• Molecules and Cells
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• 제40권9호
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• pp.667-676
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• 2017

Abnormal differentiation of muscle is closely associated with aging (sarcopenia) and diseases such as cancer and type II diabetes. Thus, understanding the mechanisms that regulate muscle differentiation will be useful in the treatment and prevention of these conditions. Protein lysine acetylation and methylation are major post-translational modification mechanisms that regulate key cellular processes. In this study, to elucidate the relationship between myogenic differentiation and protein lysine acetylation/methylation, we performed a PCR array of enzymes related to protein lysine acetylation/methylation during C2C12 myoblast differentiation. Our results indicated that the expression pattern of HDAC11 was substantially increased during myoblast differentiation. Furthermore, ectopic expression of HDAC11 completely inhibited myoblast differentiation, concomitant with reduced expression of key myogenic transcription factors. However, the catalytically inactive mutant of HDAC11 (H142/143A) did not impede myoblast differentiation. In addition, wild-type HDAC11, but not the inactive HDAC11 mutant, suppressed MyoD-induced promoter activities of MEF2C and MYOG (Myogenin), and reduced histone acetylation near the E-boxes, the MyoD binding site, of the MEF2C and MYOG promoters. Collectively, our results indicate that HDAC11 would suppress myoblast differentiation via regulation of MyoD-dependent transcription. These findings suggest that HDAC11 is a novel critical target for controlling myoblast differentiation.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권2호
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• pp.169-182
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• 2003

ADRP 유전자가 24개월령 한우 등심조직에서 발현량이 급격히 증가하여 30개월령 등심조직에서는 발현량이 다소 감소하는 발현양상 분석결과로부터 이전 연구에서는 ADRP 유전자를 한우 성장단계 특이발현 유전자로 선정하였다. 본 연구에서는 ADRP 유전자의 발현조절 기작을 분석하기 위하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 유전자 전체영역을 cloning하였으며, 구조를 분석하고 promoter의 특성을 조사하였다. 한우 ADRP cDNA 단편을 probe로 합성하여 Southern blot 분석을 실시한 결과로부터 ADRP 유전자가 한우 genome 상에서 single copy로 존재하고 크기는 대략 12 kb에 해당하는 것을 확인하였다. Genomic DNA library screening을 실시하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 전체 유전자에 해당하는 clone을 확보하고 HwADRPg-1으로 명명한 후, 염기서열을 결정하고 분석하였다. 한우 ADRP 유전자, HwADRPg-1은 8개의 exon과 7개의 intron으로 구성되어 있으며 모든 exon-intron 경계는 GT/AG 원칙을 따르고 있었고, coding 영역은 7,633 bp로서 6개의 intron에 의해 7개의 exon으로 나누어져 있었다. HwADRPg-1의 promoter 영역에서는 TATAA box는 발견되지 않았으며, -70 위치에 근육 특이적 transcription activator인 Myo G 서열이 존재하였고, -629 위치에는 지방세포의 분화를 유도하는 것으로 알려진 C/EBP (CCAAT/enhancer binding protein) 서열이 존재하였다. HwADRPg-1의 조절영역에 있는 Myo G factor가 근육조직에서 ADRP 유전자가 발현될 수 있도록 하며, 근육의 발달정도를 신호로써 감지하여 근육조직에서 성장단계에 따른 ADRP 유전자의 발현량을 조절할 것으로 추정되고, 다른 종류의 지방세포 특이적인 전사인자 및 지방세포의 분화정도를 신호로 인식하는 전사단계 조절인자를 조사하기 위하여 promoter 영역의 추가분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.435-443
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• 2018

AMPK는 세포 내 에너지 균형을 조절하는 조절자 및 에너지 센서이며, 특히 골격근에서는 muscle-specific ubiquitin ligases의 조절을 통한 근육 단백질 분해를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한편 상엽은 다양한 약리학적 효능을 가지는 전통약재 중 하나이지만 근위축과 관련된 효능에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 C2C12 myotubes에서 AMPK 활성제인 AICAR가 유발하는 근위축 및 관련 유전자의 발현과 함께 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 근위축 억제 효능에 대해서 조사하였다. 먼저 C2C12 myoblasts에 AICAR를 처리하였을 경우 AMPK 활성화가 유발되었으며, 하위 단계에 있는 FoxO3a의 발현 증가와 함께 muscle-specific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 muscle-specific transcription factors인 MyoD 및 myogenin의 발현 감소가 유발되었다. 또한 분화가 유발된 C2C12 myotubes에 세포독성이 없는 조건의 AICAR를 처리하였을 경우 근위축이 유발되었으며, EEMF는 AMPK 불활성화 및 FoxO3a 발현 억제를 유발함으로서 AICAR 처리에 의한 근위축을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 AICAR에 의한 AMPK 활성화가 근위축을 유발한다는 것을 알 수 있었으며, EEMF는 AMPK signaling pathway를 통하여 AICAR에 의한 근위축을 억제한다는 것을 알 수 있었다.