Sprague-Dawley계 백서 27마리를 대조군(3마리)과 실험군(24마리)으로 나누었으며, 실험군은 견인력(75g)을 가한 후 12시간, 1일, 4일, 7일, 14일, 28일이 경과한 후 각각 4마리씩 희생시켜, HSP47, HSP70의 발현 정도 및 분포를 면역조직화학적으로 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군의 HSP47의 발현은 HSP70보다 전반적으로 많았는데, 치은, 상아질, 백악질에서 경미하였지만, 치주인대와 치조골에서 약양성의 발현을 보였다. 2. 실험군의 상아질, 백악질, 상아모세포에서의 HSP47, HSP70은 견인력 적용 기간에 관계없이 대조군과 큰 차이 없이 경미하거나 약양성의 발현을 보였다. 3. 실험군의 HSP47은 4일째의 치주인대 및 치조골에서 가장 많은 발현을 보였다가 이후 감소되었는데 전반적으로 견인측보다 압박측에서 많은 경향을 보였다. 4. HSP70의 발현은 교정력을 가한 12시간째부터 치수, 치주인대 내의 모세혈관 부위에서 증가하기 시작해 4일째에 가장 많았으며 견인측보다 압박측에서 많았다. 5. 실험군의 치조골에서 HSP70의 발현은 대조군과 유사하게 경미하였다.

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혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10 증가에 관여하는 인자에 대한 연구 (Vascular Smooth Muscle Cells Secrete CXCL10 in Response to Heat Shock Protein 90)

  • 임병용;김도형;김관회
    • 생명과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.664-670
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    • 2011
  • Heat shock protein (HSP)은 외부적인 자극에 반응하여 세포를 보호하는 역할을 한다. 또한 HSP90은 혈관질환에서 처럼 세포가 사멸되거나 손상을 입는 경우 세포 밖으로 유리된다. 그러나 지금까지 세포 밖 HSP90이 혈관평활근세포에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 본 연구는 혈관평활근세포에서 HSP90이 CXCL10 발현에 대한 영향과 그 기전을 규명하였다. HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 CXCL10 transcript가 증가하고, CXCL10 단백질의 분비가 증가되었다. HSP90에 의한 CXCL10 분비는 Toll-like receptor (TLR)-2/-4 억제제인 1-palmitoyl-2-arachidonosyl-sn-phosphatidylcholine (OxPAPC)과 NADPH oxidase 억제제인 diphenyleneiodium 그리고 Akt 경로를 억제하는 LY294002와 Akti IV에 의하여 크게 감소되었다. 또한 TLR-4의 dimerization을 저해하는 curcumin 역시 HSP90에 의한 CXCL10의 분비를 억제하였다. 전사인자인 nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}$B)의 생물학적 억제제인 inhibitory kappa B (I${\kappa}$B)와 NF-${\kappa}$B 억제작용이 있는 rasveratrol은 HSP90에 의한 CXCL10 분비를 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10의 발현에 TLR-4와 Akt 및 NF-${\kappa}$B가 관여함을 의미한다.

Differentiation and upregulation of heat shock protein 70 induced by a subset of histone deacetylase inhibitors in mouse and human embryonic stem cells

  • Park, Jeong-A;Kim, Young-Eun;Seok, Hyun-Jeong;Park, Woo-Youn;Kwon, Hyung-Joo;Lee, Young-Hee
    • BMB Reports
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    • 제44권3호
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    • pp.176-181
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    • 2011
  • Inhibiting histone deacetylase (HDAC) activity modulates the epigenetic status of cells, resulting in an alteration of gene expression and cellular function. Here, we investigated the effects of HDAC inhibitors on mouse embryonic stem (ES) cells. The HDAC inhibitors trichostatin A, suberoylanilide hydroxamic acid, sodium butyrate, and valproic acid induced early differentiation of mouse ES cells and triggered induction of heat-shock protein (HSP)70. In contrast, class III HDAC inhibitors failed to induce differentiation or HSP70 expression. Transcriptional upregulation of HSP70 was confirmed by mRNA expression analysis, an inhibitor study, and chromatin immunoprecipitation. HSP70 induction was dependent on the SAPK/JNK, p38, and PI3K/Akt pathways. Differentiation and induction of HSP70 by a subset of HDAC inhibitors was also examined in human ES cells, which suggests that the phenomenon generally occurs in ES cells. A better understanding of the effects of HDAC inhibitors may give more insight into their application in stem cell biology.

Tobacco mitochondrial small heat shock protein NtHSP24.6 adopts a dimeric configuration and has a broad range of substrates

  • Kim, Keun-Pill;Yu, Ji-Hee;Park, Soo-Min;Koo, Hyun-Jo;Hong, Choo-Bong
    • BMB Reports
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    • 제44권12호
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    • pp.816-820
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    • 2011
  • There is a broad range of different small heat shock proteins (sHSPs) that have diverse structural and functional characteristics. To better understand the functional role of mitochondrial sHSP, NtHSP24.6 was expressed in Escherichia coli with a hexahistidine tag and purified. The protein was analyzed by non-denaturing PAGE, chemical cross-linking and size exclusion chromatography and the $H_6NtHSP24.6$ protein was found to form a dimer in solution. The in vitro functional analysis of $H_6NtHSP24.6$ using firefly luciferase and citrate synthase demonstrated that this protein displays typical molecular chaperone activity. When cell lysates of E. coli were heated after the addition of $H_6NtHSP24.6$, a broad range of proteins from 10 to 160 kD in size remained in the soluble state. These results suggest that NtHSP24.6 forms a dimer and can function as a molecular chaperone to protect a diverse range of proteins from thermal aggregation.

Heat Shock Protein Association with Clinico-Pathological Characteristics of Gastric Cancer in Jordan : HSP70 is Predictive of Poor Prognosis

  • Bodoor, Khaldon;Jalboush, Sara Abu;Matalka, Ismail;Abu-Sheikha, Aya;Waqfi, Rofieda Al;Ebwaini, Hanadi;Abu-Awad, Aymen;Fayyad, Luma;Al-Arjat, Jamal;Haddad, Yazan
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권8호
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    • pp.3929-3937
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    • 2016
  • Gastric cancer (GC) is a major health problem worldwide and is one of the ten most commonly diagnosed cancers in Jordan. GC is usually diagnosed at late aggressive stages in which treatment options are limited. Recently, heat shock proteins (HSPs) were found to be overexpressed in a wide range of malignancies have been considered as promising candidate biomarkers for GC. The aim of this study was to investigate pathogenic roles of a panel of cytosolic HSPs including HSP90, HSP70, HSP60 and HSP27 in GC. Immunohistochemistry was used to assess the level of expression of these proteins in archived tumor samples (N=87) representing various pathological characteristics of GC. HSP90, HSP60 and HSP27 were expressed abundantly in gastric tumors. On the other hand, HSP70 was reduced significantly and also found to be associated with Helicobacter pylori infection in tissues collected from GC patients. Furthermore, HSP27 was found to be associated with the level of differentiation. Our findings indicate a role of HSP70 as a potential prognostic biomarker, patients harboring positive HSP70 expression displaying worse disease free survival than those with negative HSP70 expression. Differential expression of HSPs may play crucial roles in the initiation and progression of GC, and could be exploited as future therapeutic targets.