Contraction of smooth muscle is initiated by an increase in cytosolic $Ca^{2+}$ leading to activation of $Ca^{2+}$/ calmodulin-dependnet myosin light chain (MLC) kinase and phosphorylation of MLC. The types of contraction and signaling mechanisms mediating contraction differ depending on the region. The involvement of these different mechanisms varies depending on the source of $Ca^{2+}$ and the kinetic of $Ca^{2+}$ mobilization. $Ca^{2+}$ mobilizing agonists stimulate different phospholipases $(PLC-{\beta},\;PLD\;and\;PLA_2)$ to generate one or more $Ca^{2+}$ mobilizing messengers $(IP_3\;and\;AA),$ and diacylglycerol (DAG), an activator of protein kinase C (PKC). The relative contributions of $PLC-{\beta},\;PLA_2$ and PLD to generate second messengers vary greatly between cells and types of contraction. In smooth muscle cell derived form the circular muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of $PIP_2$ and generation of $IP_3$ and $IP_3-dependent\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. In smooth muscle cells derived from longitudinal muscle layer of the intestine, preferential hydrolysis of PC by PLA2, generation of AA and AA-mediated $Ca^{2+}$ influx, cADP ribose formation and $Ca^{2+}-induced\;Ca^{2+}$ release initiate the contraction. Sustained contraction, however, in both cell types is mediated by $Ca^{2+}-independent$ mechanism involving activation of $PKC-{\varepsilon}$ by DAG derived form PLD. A functional linkage between $G_{13},$ RhoA, ROCK, $PKC-{\varepsilon},$ CPI-17 and MLC phosphorylation in sustained contraction has been implicated. Contraction of normal esophageal circular muscle (ESO) in response to acetylcholine (ACh) is linked to $M_2$ muscarinic receptors activating at least three intracellular phospholipases, i.e. phosphatidylcholine-specific phospholipase C (PC-PLC), phospholipase D (PLD) and the high molecular weight (85 kDa) cytosolic phospholipase $A_2\;(cPLA_2)$ to induce phosphatidylcholine (PC) metabolism, production of diacylglycerol (DAG) and arachidonic acid (AA), resulting in activation of a protein kinase C (PKC)-dependent pathway. In contrast, lower esophageal sphincter (LES) contraction induced by maximally effective doses of ACh is mediated by muscarinic $M_3$ receptors, linked to pertussis toxin-insensitive GTP-binding proteins of the $G_{q/11}$ type. They activate phospholipase C, which hydrolyzes phosphatidylinositol bisphosphate $(PIP_2),$ producing inositol 1, 4, 5-trisphosphate $(IP_3)$ and DAG. $IP_3$ causes release of intracellular $Ca^{2+}$ and formation of a $Ca^{2+}$-calmodulin complex, resulting in activation of myosin light chain kinase and contraction through a calmodulin-dependent pathway.
We have shown that myosin light chain kinase (MLCK) was required for the off-contraction in response to the electrical field stimulation (EFS) of feline esophageal smooth muscle. In this study, we investigated whether protein kinase C (PKC) may require the on-contraction in response to EFS using feline esophageal smooth muscle. The contractions were recorded using an isometric force transducer. On-contraction occurred in the presence of $N^G$-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), suggesting that nitric oxide acts as an inhibitory mediator in smooth muscle. The excitatory composition of both contractions was cholinergic dependent which was blocked by tetrodotoxin or atropine. The on-contraction was abolished in $Ca^{2+}$-free buffer but reappeared in normal $Ca^{2+}$-containing buffer indicating that the contraction was $Ca^{2+}$ dependent. 4-aminopyridine (4-AP), voltage-dependent $K^+$ channel blocker, significantly enhanced on-contraction. Aluminum fluoride (a G-protein activator) increased on-contraction. Pertussis toxin (a $G_i$ inactivator) and C3 exoenzyme (a rhoA inactivator) significantly decreased on-contraction suggesting that Gi or rhoA protein may be related with $Ca^{2+}$ and $K^+$ channel. ML-9, a MLCK inhibitor, significantly inhibited on-contraction, and chelerythrine (PKC inhibitor) affected on the contraction. These results suggest that endogenous cholinergic contractions activated directly by low-frequency EFS may be mediated by $Ca^{2+}$, and G proteins, such as Gi and rhoA, which resulted in the activation of MLCK, and PKC to produce the contraction in feline distal esophageal smooth muscle.
