Lee, Soomin;Kim, Jeong-Ah;Kim, Hee-Dae;Chung, Sooyoung;Kim, Kyungjin;Choe, Han Kyoung
Molecules and Cells
/
제42권5호
/
pp.418-425
/
2019
Multicistronic elements, such as the internal ribosome entry site (IRES) and 2A-like cleavage sequence, serve crucial roles in the eukaryotic ectopic expression of exogenous genes. For utilization of multicistronic elements, the cleavage efficiency and order of elements in multicistronic vectors have been investigated; however, the dynamics of multicistronic element-mediated expression remains unclear. Here, we investigated the dynamics of encephalomyocarditis virus (EMCV) IRES- and porcine teschovirus-1 2A (p2A)-mediated expression. By utilizing real-time fluorescent imaging at a minute-level resolution, we monitored the expression of fluorescent reporters bridged by either EMCV IRES or p2A in two independent cultured cell lines, HEK293 and Neuro2a. We observed significant correlations for the two fluorescent reporters in both multicistronic elements, with a higher correlation coefficient for p2A in HEK293 but similar coefficients for IRES-mediated expression and p2A-mediated expression in Neuro2a. We further analyzed the causal relationship of multicistronic elements by convergent cross mapping (CCM). CCM revealed that in all four conditions examined, the expression of the preceding gene causally affected the dynamics of the subsequent gene. As with the cross correlation, the predictive skill of p2A was higher than that of IRES in HEK293, while the predictive skills of the two multicistronic elements were indistinguishable in Neuro2a. To summarize, we report a significant temporal correlation in both EMCV IRES- and p2A-mediated expression based on the simple bicistronic vector and real-time fluorescent monitoring. The current system also provides a valuable platform to examine the dynamic aspects of expression mediated by diverse multicistronic elements under various physiological conditions.
Internal ribosome entry site (IRES) of the hepatitis C virus (HCV) is known to be essential for HCV replication and most conserved among HCV variants. Hence, IRES RNA is a good therapeutic target for RNA-based inhibitors, such as ribozymes. We previously proposed a new anti-HCV modulation strategy based on trans-splicing ribozymes, which can selectively replace HCV transcripts with a new RNA that exerts anti-HCV activity. To explore this procedure, sites which are accessible to ribozymes in HCV IRES were previously determined by employing an RNA mapping method in vitro. In this study, we evaluate the intracellular accessibility of the ribozymes by comparing the trans-splicing activities in cells of several ribozymes targeting different sites of the HCV IRES RNA. We assessed the intracellular activities of the ribozymes by monitoring their target-specific induction degree of both reporter gene activity and cytotoxin expression. The ribozyme capable of targeting the most accessible site identified by the mapping studies then harbored the most active trans-splicing activity in cells. These results suggest that the target sites predicted to be accessible are truly the most accessible in the cells, and thus, could be applied to the development of various RNA-based anti-HCV therapies.
Eukaryotic translation is initiated by either cap-dependent or cap-independent way, and the cap-independent translation can be initiated by the internal ribosomal entry site (IRES). In this study, to know whether the 5'UTR leader sequence of marine birnavirus (MABV) segment A and segment B can act as IRES, bicistronic vectors harboring a CMV promoter-driven red fluorescent gene (mCherry) and poliovirus IRES- or MABV's leader sequence-driven green fluorescent gene (eGFP) were constructed, then, transfected into a mammalian cell line (BHK-21 cells) and a fish cell line (CHSE-214 cells). The results showed that the poliovirus IRES worked well in BHK-21 cells, but did not work in CHSE-214 cells. In the evaluation of MABV's leader sequences, the reporter eGFP gene under the 5'UTR leader sequence of MABV's segment A was well-translated in CHSE-214 cells, indicating 5'UTR of MABV's segment A initiates translation in the cap-independent way and can be used as a fish-specific IRES system. However, the 5'UTR leader sequence of MABV's segment B did not initiate translation in CHSE-214 cells. As the precise mechanism of birnavirid IRES-mediated translation is not known, more elaborate investigations are needed to uncover why the leader sequence of segment B could not initiate translation in the present study. In addition, further studies on the host species range of MABV's segment A IRES and on the screening of other fish-specific IRESs are needed.
