Computational modeling of signal transduction is currently attracting much attention as it can promote the understanding of complex signal transduction mechanisms. Although several mathematical models have been used to examine signaling pathways, little attention has been given to crosstalk mechanisms. In this study, an attempt was made to develop a computational model for the pathways involving growth-factor-mediated mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphatidylinositol 3'-kinase/protein kinase B (PI3K/Akt). In addition, the dynamics of the protein activities were analyzed based on a set of kinetic data. The simulation approach integrates the information on several levels and predicts systems behavior. The in-silico analysis conducted revealed that the Raf and Akt pathways act independently.
Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades are conserved signaling modules in the eukaryotic cells. They are involved in many major cell processes in fungi such as stress responses, vegetative growth, pathogenicity, secondary metabolism and cell wall integrity. In this review, we summarized the advances of research on the MAPK signaling pathways in Alternaria species. As major phytopathogenic fungi, Alternaria species reduce crop production. In contrast to the five MAPK pathways known in yeast, only three MAPK pathways as Fus3/Kss1-type, Hog1-type, and Slt2-type have been characterized in Alternaria. The Fus3/Kss1-type MAPK pathway participates in regulation of vegetative growth, conidiation, production of some cell-wall-degrading enzymes and pathogenicity. The Hog1-type pathway is involved in osmotic and oxidative stress, fungicides susceptibility and pathogenicity. The Slt2-type MAP kinases play an important role on maintaining cell wall integrity, pathogenicity and conidiation. Although recent advances on the MAPK pathways in Alternaria spp. reveal many important features on the pathogenicity, there are many unsolved problems regarding to the unknown MAP kinase cascade components and network among other major signal transduction. Considering the economic loss induced by Alternaria spp., more researches on the MAPK pathways will need to control the Alternaria diseases.
The action mechanisms of several chemopreventive agents derived from herbal medicine and edible plants have become attractive issues in cancer research. Tea is the most widely consumed beverage worldwide. Recently, the cancer chemopreventive actions of tea have been intensively investigated. It have been demonstrated that the active principles of tea were attributed to their tea polyphenols. Recently, tremendous progress has been made in elucidating the molecular mechanisms of cancer chemoprevention by tea and tea polyphenols. The suppression of various tumor biomarkers including growth factor receptor tyrosine kinases, cytokine receptor kinases, P13K, phosphatases, ras, raf, MAPK cascades, NㆍFB, IㆍB kinase, PKA, PKB, PKC, c-jun, c-fos, c-myc, cdks, cyclins, and related transducing proteins by tea polyphenols has been studied in our laboratory and others. The IㆍB kinase (IKK) activity in LPS-activated murine macrophages (RAW 264.7 cells) was found to be inhibited by various tea polyphenols including (-) epigallocatechin-3-gallate (EGCG), theaflavin (TF-1), theaflavin-3-gal-late (TF-2) and theaflavin-3,3'-digallate (TF-3). TF-3 inhibited IKK activity in activated macrophages more strongly than did the other tea polyphenols. TF-3 inhibited both IKK1 and IKK2 activity and prevented the degradation of IㆍBㆍand IㆍBㆍin activated macrophage cells. The results suggested that the inhibition of IKK activity by TF-3 and other tea polyphenols could occur by a direct effect on IKKs or on upstream events in the signal transduction pathway. TF-3 and other tea polyphenols blocked phosphorylation of IB from the cytosolic fraction, inhibited NFB activity and inhibited increases in inducible nitric oxide synthase levels in activated macrophage. TF-3 and other tea polyphenols also inhibited strongly the activities of xanthine oxidase, cyclooxygenase, EGF-receptor tyrosine kinase and protein kinase C. These results suggest that TF-3 and other tea polyphenols may exert their cancer chemoprevention through suppressing tumor promotion and inflammation by blocking signal transduction. The mechanisms of this inhibition may be due to the blockade of the mitogenic and differentiating signals through modulating EGFR function, MAPK cascades, NFkB activation as wll as c-myc, c-jun and c-fos expression.
