Leucine zipper dynamically tunes the degree of bifurcation of the DNA binding segments in the basic region of the Fos-Jun bZIP complex. Molecular dynamics simulation indicated that site-specific mutagenesis of conserved leucine residues inside the leucine zipper domain caused the change of dynamic behavior of the basic region, and efficient DNA binding occurs only within a certain range of distance between the two DNA binding segments in the basic region. Distribution of α-helices in the hinge region is also suggested to influence the bifurcation of the DNA binding segments.
생쥐의 가변부위가 인간의 정상부위에 연결되어 제조된 바이오시밀러 자연항체치료제인 레미케이드는 암괴사인자-알파(TNF-α)에 특이적인 항체로써 카이메릭 단일클론항체이며 류마티스 관절염치료를 위해 개발되었다. 바이오시밀러 레미케이드 항체의 생물학적 기능을 연구하기 위해 우리는 단백질 데이터 은행을 이용한 생물정보학 분석을 수행하여 레미케이드 자연항체와 암괴사인자-알파 항원간의 결합기작특징을 분석하였다. 자연항체를 생산하는 세포의 유전적 불안정성 때문에 레미케이드 항체생산이 제한되므로 우리는 중 사슬 가변부위를 다중펩타이드 링커에 의해 경 사슬 가변부위에 연결된 레미케이드 ScFv항체(Remicade)를 제조하였다. 더욱이 더 높은 생산과 더 높은 항원결합력을 위해 레미케이드 ScFv를 leucine zipper에 융합시켰다. Remicade와 RemicadeScZip ScFv는 대장균에서 발현되었고 Ni+-NTA-아가로스 컬럼으로 정제하였다. 정제된 단백질들은 예상한대로 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis에서 28.80 kDa과 33.96 kDa을 나타내었다. Remicade는 ELISA, western blot에서 TNF-α 항원에 대한 결합력이 관찰되지 않았으나 RemicadeScZip은 항원결합력을 나타내었다. 추가적인 BLI분석으로 RemicadeScZip의 TNF-α 항원에 대한 결합력을 재확인시켜주었으며 이 결과는 Leucine zipper가 레미케이드 ScFv의 접힘을 안정화시키고 TNF-α 항원에 대한 결합력을 개선시켰음을 제시해주고 있다.
Du, Enqi;Yao, Lunguang;Xu, Hua;Lu, Songya;Qi, Yipeng
BMB Reports
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제40권2호
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pp.232-238
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2007
The p13 gene is uniquely present in Group II nucleopolyhedroviruses (NPVs) and some granuloviruses, but not in Group I NPVs. p13 gene was first described by our laboratory in Leucania separatamultiple nuclear polyhedrosis virus (Ls-p13) in 1995. However, the functions of Ls-P13 and of its homologues are unknown. When Ls-p13 was inserted into Autographa californica nucleopolyhedrovirus, a Group I NPV, polyhedra yield was inhibited. However, this inhibition was prevented when the leucine zipper-like domain of Ls-p13 was mutated. To determine the cause of this marked difference between Ls-P13 and leucine zipper mutated Ls-P13 (Ls-P13mL), oligomerization and secondary structure analyses were performed. High performance liquid chromatography and yeast two-hybrid assays indicated that neither Ls-P13 nor Ls-P13mL could form oligomers. Informatics and circular dichroism spectropolarimetry results further indicated marked secondary structural differences between Ls-P13 and Ls-P13mL. The LZLD of Ls-P13 has two extended heptad repeat units which form a hydrophobic surface, but it is short of a third hydrophobic heptad repeat unit for oligomerization. However, the mutated LZLD of Ls-P13mL lacks the above hydrophobic surface, and its secondary structure is markedly different. This difference in its secondary structure may explain why Ls-P13mL is unable to inhibit polyhedra yield.
Basic leucine zipper(bZIP) 단백질은 식물의 성장과 발달 그리고 스트레스 반응을 조절하는 전사인자이다. 본 연구에서는 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 SE3 그룹에 속하는 bZIP인 PagbZIP1 유전자를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 PagbZIP1 유전자는 844개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 144개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 16.6 kDa의 단백질을 암호화한다. PagbZIP1은 보존영역인 basic domain과 leucine zipper domain을 가지고 있으며, 현사시나무의 염색체에 2 copy가 존재하는 것으로 나타났다. PagbZIP1은 현사시나무의 뿌리와 배양세포에서 특이적으로 발현하며, 배양세포의 생장주기에서는 정지기에 높게 발현하였다. 또한 건조와 염 그리고 저온 스트레스 뿐 아니라 식물호르몬인 ABA 처리에 의해서도 발현이 유도되어, ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 유전자 발현을 조절하는 것으로 판단되었다. 본 연구결과는 PagbZIP1 유전자의 도입과 발현조절을 통한 바이오매스 증진 및 스트레스 내성 나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.
HP0062 is an 86 residue hypothetical protein from Helicobacter pylori strain 26695. HP0062 was identified ESAT-6/WXG100 superfamily protein based on structure and sequence alignment and also contains leucine zipper domain sequence. Here, we report the sequence-specific backbone resonance assignment of HP0062. About 97.7% of all $^1H_N,\;^{15}N,\;^{13}C_{\alpha},\;^{13}C_{\beta}\;and\;^{13}C=O$ resonances were assigned unambiguously. We could predict the secondary structure of HP0062 by analyzing the deviation of the $^{13}C_{alpha}\;and\;^{13}C_{\beta}$ chemical shifts from their respective random coil values. Secondary structure prediction shows that HP0062 consist of two ${\alpha}$-helices. This study is a prerequisite for determining the solution structure of HP0062 and can be used for the study on interaction between HP0062 and DNA and other Helicobacter pylori proteins.