Since the role of CD40 on the interleukin-4(IL-4) -induced B cell activation has been strongly implicated in the agumentation of IgE production and response, we have investigated the intracelluar signaling pathways utilized by IL-4 and CD40 for type II IgE receptor (CD23) expression. IL-4 and anti-CD40 antibody treatment of human B cells, independently caused a rapid induction of CD23 gene activation within 2 h. There was a noticeable synergism between the action of the two agents inducing CD23 expression: the addition of anti-CD40 to the IL-4-treated culture significantly agumented the IL-4-induced CD23 on both mRNA and surface protein levels, and the inclusion of IL-4 in the anti-CD40-treated cells caused a further increase of CD23 expression far above the maximal level induced by anti-CD40. Protein tyrosine kinase (PTK) inhibitors effectively suppressed the both IL-4- and anti -CD40-induced CD23 expression. whereas protein kinase C (PKC) inhibitors had no effects. Electrophoretic mobility shift assays (EMSA) have shown that IL-4 and anti-CD40 induce the activation of NF-IL-4 and $NF-_{K}B$, respectively, binding to the CD23 promoter, both in a PKC-independent and PTK-dependent manner. These data suggest that the synergistic activation of CD23 gene expression by IL-4 and anti-CD40 is mediated by co-operative action of distinct nuclear factors. each of which is rapidly activated via PKC-independent and PTK-dependent process.
Consumption of herbal tea [flower buds of Cleistocalyx operculatus (Roxb.) Merr. et Perry (Myrtaceae)] is associated with health beneficial effects against multiple diseases including diabetes, asthma, and inflammatory bowel disease. Emerging evidences have reported that High mobility group box 1 (HMGB1) is considered as a key "late" proinflammatory factor by its unique secretion pattern in aforementioned diseases. Dimethyl cardamonin (2',4'-dihydroxy-6'-methoxy-3',5'-dimethylchalcone, DMC) is a major ingredient of C. operculatus flower buds. In this study, the anti-inflammatory effects of DMC and its underlying molecular mechanisms were investigated on lipopolysaccharide (LPS)-induced macrophages. DMC notably suppressed the mRNA expressions of TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6, and HMGB1, and also markedly decreased their productions in a time- and dose-dependent manner. Intriguingly, DMC could notably reduce LPS-stimulated HMGB1 secretion and its nucleo-cytoplasmic translocation. Furthermore, DMC dose-dependently inhibited the activation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), phosphoinositide-dependent kinase 1 (PDK1), and protein kinase C alpha (PKC${\alpha}$). All these data demonstrated that DMC had anti-inflammatory effects through reducing both early (TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, and IL-6) and late (HMGB1) cytokines expressions via interfering with the PI3K-PDK1-PKC${\alpha}$ signaling pathway.
Kim, Dong-Hee;Choi, Jung-Hye;Park, Hee-Juhn;Park, Jae-Hoon;Lee, Kyung-Tae
Biomolecules & Therapeutics
/
v.18
no.2
/
pp.178-183
/
2010
Costunolide is an active compound isolated from the stem bark of Magnolia sieboldii, and is considered a potential therapeutic for the treatment of various cancers. In this study, we investigated the underlying mechanism whereby costunolide induces the apoptosis of human leukemia cells. Using apoptosis analysis and quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) results obtained during this study show that costunolide is a potent inducer of apoptosis and that it is triggered due to the premature activation of Cdc2. $G_1$-synchronized cells, which cannot undergo mitosis, were found to be more sensitive to costunolide, and Cdc2 mRNA levels were increased by costunolide treatment. Furthermore, the Cdk inhibitors, olomucine and butyrolactone I, were found to suppress costunolide-induced apoptosis. In addition, the PKC activator TPA rescued cells from cell death by costunolide, and this was prevented by the PKC inhibitor staurosporin. The present study suggests that costunolide induces the apoptosis of HL-60 leukemic cells by modulating cyclin-dependent kinase Cdc2.
CYP1A1 is a phase I xenobiotic-metabolizing enzyme whose expression is mainly driven by AhR. Endosulfan is an organochlorine pesticide used agriculturally for a wide range of crops. In this study, we investigated the effect of endosulfan on CYP1A1 expression and regulation. Endosulfan significantly increased CYP1A1 enzyme activity as well as mRNA and protein levels. In addition, endosulfan markedly induced XRE transcriptional activity. CH-223191, an AhR antagonist, blocked the endosulfan-induced increase in CYP1A1 mRNA and protein expression. Moreover, endosulfan did not induce CYP1A1 gene expression in AhR-deficient mutant cells. Furthermore, endosulfan enhanced the phosphorylation of calcium calmodulin (CaM)-dependent protein kinase (CaMK) and protein kinase C (PKC). In conclusion, endosulfan-induced up-regulation of CYP1A1 is associated with AhR activation, which may be mediated by PKC-dependent pathways.
