The testis is major male gonad responsible for spermatogenesis and steroidogenesis. Much knowledge is still remained to be learned about the control of these events. In this study, we performed a comprehensive bioinformatics analysis on 1,196 mouse testis proteins screened from public protein database. Integrated function and pathway analysis were performed through Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) and ingenuity Pathway Analysis (IPA), and significant features were clustered. Protein membrane organization and gene density on chromosomes were analyzed and discussed. The enriched bioinformatics analysis could provide clues and basis to the development of diagnostic markers and therapeutic targets for infertility and male contraception.
Ovarian cancer is the most lethal gynecological malignancy, and specific biomarkers are important needed to improve diagnosis, prognosis, and to forecast and monitor treatment efficiency. There are a lot of pathological factors, including reactive oxygen species (ROS), involved in the process of cancer initiation and progression. The oxidative modification of proteins by ROS is implicated in the etiology or progression of disorders and diseases. In this study, a labeling experiment with the thiol-modifying reagent biotinylated iodoacetamide (BIAM) revealed that a variety of proteins were differentially oxidized between normal and tumor tissues of ovarian cancer patients. To identify cysteine oxidation-sensitive proteins in ovarian cancer patients, we performed comparative analysis by nano-UPLC-$MS^E$ shotgun proteomics. We found oxidation-sensitive 22 proteins from 41 peptides containing cysteine oxidation. Using Ingenuity program, these proteins identified were established with canonical network related to cytoskeletal network, cellular organization and maintenance, and metabolism. Among oxidation-sensitive proteins, the modification pattern of Collagen alpha-1(VI) chain (COL6A1) was firstly confirmed between normal and tumor tissues of patients by 2-DE western blotting. This result suggested that COL6A1 might have cysteine oxidative modification in tumor tissue of ovarian cancer patients.
Wong, Teck Yew;Menaga, Subramaniam;Huang, Chi-Ying F.;Ho, Siong Hock Anthony;Gan, Seng Chiew;Lim, Yang Mooi
Genomics & Informatics
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제20권1호
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pp.7.1-7.13
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2022
2-Methoxy-1,4-naphthoquinone (MNQ) has been shown to cause cytotoxic towards various cancer cell lines. This study is designed to investigate the regulatory effect of MNQ on the key cancer genes in mitogen-activated protein kinase, phosphoinositide 3-kinase, and nuclear factor κB signaling pathways. The expression levels of the genes were compared at different time point using polymerase chain reaction arrays and Ingenuity Pathway Analysis was performed to identify gene networks that are most significant to key cancer genes. A total of 43 differentially expressed genes were identified with 21 up-regulated and 22 down-regulated genes. Up-regulated genes were involved in apoptosis, cell cycle and act as tumor suppressor while down-regulated genes were involved in anti-apoptosis, angiogenesis, cell cycle and act as transcription factor as well as proto-oncogenes. MNQ exhibited multiple regulatory effects on the cancer key genes that targeting at cell proliferation, cell differentiation, cell transformation, apoptosis, reduce inflammatory responses, inhibits angiogenesis and metastasis.
Histone deacetylase (HDAC)-6은 전사조절 및 세포질 내 다양한 단백질들과의 상호작용을 통하여 난소암의 유발에 관여한다. 최근, HDAC-6을 표적으로 하는 특이적 억제제를 활용하여 암세포의 신호전달경로를 차단함으로써 새로운 항암제로서의 개발을 모색하고 있다. 특히, 난소암 치료를 위한 화학요법에서는 생식세포에 미치는 영향이 하나의 중요한 난제가 될 수 있다. 그러나, HDAC-6 억제제가 난소암세포 이외의 생식세포에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 HDAC-6 억제제의 하나인 tubastatin A (TubA)가 생쥐의 난소 내 미성숙 난자에 미치는 영향을 RNA sequencing 분석을 통하여 검증하였다. 이러한 유전자 집합을 이용한 통계적 분석은 기존의 개별 유전자분석의 한계를 극복하여 대량의 생물학적 정보를 산출함으로써, 세포 내 신호전달경로와 같은 복잡한 생물학적 변화상태를 보다 더 광범위하고 민감하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 의미있는 결과의 도출에 도움을 줄 수 있다. Gene set enrichment analysis (GSEA) 결과, 세포주기와 감수분열의 조절 및 진행에 관여하는 gene sets의 발현이 germinal vesicle (GV)과 비교하여 TubA 처리군에서 대부분 감소되었다. 또한, ingenuity pathway analysis (IPA)를 통하여 TubA가 난모세포 내 p53 및 pRB의 발현을 증가시키고 CDK4/6 및 cyclin D의 발현을 감소시킬 뿐만 아니라, G2/M 단계의 DNA checkpoint 조절에 관여하는 유전자들의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 TubA가 난소 내 미성숙 난자의 DNA 손상과 세포주기 관련 신호전달경로 유전자들의 발현변화를 유도함으로써, 세포주기의 중지와 세포사멸을 초래할 수 있음을 제시한다. 따라서, 특히 생식주기 이전의 난소암을 표적으로 하는 HDAC-6 억제제를 이용한 항암제의 개발에 있어 난소 내 미성숙 난자의 정상적인 성장과 발달을 위한 대안적 고려가 필요할 것으로 사료된다.
