• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1360-1366
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• 2016

Heat shock proteins (HSPs)은 다양한 생리학적인 또는 환경적 스트레스에 응답하여 유도된다. 그러나 HSPs의 전사 활성은 heat shock factors (HSFs)에 의해 조절 된다. 현재 연구에서는 붕어와 마우스의 간세포 배양에서 열 스트레스에 의한 heat shock factor 1 (HSF1)의 패턴 차이와 heat shock protein 70 (HSP70)의 발현을 면역분석법을 이용하여 조사하였다. 붕어의 간세포는 $33^{\circ}C$에서 trimer를 이루지만 마우스의 간세포는 $42^{\circ}C$에서 trimer를 이루었다. 이 연구는 붕어와 마우스의 HSF1은 열 스트레스로부터 다른 온도에서 반응을 한다는 것을 보여준다. 또한 재조합 단백질을 이용하여 붕어와 인간의 HSF1의 온도에 따른 활성 조건을 CD spectroscopy와 면역분석을 이용하여 조사하였다. 이러한 결과들은 인간과 마우스 HSF1과 붕어의 HSF1은 온도에 의한 활성 변화를 보이지만 그들의 최적 활성 온도는 다르다는 것을 알 수 있다.

• BMB Reports
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• 제48권8호
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• pp.467-472
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• 2015

Heat shock increases skin temperature during sun exposure and some evidence indicates that it may be involved in skin aging. The antioxidant response mediated by the transcription factor NF-E2-related factor 2 (Nrf2) is a critically important cellular defense mechanism that serves to limit skin aging. We investigated the effects of heat shock on collagenase expression when the antioxidant defense system was downregulated by knockdown of Nrf2. GSH and collagenases were analyzed, and the expression of inducible Nrf2, HO-1, and NQO1 was measured. HS68 cells were transfected with small interfering RNA against Nrf2. Heat shock induced the downregulation of Nrf2 in both the cytosol and nucleus and reduced the expression of HO-1, GSH, and NQO1. In addition, heat-exposed Nrf2-knockdown cells showed significantly increased levels of collagenase protein and decreased levels of procollagen. Our data suggest that Nrf2 plays an important role in protection against heat shock-induced collagen breakdown in skin. [BMB Reports 2015; 48(8): 467-472]

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3405-3409
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• 2013

The activation of heat shock factor 1 (HSF1) can be induced by the changes in environmental pH, but the mechanism of HSF1 activation by acidification is not completely understood. This paper reports that a low pH (pH~6.0) can trigger human HSF1 activation. Considering the involvement of the imidazole group of histidine residues under acid pH stress, an in vitro EMSA experiment, Trp-fluorescence spectroscopy, and protein structural analysis showed that the residue, His83, is the essential for pH-dependent human HSF1-activation. To determine the roles of His83 in the HSF1-mediated stress response affecting the cellular acid resistance, mouse embryo fibroblasts with normal wild-type or mutant mouse HSF1 expression were preconditioned by heating or pH stress. The results suggest that His83 is essential for HSF1 activation or the HSF1-mediated transcription of heat shock proteins, in protecting cells from acid pH stress.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권12호
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• pp.4201-4203
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• 2012

• BMB Reports
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• 제42권10호
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• pp.631-635
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• 2009

The heat shock transcription factor (HSF) family consists of at least three members in mammals and regulates expression of heat shock proteins in response to heat shock and proteotoxic stresses. Especially, HSF1 is indispensable for this response. Members of this family are also involved in development of some tissues such as the brain and reproductive organs. However, we did not know the molecular mechanisms that regulate developmental processes. Involvement of HSFs in the sensory development was implicated by the finding that human hereditary cataract is associated with mutations of the HSF4 gene. Analysis of gene-disrupted mice showed that HSF4 and HSF1 are required for the lens and the olfactory epithelium, respectively. Furthermore, a common molecular mechanism that regulates developmental processes was revealed by analyzing roles of HSFs in the two developmentally-related organs.

• Animal cells and systems
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• 제4권2호
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• pp.181-186
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• 2000

The expression of $p21^{WAF1/ClP1/SDl1}$, one of the cyclin-dependent kinase inhibitors, is regulated by a variety of transcription factors including p53 and STAT. Heat shock induces the expression of p21 in a temperature- and time-dependent manner. Although the p21 induction by heat shock has been reported to be controlled by p53, a p53-independent mechanism Is also involved. To understand the p53-independent regulation of heat shock-induced p21 expression, we searched the promoter region of p21 gene and found one or two heat shock element (HSE)-like sequences in human, rat, and mouse. Electromobility shift assay (EMSA) showed that heat shock factor (HSF) could bind to these HSE-like sequences In response to heat shock, even though to a lesser extent than to HSE. In addition, p21 promoter deletion analysis revealed that heat shock activated a p21 deletion promoter construct containing the HSE-like sequences but lacking p53-binding sites, but not a promoter construct containing neither HSE-like sequences nor the p53-responsive element. Furthermore, the p21 induction by heat shook was significantly inhibited in confluent cells in which heat shock-induced HSF activation was reduced. These results suggest that the transcriptional regulation of p21 by heat shock may be mediated through activation and binding to HSE-like sequences of HSF.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권1호
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• pp.64-71
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• 2022