Wang, Yuli;Ma, Junchi;Du, Yifei;Miao, Jing;Chen, Ning
Molecules and Cells
/
v.39
no.3
/
pp.186-194
/
2016
Epidemiological evidence suggests that bone is especially sensitive to oxidative stress, causing bone loss in the elderly. Previous studies indicated that human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAMSCs), obtained from human amniotic membranes, exerted osteoprotective effects in vivo. However, the potential of HAMSCs as seed cells against oxidative stress-mediated dysfunction is unknown. In this study, we systemically investigated their antioxidative and osteogenic effects in vitro. Here, we demonstrated that HAMSCs significantly promoted the proliferation and osteoblastic differentiation of $H_2O_2$-induced human bone marrow mesenchymal stem cells (HBMSCs), and down-regulated the reactive oxygen species (ROS) level. Further, our results suggest that activation of the ERK1/2 MAPK signal transduction pathway is essential for both HAMSCs-mediated osteogenic and protective effects against oxidative stress-induced dysfunction in HBMSCs. U0126, a highly selective inhibitor of extracellular ERK1/2 MAPK signaling, significantly suppressed the antioxidative and osteogenic effects in HAMSCs. In conclusion, by modulating HBMSCs, HAMSCs show a strong potential in treating oxidative stress- mediated bone deficiency.
Peroxiredoxins are highly conserved and abundant peroxidases. Although the thioredoxin peroxidase activity of peroxiredoxin (Prx) is important to maintain low levels of endogenous hydrogen peroxide, Prx have also been shown to promote hydrogen peroxide-mediated signalling. Mitogen activated protein kinase (MAPK) signalling pathways mediate cellular responses to a variety of stimuli, including reactive oxygen species (ROS). Here we review the evidence that Prx can act as both sensors and barriers to the activation of MAPK and discuss the underlying mechanisms involved, focusing in particular on the relationship with thioredoxin.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
/
v.10
no.12
/
pp.1155-1163
/
2004
Extracellular signal-regulated kinase (ERK) signaling pathway is one of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signal transduction pathways. This pathway is known as pivotal in many signaling networks that govern proliferation, differentiation and cell survival. The ERK signaling pathway comprises positive and negative feedback loops, depending on whether the terminal kinase stimulates or inhibits the activation of the initial level. In this paper, we attempt to model the ERK pathway by considering both of the positive and negative feedback mechanisms based on Michaelis-Menten kinetics. In addition, we propose a fraction ratio model based on the mass action law. We first develop a mathematical model of the ERK pathway with fraction ratios. Secondly, we analyze the dynamical properties of the fraction ratio model based on simulation studies. Furthermore, we propose a concept of an inhibitor, catalyst, and substrate (ICS) controller which regulates the inhibitor, catalyst, and substrate concentrations of the ERK signal transduction pathway. The ICS controller can be designed through dynamical analysis of the ERK signaling transduction pathway within limited concentration ranges.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
/
v.22
no.4
/
pp.841-848
/
2008
Archyranthes radix has had extensive therapeutic application, and there has been increasing interest in its biological effects. However, the biochemical effects of Archyranthes radix on chondrocyte oxidative stress have never been systematically investigated. Therefore, we investigated the effects of Acyranthes radix on role of MAPK signal transduction pathway on oxidative stress induced by hydrogen peroxide in rat articular chondrocytes. The statistically significant inhibitory action of Archyranthes radix on cell proliferation was observed at above $5{\mu}g/m{\ell}$. Next, we examined the time-dependent effect of $5{\mu}g/m{\ell}$ Archyranthes radix on cell proliferaion. Archyranthes radix significantly inhibited cell proliferation from 12 hr after treatment (P<0.05). $H_2O_2$, resulted in a time- and dose-dependent cell proliferation, which was largely attributed to oxidative damage. Acyranthes radix and $H_2O_2$ treatment caused marked sustained activation of phosphorylation of ERK1/2. Moreover, the synergistic phosphorylation of p44/42 MAPK by $H_2O_2$ and Archyranthes radix was selectively inhibited by PD 98059, a p44/42 MAPK inhibitor. In conclusion, these results are consistent with the hypothesis that under conditions of oxidative stress, the $H_2O_2$-induced inhibition of cell proliferation in the rat chondrocyte is mediated through a modulation of the Archyranthes radix signaling pathway, promoting further phosphorylation of p44/42 MAPK, indicating a potentially important role in cartilage repair and in the treatment of osteoarthritic cartilage.