The present study was undertaken to determine whether transgelin participates in the regulation of vascular smooth muscle contraction and, if so, to investigate the mechanism. By PCR homology cloning, the cDNA sequence of ferret transgelin was determined and phosphorothioate antisense and random oligonucleotides were synthesized and introduced into strips of ferret aorta by a chemical loading procedure. Treatment of ferret aorta with transgelin antisense oligonucleotides resulted in a significant decrease in protein levels of transgelin to sham- or random sequence-loaded muscles, but no change in the protein levels of actin. Contraction in response to a phorbol ester was significantly decreased in antisense-treated muscles compared to sham- or random sequence-loaded controls. Neither basal intrinsic tone nor the contraction in response to phenylephrine was significantly affected by the antisense treatment. The data indicate that transgelin plays a significant role in the regulation of contraction and suggest that in a tonically active smooth muscle transgelin may function as a signalling protein to facilitate PKC or ERK-dependent signalling rather than thick filament regulation including $Ca^{2+}$ or calmodulin dependent regulation of myosin light chain kinase.
Min, Chang Ho;Wang, YiYi;Bae, Jinhyung;Han, Jung Hoon;Sohn, Uy Dong
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.19
no.5
/
pp.473-478
/
2015
To see the inhibitory mechanism of gentamicin in response to electrical field stimulation (EFS) using the rat bladder smooth muscle, atropine or guanethidine was treated but had no effect. Methylsergide, a non-selective 5-$HT_1$, 5-$HT_2$ receptor antagonist was also treated but had on effect. Kinase inhibitors, such as chelerythrine (PKC inhibitor), ML-9 (MLCK inhibitor), or Y27632 (rho kinase inhibitor) were pretreated before gentamicin treatment, but did not have effect. For U73122, a phospholipase C (PLC) inhibitor however, the inhibitory effect to gentamicin was significantly attenuated in all frequencies given by the EFS. Therefore gentamicin induced inhibitory effect on EFS response in rat bladder smooth muscle was not mediated by the activation of adrenergic, cholinergic, or serotonergic receptor. The inhibition of gentamicin might be mediated through the PLC dependent pathway, but not through the PKC, MLCK or rho kinase dependent pathway.
Objectives: Shengmaisan (SMS) is a traditional Chinese medicine prescription widely used for the treatment of diverse organs in Korea. The interstitial cells of Cajal (ICCs) are pacemaker cells that play an important role in the generation of coordinated gastrointestinal (GI) motility. We have aimed to investigate the effects of SMS in the ICCs in the mouse small intestine. Methods: To dissociate the ICCs, we used enzymatic digestions from the small intestine in a mouse. After that, the ICCs were identified immunologically by using the anti-c-kit antibody. In the ICCs, the electrophysiological whole-cell patch-clamp configuration was used to record pacemaker potentials in the cultured ICCs. Results: The ICCs generated pacemaker potentials in the mouse small intestine. SMS produced membrane depolarization with concentration-dependent manners in the current clamp mode. Pretreatment with a $Ca^{2+}$ free solution and thapsigargin, a $Ca^{2+}$-ATPase inhibitor in the endoplasmic reticulum, stopped the generation of the pacemaker potentials. In the case of $Ca^{2+}$-free solutions, SMS induced membrane depolarizations. However, when thapsigargin in a bath solution was applied, the membrane depolarization was not produced by SMS. The membrane depolarizations produced by SMS were inhibited by U-73122, an active phospholipase C (PLC) inhibitors. Furthermore, chelerythrine and calphostin C, a protein kinase C (PKC) inhibitors had no effects on SMS-induced membrane depolarizations. Conclusions: These results suggest that SMS might affect GI motility by modulating the pacemaker activity through an internal $Ca^{2+}$- and PLC-dependent and PKC-independent pathway in the ICCs.
The dephosphorylation specificity of protein phosphatase 2A (PP2A), calcineurin (PP2B) and protein phosphatase 2C (PP2C) were studied in vitro using myelin basic protein (MBP) as a model substrate which was fully phosphorylated at multiple sites by protein kinase C (PKC) or cyclic AMP-dependent protein kinase (PKA). In order to determine the site specificity of phosphates in myelin basic protein, the protein was digested with trypsin and the radioactive phosphopeptide fragments were isolated by high performance liquid chromatography (HPLC) on reversed-phase column. Subsequent analysis and/or sequential manual Edman degradation of the purified phosphopeptides revealed that Thr-65 and Ser-115 were most extensively phophorylated by PKA and Ser-55 by PKC. For the dephosphorylation kinetics, the phosphorylated MBP was treated with calcineurin or PP2C with various time intervals and the reaction was terminated by direct tryptic digest. Both Thr-65 and Ser-115 residues were dephosphorylated more rapidly than any other ones by phosphatases. However it can be differentiated further by first-order kinetics that the PP2B dephosphorylated both Thr-65 and Ser-115 with almost same manner, whereas PP2C dephosphorylated somewhat preferentially the Ser-115.
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.