Alfadda, Assim A.;Masood, Afshan;Al-Naami, Mohammed Y.;Chaurand, Pierre;Benabdelkamel, Hicham
Molecules and Cells
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제40권9호
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pp.685-695
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2017
Obesity and the metabolic disorders that constitute metabolic syndrome are a primary cause of morbidity and mortality in the world. Nonetheless, the changes in the proteins and the underlying molecular pathways involved in the relevant pathogenesis are poorly understood. In this study a proteomic analysis of the visceral adipose tissue isolated from metabolically healthy and unhealthy obese patients was used to identify presence of altered pathway(s) leading to metabolic dysfunction. Samples were obtained from 18 obese patients undergoing bariatric surgery and were subdivided into two groups based on the presence or absence of comorbidities as defined by the International Diabetes Federation. Two dimensional difference in-gel electrophoresis coupled with matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry was carried out. A total of 28 proteins were identified with a statistically significant difference in abundance and a 1.5-fold change (ANOVA, $p{\leq}0.05$) between the groups. 11 proteins showed increased abundance while 17 proteins were decreased in the metabolically unhealthy obese compared to the healthy obese. The differentially expressed proteins belonged broadly to three functional categories: (i) protein and lipid metabolism (ii) cytoskeleton and (iii) regulation of other metabolic processes. Network analysis by Ingenuity pathway analysis identified the $NF{\kappa}B$, IRK/MAPK and PKC as the nodes with the highest connections within the connectivity map. The top network pathway identified in our protein data set related to cellular movement, hematological system development and function, and immune cell trafficking. The VAT proteome between the two groups differed substantially between the groups which could potentially be the reason for metabolic dysfunction.
Capture of non-glycoproteins during lectin affinity chromatography is frequently observed, although it would seem to be anomalous. In actuality, lectin affinity chromatography works at post-translational modification (PTM) sites on a glycoprotein which is not involved in protein-protein interactions (PPIs). In this study, serial affinity column set (SACS) using lectins followed by proteomics methods was used to identify PPI mechanisms of captured proteins in human plasma. MetaCore, STRING, Ingenuity Pathway Analysis (IPA), and IntAct were individually used to elucidate the interactions of the identified abundant proteins and to obtain the corresponding interaction maps. The abundant non-glycoproteins were captured with the binding to the selected glycoproteins. Therefore, depletion process in sample pretreatment for abundant protein removal should be considered with more caution because it may lose precious disease-related low abundant proteins through PPIs of the removed abundant proteins in human plasma during the depletion process in biomarker discovery. Glycoproteins bearing specific glycans are frequently associated with cancer and can be specifically isolated by lectin affinity chromatography. Therefore, SACS using Lycopersicon esculentum lectin (LEL) can also be used to study disease interactomes.
Joyeta Mahmud;Hien Thi My Ong;Eda Ates;Hong Seog Seo;Min-Jung Kang
BMB Reports
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제56권6호
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pp.341-346
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2023
Acute myocardial infarction (AMI) is a multifaceted syndrome influenced by the functions of various extrinsic and intrinsic pathways and pathological processes, which can be detected in circulation using biomarkers. In this study, we investigated the secretome protein profile of induced-hypertrophy cardiomyocytes to identify next-generation biomarkers for AMI diagnosis and management. Hypertrophy was successfully induced in immortalized human cardiomyocytes (T0445) by 200 nM ET-1 and 1 μM Ang II. The protein profiles of hypertrophied cardiomyocyte secretomes were analyzed by nano-liquid chromatography with tandem mass spectrometry and differentially expressed proteins that have been identified by Ingenuity Pathway Analysis. The levels of 32 proteins increased significantly (>1.4 fold), whereas 17 proteins (<0.5 fold) showed a rapid decrease in expression. Proteomic analysis showed significant upregulation of six 14-3-3 protein isoforms in hypertrophied cardiomyocytes compared to those in control cells. Multi-reaction monitoring results of human plasma samples showed that 14-3-3 protein-zeta levels were significantly elevated in patients with AMI compared to those of healthy controls. These findings elucidated the role of 14-3-3 protein-zeta in cardiac hypertrophy and cardiovascular disorders and demonstrated its potential as a novel biomarker and therapeutic strategy.