Objective : To characterize the antitumorigenic potential of Apamin, one of the major components of bee venom, its effects on cell proliferation and the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signal transduction pathway were characterized using the human melanoma cell line SK-MEL-2. Methods & Results : Cell counting analysis for cell death demonstrated that consistent with a previous results, SK-MEL-2 cells treated with $0.5-2.0{\mu}g/ml$ of Apamin showed no recognizable cytotoxic effect whereas detectable induction of cell death was identified at concentrations over $5.0{\mu}g/ml$. [3H]thymidine incorporation assay for cell proliferation demonstrated that DNA replication of SK-MEL-2 cells is inhibited by Apamin in a dose- and time-dependent manner. To explore whether Apamin-induced growth suppression is associated with the MAPK signaling pathway, phosphorylation of Erk, a function mediator of MAPK growth-stimulating signal, was examined Western blot assay using a phospho-specific Erkl/2 antibody. A significant increase of Erkl/2 phosphorylation level was observed in Apamin-treated cells compared with untreated control cells. Qantitative RT-PCR analysis revealed that Apamin inhibit expression of MAPK downstream genes such as c-Jun, c-Fos, and cyclin D1 but not expression of MAPK pathway component genes including Ha-Ras, c-Raf-1, MEK1, and Erk. Conclusion : It is strongly suggested that the antitumorigenic activity of Apamin might result in part from its inhibitory effect on the MAPK signaling pathway in human melanoma cells SK-MEL-2.
Plant growth and development are coordinately orchestrated by environmental cues and phytohormones. Light acts as a key environmental factor for fundamental plant growth and physiology through photosensory phytochromes and underlying molecular mechanisms. Although phytochromes are known to possess serine/threonine protein kinase activities, whether they trigger a signal transduction pathway via an intracellular protein kinase network remains unknown. In analyses of mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK, also called MKK) mutants, the mkk3 mutant has shown both a hypersensitive response in plant hormone gibberellin (GA) and a less sensitive response in red light signaling. Surprisingly, light-induced MAPK activation in wild-type (WT) seedlings and constitutive MAPK phosphorylation in dark-grown mkk3 mutant seedlings have also been found, respectively. Therefore, this study suggests that MKK3 acts in negative regulation in darkness and in light-induced MAPK activation during dark-light transition.
As a prototypic Thl vs Th2 cytokine, IFN-$\gamma$ and IL-4 activate distinct STAT proteins, STAT1 and STATE, respectively. In cytokine-producing Jurkat T cells, IL-4 is effectively rescued from cell death that is induced by dexamethasone, but IFN-$\gamma$ failed to do so. Since the Ras/MAPK pathway is known to play an important role in cytokine-induced cell survival, we investigated the mechanism of T cell survival through the analysis of functional cross-talk between Ras/MAPK and distinct STAT proteins that are activated by IL-4 and IFN-$\gamma$. Although IL-4 and IFN-$\gamma$ each induced the activation of STATE and STATI. in Jurkat T cells, respectively, only IL-4 was capable of inducing MAPK. Along with tyrosine kinase inhibitors, MEK/MAPK inhibitors also caused a significant suppression of the IL-4-induced STATE activity. This suggests a positive regulation of STATE by MAPK during IL-4 signal transduction. Furthermore, transfection studies with dominant active (da) vs dominant negative (dn) Ras revealed that daRas, but not dnRas, selectively up-regulated the expression and activity of STATE with a concomitant increase in MAPK activity. These results, therefore, suggest that there is a functional cross-talk between the Ras/MAPK and Jak/STAT6 pathways, which may have a role in the IL-4-induced T cell survival.
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.