The hepatitis C virus (HCV) is a major causative agent of chronic hepatitis and hepatocellular carcinoma. The development of alternative antiviral therapies is warranted because current treatments for the HCV infection affect only a limited number of patients and lead to significant toxicities. The HCV genome is exclusively present in the RNA form; therefore, ribozyme strategies to target certain HCV sequences have been proposed as anti-HCV treatments. In this study, we determined which regions of the internal ribosome entry site (IRES) of HCV are accessible to ribozymes by employing an RNA mapping strategy that is based on a trans-splicing ribozyme library. We then discovered that the loop regions of the domain IIIb of HCV IRES appeared to be particularly accessible. Moreover, to verify if the target sites that were predicted to be accessible are truly the most accessible, we assessed the ribozyme activities by comparing not only the trans-splicing activities in vitro but also the trans-cleavage activities in cells of several ribozymes that targeted different sites. The ribozyme that could target the most accessible site identified by mapping studies was then the most active with high fidelity in cells as well as in vitro. These results demonstrate that the RNA mapping strategy represents an effective method to determine the accessible regions of target RNAs and have important implications for the development of various antiviral therapies which are based on RNA such as ribozyme, antisense, or siRNA.
C형 간염바이러스(hepatitis C virus; HCV) 증식을 효과적이며 특이적으로 제어할 수 있는 유전산물로서, HCV 증식조절인자인 NS5B RNA replicase 존재에 의해 allosteric하게 활성이 유도될 수 있는 HCV internal ribosome entry site (IRES) 표적 hammerhead 리보자임을 개발하였다. 이러한 리보자임은 HCV IRES 염기서열 중 +382 nucleotide 자리를 인지하는 hammerhead 리보자임, NS5B RNA replicase와 특이적으로 결합하는 RNA aptamer 부위, 그리고 aptamer와 NS5B와의 결합에 의해 리보자임 활성을 유도할 수 있도록 구조적 변이를 전달할 수 있는 communication module 부위 등으로 구성되어 있다. 이러한 allosteric 리보자임에 의해 세포 배양에서 HCV의 replicon 복제가 효과적으로 억제됨을 실시간 PCR 분석을 통하여 관찰하였다. 특히, HCV 지놈을 표적하는 리보자임 단독, 또는 HCV NS5B에 대한 RNA aptamer 단독에 의한 HCV 복제 억제능보다 allosteric 리보자임에 의한 HCV 복제 억제능이 더 뛰어났다. 따라서 개발된 allosteric 리보자임은 HCV 증식의 효과적인 증식 억제 선도물질로 활용될 수 있을 것이다.
한국독성학회 2001년도 International Symposium on Dietary and Medicinal Antimutgens and Anticarcinogens
/
pp.189-189
/
2001
For a continuous expression of human cytochrome p450 3A5 (CYP3A5) and NADPH-cytochrome P450 reductase (CYPR) proteins, bicistronic construct (CYP3A5BC-LNCX2) was made using internal ribosome entry site (IRES). As for mammalian cell expression, we used pLNCX2 retroviral vector; and using calcium phosphate, plasmid transfer was achieved in 293GPG cell and transduced in Chinese hamster ovary (CHO) cell.(omitted)
Shin, Ji Yeon;Bang, Kyeong-Mi;Song, Hyun Kyu;Kim, Nak-Kyoon
한국자기공명학회논문지
/
제21권3호
/
pp.109-113
/
2017
The hepatitis C virus (HCV) internal ribosome entry site (IRES) is an RNA structure located in the 5'-UTR of the HCV RNA genome. The HCV IRES consists of four domains I, II, III, and IV, where domains II - IV are recognized by 40S ribosomal subunit and the domain III is bound to eukaryotic initiation factor 3 (eIF3) for translation initiation. Here, we have characterized the tertiary interaction between an L-/K- rich peptide and the HCV IRES domain IV. To probe the peptide binding interface in RNA, we synthesized $^{13}C$- and $^{15}N$-double labeled RNA and the binding site was identified by using the chemical shift perturbation (CSP) NMR methods. Our results showed that the peptide binds to the upper stem of the IRES domain IV, indicating that the tertiary interaction between the IRES domain IV and the peptide would disrupt the initiation of translation of HCV mRNA by blocking the start codon exposure. This study will provide an insight into the new peptide-based anti-viral drug design targeting HCV IRES RNA.