Par-4는 다양한 세포사멸 자극에 세포 사멸을 조절하고, 종양 억제기능을 가지고 있다. 그러나, Par-4에 의한 암세포의 이동 및 침윤에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서 Par-4단백질의 과발현이 인간 신장암 Caki세포에서 MMP-2의 활성화를 억제하지만 MMP-9 활성에는 영향을 주지 않았다. Par-4에 의한 MMP-2의 활성 억제는 leucine zipper domain이 결실된 Par-4 에서는 확인되지 않았다. Par-4 siRNA를 이용한 knock-down 실험에서 PMA 처리 시 세포이동 및 침윤 증가함을 확인하였다. Par-4의 과발현과 knock-dwon에서 MMP-2 mRNA 발현의 변화를 확인 할 수 없었다. 이 점은 Par-4 매개의 MMP-2 활성 억제는 전사 후 조절을 통하여 야기됨을 추측 할 수 있다.
It has been demonstrated that APPL1 (adaptor protein, phosphotyrosine interacting with PH domain and leucine zipper 1) is involved in the regulation of several growth-related signaling pathways and thus closely associated with the development and progression of some cancers. Diallyl trisulfide (DAT), a garlic-derived bioactive compound, exerts selective cytotoxicity to various human cancer cells through interfering with pro-survival signaling pathways. However, whether and how DAT affects survival of human hepatocellular carcinoma (HCC) cells remain unclear. Herein, we tested the hypothesis of the involvement of APPL1 in DAT-induced cytotoxicity in HCC HepG2 cells. We found that Lys 63 (K63)-linked polyubiquitination of APPL1 was significantly decreased whereas phosphorylation of APPL1 at serine residues remained unchanged in DAT-treated HepG2 cells. Compared with wild-type APPL1, overexpression of APPL1 K63R mutant dramatically increased cell apoptosis and mitigated cell survival, along with a reduction of phosphorylation of STAT3, Akt, and Erk1/2. In addition, DAT administration markedly reduced protein levels of intracellular TNF receptor-associated factor 6 (TRAF6). Genetic inhibition of TRAF6 decreased K63-linked polyubiquitination of APPL1. Moreover, the cytotoxicity impacts of DAT on HepG2 cells were greatly attenuated by overexpression of wild-type APPL1. Taken together, these results suggest that APPL1 polyubiquitination probably mediates the inhibitory effects of DAT on survival of HepG2 cells by modulating STAT3, Akt, and Erk1/2 pathways.
Background: Expression of recombinant antibodies and their derivatives fused with other functional molecules such as alkaline phosphatase in Escherichia coli is important in the development of molecular diagnostic reagents for biomedical research. Methods: We investigated the possibility of applying a well-known Fos-Jun zipper to dimerize $V_H$ and $V_L$ fragments originated from the Fab clone (SP 112) that recognizes pyruvate dehydrogenase complex-E2 (PDC-E2), and demonstrated that the functional zipFv-112 and its alkaline phosphatase fusion molecules (zipFv-AP) can be produced in the cytoplasm of Origami(DE3) trxB gor mutant E. coli strain. Results: The zipFv-AP fusion molecules exhibited higher antigen-binding signals than the zipFv up to a 10-fold under the same experimental conditions. However, conformation of the zipFv-AP seemed to be influenced by the location of an AP domain at the C-terminus of $V_H$ or $V_L$ domain [zipFv-112(H-AP) or zipFv-112(L-AP)], and inclusion of an AraC DNA binding domain at the C-terminus of VH of the zipFv-112(L-AP), termed zipFv-112(H-AD/L-AP), was also beneficial. Cytoplasmic co-expression of disulfide-binding isomerase C (DsbC) helped proper folding of the zipFv-112(H-AD/L-AP) but not significantly. Conclusion: We believe that our zipFv constructs may serve as an excellent antibody format bi-functional antibody fragments that can be produced stably in the cytoplasm of E. coli.
Par-4는 종양 억제 유전자로 암세포 선택적으로 세포사멸을 증진하는 기능을 가진다. Par-4 유전자는 nuclear localization sequences (NLS), leucine zipper (LZ), nuclear export sequence (NES), selective for apoptosis in cancer cells (SAC)의 네 가지 도메인을 가지고 있다. 이 중에서도 SAC 도메인이 Par-4에 의한 세포사멸에 중요한 역할을 하며, 이러한 Par-4의 활성화는 세포 내 경로와 세포 외 경로로 나누어진다. 세포질 내의 Par-4는 핵 내로 이동하여 NF-κB 매개의 세포 성장 경로를 억제하고 세포 밖으로 분비된 Par-4는 세포 표면에 존재하는 수용체인 GRP78과 결합하여 세포 사멸을 유도한다. 따라서 Par-4의 발현을 증가시키는 물질에 의한 세포 사멸뿐만 아니라 암세포에서 발현이 낮은 Par-4의 과발현을 통하여 세포사멸 민감화가 증진된다. 따라서 Par-4는 암 치료의 강력한 표적으로의 가능성을 가지고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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