Norovirus (NV) is the most common cause of viral gastroenteritis, with the potential to develop into a fatal disease in those who are immuno-compromised, and effective vaccines and treatments are still non-existent. In this study, we aimed to elucidate the molecular mechanism of the previously identified NV replication inhibitor utilizing a vinyl-stilbene backbone, AC-1858. First, we confirmed the inhibition of the NV RNA replication by a structural analog of AC-1858, AC-2288 with its exclusive cytoplasmic sub-cellular localization. We further validated the induction of one specific host factor, the phosphorylated form of heat shock factor (HSF)-1, and its increased nuclear localization by AC-1858 treatment. Finally, we verified the positive and negative impact of the siRNA-mediated downregulation and lentivirus-mediated overexpression of HSF-1 on NV RNA replication. In conclusion, these data suggest the restrictive role of the host factor HSF-1 in overall viral RNA genome replication during the NV life cycle.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.1052-1059
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• 2006

다양한 종류의 박테리아에서부터 사람의 세포에 이르기까지 환경적인 스트레스나 병에 의한 스트레스 혹은 스트레스가 없는 상황에서도 열충격반응(heat shock response) 유도되어진다. 열충격반응에 노출된 세포에서는 모든 단백질의 발현이 정지되는 반면, 열충격단백질(heat shock proteins: HSPs)은 발현되어 스트레스로부터 세포를 보호한다. HSF1(heat shock factor 1)이라는 HSPs 유도단백질은 열충격반응시 단량체형태에서 삼중체의 형태로 구조변화를 일으켜 heat shock element(HSE)라고 불리우는 HSP gene의 발현 promoter에 특이적으로 결합하게 되어 HSPs를 발현시킨다. Human HSF1(hHSF1)은 다섯 개의 시스테인 잔기를 가지고 있는데 이 시스테인의 thiol(-SH)기는 강한 친전자성을 띔으로 급격히 산화되거나 질산화된다. 이러한 고찰은 시스테인 잔기가 산화 환원 의존적인 황산기/이황화결합 전환을 통해 구조적인 변화를 가져온다는 사실을 의미하고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 산화환원제를 이용하여 HSF1에 존재하는 다섯 개의 시스테인 잔기의 역할과 삼량체 형성에 관여하는 잔기에 대하여 알아보고자 하였다. 또한 이황화결합을 통한 삼량체형성의 구조적변화의 관점에서 HSF1의 구조 변화와 DNA 결합력과의 상관관계에 관하여도 알아보고자 하였다. 본 연구결과로 HSF1의 DNA binding domain은 삼량체를 형성하는 구조적인 변화를 통해서 DNA에 대한 결합력이 증가되는 것을 알 수 있었는데 이것은 삼량체가 됨으로서 HSF1의 내부에 위치해 있던 DNA binding domain이 외부로 노출 되어져 DNA에 쉽게 결합할 수 있게 된다는 사실을 시사한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권9호
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• pp.1455-1456
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• 2007

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.826-834
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• 2016

본 연구는 Hsp90 inhibitor 및 SIRT1 inhibitor의 병용처리가 항암제 다제내성(MDR) 인간 암세포의 증식 억제에 효과적임을 밝혔다. SIRT1 활성 억제가 Hsp90 inhibitor인 17-AAG의 세포 독성의 효과를 증강시켰으며, 이로 인해 Hsp90 inhibitors에 대한 내성을 극복시킬 수 있음을 인간 자궁암세포인 HeyA8의 MDR 변이주인 HeyA8- MDR 세포에서 확인하였다. SIRT1 inhibitor는 Hsp90 inhibitor에 의한 Hsp90 샤페론 기능 억제를 증강시키며, ubiquitin ligase CHIP의 발현 증강을 유발하여, Hsp90 client protein 인 mutant p53 (mut p53)의 분해를 촉진시킨다. Mut p53 의 발현 감소는 암세포의 Hsp90 inhibitor 내성 획득의 가장 중요한 원인으로 지적되는 heat shock factor 1 (HSF1)/heat shock proteins (Hsps)의 발현 억제와 관련됨을 알 수 있었으며, 이는 항암제 다제내성 세포에서 SIRT1 inhibitor에 의하여 Hsp90 inhibitor에 대한 감수성이 증강되는 분자적 기전임을 밝혔다. 그러므로, SIRT1 억제에 의한 mut p53/HSF1 발현 감소가 MDR 암세포의 Hsp90 inhibitors 내성 극복에 매우 유효함을 시사하는 결과를 얻었다.