Seonhwa Lee;Dong-Gi Jang;Yeon Ju Kyoung;Jeesoo Kim;Eui-Soon Kim;Ilseon Hwang;Jong-Chan Youn;Jong-Seo Kim;In-Cheol Kim
Korean Circulation Journal
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제54권8호
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pp.468-481
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2024
Background and Objectives: Although the clinical consequences of advanced heart failure (HF) may be similar across different etiologies of cardiomyopathies, their proteomic expression may show substantial differences in relation to underlying pathophysiology. We aimed to identify myocardial tissue-based proteomic characteristics and the underlying molecular pathophysiology in non-ischemic cardiomyopathy with different etiologies. Methods: Comparative extensive proteomic analysis of the myocardium was performed in nine patients with biopsy-proven non-ischemic cardiomyopathies (3 dilated cardiomyopathy [DCM], 2 hypertrophic cardiomyopathy [HCM], and 4 myocarditis) as well as five controls using tandem mass tags combined with liquid chromatography-mass spectrometry. Differential protein expression analysis, Gene Ontology (GO) analysis, and Ingenuity Pathway Analysis (IPA) were performed to identify proteomic differences and molecular mechanisms in each cardiomyopathy type compared to the control. Proteomic characteristics were further evaluated in accordance with clinical and pathological findings. Results: The principal component analysis score plot showed that the controls, DCM, and HCM clustered well. However, myocarditis samples exhibited scattered distribution. IPA revealed the downregulation of oxidative phosphorylation and upregulation of the sirtuin signaling pathway in both DCM and HCM. Various inflammatory pathways were upregulated in myocarditis with the downregulation of Rho GDP dissociation inhibitors. The molecular pathophysiology identified by extensive proteomic analysis represented the clinical and pathological properties of each cardiomyopathy with abundant proteomes. Conclusions: Different etiologies of non-ischemic cardiomyopathies in advanced HF exhibit distinct proteomic expression despite shared pathologic findings. The benefit of tailored management strategies considering the different proteomic expressions in non-ischemic advanced HF requires further investigation.
Kim, Hye-Jung;Ahn, Hye-Jin;Kang, Hyeweon;Park, Jaehui;Oh, Seul gi;Choi, Saehae;Lee, Won-Kyu;Nam, Ho-Woo
Parasites, Hosts and Diseases
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제58권3호
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pp.249-255
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2020
Toxoplasma gondii, a ubiquitous, intracellular parasite of the phylum Apicomplexa, infects an estimated one-third of the human population as well as a broad range of warm-blooded animals. We have observed that some tyrosine kinase inhibitors suppressed the growth of T. gondii within host ARPE-10 cells. Among them, afatinib, human epithermal growth factor receptor 2 and 4 (HER2/4) inhibitor, may be used as a therapeutic agent for inhibiting parasite growth with minimal adverse effects on host. In this report, we conducted a proteomic analysis to observe changes in host proteins that were altered via infection with T. gondii and the treatment of HER2/4 inhibitors. Secreting proteins were subjected to a procedure of micor basic reverse phase liquid chromatography, nano-liquid chromatography-mass spectrometry, and ingenuity pathway analysis serially. As a result, the expression level of heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K, semaphorin 7A, a GPI membrane anchor, serine/threonine-protein phosphatase 2A, and calpain small subunit 1 proteins were significantly changed, and which were confirmed further by western blot analysis. Changes in various proteins, including these 4 proteins, can be used as a basis for explaining the effects of T. gondii infections and HER2/4 inhibitors.
Objective: Superstimulatory treatment of one-month-old lambs can achieve synchronous development of numerous growing follicles. However, these growing follicles cannot complete maturation and ovulation. Oocyte maturation and competence are acquired during follicular development, in which granulosa cells play an essential role. Methods: In this study, we applied RNA sequencing to analyze and compare gene expression between prepubertal and adult superstimulated follicle granulosa cells in sheep. Results: There were more than 300 genes that significantly differed in expression. Among these differently expressed genes, many extracellular matrix genes (EGF containing Fibulin Like Extracellular Matrix Protein 1, pentraxin 3, adrenomedullin, and osteopontin) were significantly down-regulated in the superstimulated follicles. Ingenuity pathway and gene ontology analyses revealed that processes of axonal guidance, cell proliferation and DNA replication were expressed at higher levels in the prepubertal follicles. Epidermal growth factor, T-Box protein 2 and beta-estradiol upstream regulator were predicted to be active in prepubertal follicles. By comparison, tumor protein P53 and let-7 were most active in adult follicles. Conclusion: These results may contribute to a better understanding of the mechanisms governing the development of granulosa cells in the growing follicle in prepubertal sheep.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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