The uncaped genomic RNA of bovine viral diarrhea virus (BVDV) initiates translation by recruitment of eukaryotic translation initiation factors at the internal ribosome entry site (IRES). N-terminal protease ($N^{pro}$) is the first translation product of the open reading frame (ORF). By using the vaccinia virus SP6 RNA polymerase transient expression system, we showed previously that deletion of $N^{pro}$ region reduced translation by 21%. To better understand the biological significance of $N^{pro}$ for translation, we carried out a mutational analysis of the $N^{pro}$ region of BVDV cloned in the intercistronic region of a bicistronic reporter plasmid. We constructed a bicistronic expression vector in which the entire 5 UTR and the mutated $N^{pro}$ region (${\Delta}386-901$, ${\Delta}415-901$ and ${\Delta}657-901$) was cloned between two reporter genes, chloramphenicol acetyltransferase (CAT) and luciferase (LUC). In vivo translation analyses showed that $N^{pro}$ region was dispensible for efficient translation. The results indicate that the $N^{pro}$ region is not essential for BVDV RNA translation and the 3' boundary of BVDV IRES is expanded into $N^{pro}$ region, suggesting that $N^{pro}$ may not play a major role in BVDV replication.
Kim, Young-Mee;Yoo, Jun-Seok;Cheong, Hae-Kap;Lee, Chul-Hyun;Cheong, Chae-Joon
한국자기공명학회논문지
/
제7권2호
/
pp.89-97
/
2003
Foot-and-mouth disease virus (FMDV) belongs to the aphthovirus genus within the picornavirus which has a single copy of a positive sense RNA. The translation initiation process of FMDV occurs by a cap-independent mechanism directed by a highly structured element (∼435 nt) termed an internal ribosome entry site (IRES). We have designed and prepared FMDV 4-2 RNA (28nt) by in vitro transcription. The 2D NMR data revealed that FMDV 4-2 IRES domain RNA has a flexible loop and bulge conformation. In further study, we need to make an isotope labeled RNA sample and conduct 3D NMR experiments to completely determine the 3D structure. This study may establish a new drug design strategy to treat foot-and mouth disease.
C형 간염바이러스(hepatitis C virus; HCV)증식을 효과적이며 특이적으로 제어할 수 있는 유전산물을 개발하기 위하여 HCV 중식조절이자인 NS5B RNA replicase 존재에 의해 allosteric하게 그 활성 이 조절될 수 있는 HCV internal ribosome entry site (IRES) 표적 hammerhead 리보자임을 개발하였다. 우선 HCV IRES 염기서열 중+382 nucleotide(nt) 부위가 리보자임에 의해 가장 잘 인식되었음을 관찰하였다. 이러한 allosteric 리보자임은 NS5B RNA replicase와 특이적으로 결합하는 RNA aptamer 부위, aptamer와 NS5B와의 결합에 의해 리보자임 활성을 유도할 수 있도록 구조적 변이를 전달할 수 있는 communication module부위 및 HCV IRES의 +382 nt를 인지하는 hammerhead 리보자임 등으로 구성되도록 설계하였다. 특히 in vitro selection기법을 활용하여 NS5B 의존적으로 리보자임 활성을 증가시킬 수 있는 communication module 염기서열을 밝혀내었다. 이러한 리보자임은 단백질이 없거나 대조 단백질인 bovine serum albumin이 존재할 때에는 절단반응을 유도하지 못하였으나 HCV NS5B 단백질이 존재할 매에만 효과적으로 NS5B 농도 의존적으로 절단 반응을 유도할 수 있음을 관찰하였다. 이러한 allosteric 리보자임은 HCV중식의 효과적인 증식 억제 선도물질 뿐만 아니라 HCV 치료선도물질의 스크리닝용 도구 및 HCV 조절 인자를 탐색할 수 있는 HCV 진단용 리간드로서도 활용될 수 있을 것이다.
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.