Paxillin is a regulatory component of the complex of cytoskeletal proteins that link the actin cytoskeleton to the plasma membrane. However, the role of paxillin during smooth muscle contraction is unclear. We investigated a possible role for the membrane-associated dense plaque protein paxillin in the regulation of contraction in rat aortic vascular smooth muscle. The tyrosine phosphorylation of paxillin, which was increased by norepinephrine, reached a peak level after 1 min stimulation and then decreased with time. However, norepinephrine induced a sustained contraction that reached a steady state 30 min after application. Pretreatment with tyrphostin, an inhibitor of tyrosine kinase, inhibited the tyrosine phosphorylation of paxillin and also the contraction stimulated by norepinephrine. Both inhibitions were concentration-dependent, and the degree of correlation between them was high. These results show that, in rat aortic smooth muscle, tyrosine kinase(s) activated by norepinephrine may phosphorylate the tyrosine residues of paxillin, thereby providing a source of regulation during vascular smooth muscle contraction.
Proteins that are involved in cellular signal cascade experience phosphorylation and dephosphorylation cycles in their tyrosine residue(s) during cell adhesion. In order to identify the protein(s), which tyrosine desidues are specifically phosphorylated when the cells attached to the substrate, we compared the tyrosine phosphorylation level of proteins between suspension and adhered culture condition in rat fibroblast 3Yl cells. We found that a cluster of 70 kDa protein was specifically phosphorylated when the cells adhered to the substrate, but did not effect the cells held in suspension. The phosphorylated protein is identified as paxillin, a focal adhesion protein in immunoprecipitation and immunobloting analysis. These results suggest that the tyrosine phosphorylation of paxillin may play a role in cell-substrate adhesion.
We investigated the effect of bovine lactoferricin (Lfcin-B), a peptide derived from bovine lactoferrin, on activation of intestinal epithelial cells in IEC-6 intestinal cell, and protection against in vivo rotavirus (RV) infection. Treatment with Lfcin-B significantly enhanced the growth of IEC-6 cells and increased their capacity for attachment and spreading in culture plates. Also, Lfcin-B synergistically augmented the binding of IEC-6 cells to laminin, a component of the extracellular matrix (ECM). In the analysis of the intracellular mechanism related to Lfcin-B-induced activation of IEC-6 cells, this peptide upregulated tyrosine-dependent phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK) and paxillin, which are intracellular proteins associated with cell adhesion, spreading, and signal transduction during cell activation. An experiment using synthetic peptides with various sequences of amino acids revealed that a sequence of 9 amino acids (FKCRRWQWR) corresponding to 17-25 of the N-terminus of Lfcin-B is responsible for the epithelial cell activation. In an in vivo experiment, treatment with Lfcin-B one day before RV infection effectively prevented RV-induced diarrhea and significantly reduced RV titers in the bowels of infected mice. These results suggest that Lfcin-B plays meaningful roles in the maintenance and repair of intestinal mucosal tissues, as well as in protecting against intestinal infection by RV. Collectively, Lfcin-B is a promising candidate with potential applications in drugs or functional foods beneficial for intestinal health and mucosal immunity.
상아모세포는 부착분자들을 이용하여 기질에 부착하는 세포이며, 인테그린과 같은 부착분자들이 일련의 세포와 세포외기질을 인지하는 신호전달분자로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 상아모세포(MDPC-23 세포)와 I형 아교질과의 상호작용과 TGF-${\beta}1$과 TNF-${\alpha}$가 세포부착분자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 시행하였다. 본 연구에서 MDPC-23 세포는 농도의존적으로 I형 아교질에 부착했으며, 면역형광염색법에서 MDPC-23 세포가 아교질에 부착할 때, 국소부착점에서 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$, CD44, FAK 그리고 paxillin의 발현양상을 관찰할 수 있었다. 싸이토카인 TGF-${\beta}1$은 MDPC-23 세포의 아교질에 대한 부착성 및 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 chondroitin sulfate의 발현을 증가시켰으며, RT-PCR의 결과에서는 인테그린 ${\alpha}1$의 mRNA의 양이 TGF-${\beta}1$에 의해서 증가되었음을 확인하였다. 결론적으로 MDPC-23 세포는 아교질에 부착 친화성을 갖고 있으며, 부착 시에 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$와 CD44 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자들이 관여한다. 그리고 TGF-${\beta}1$은 인테그린 ${\alpha}1$, ${\alpha}2$ 그리고 chondroitin sulfate와 같은 부착분자의 발현을 증가시켰다.
Objective: Myogenic satellite cells were isolated from semitendinosus muscle of prepubertal Korean black goat to observe the differential effect of linolenic and retinoic acid in thepresence of thiazolidinediones (TZD) and also to observe the production insulin sensitive preadipocyte. Methods: Cells were characterized for their stemness with cluster of differentiation 34 (CD34), CD13, CD106, CD44, Vimentin surface markers using flow cytometry. Cells characterized themselves as possessing significant (p<0.05) levels of CD13, CD34, CD106, Vimentin revealing their stemness potential. Goat myogenic satellite cells also exhibited CD44, indicating that they possessed a % of stemness factors of adipose lineage apart from their inherent stemness of paxillin factors 3/7. Results: Cells during proliferation stayed absolutely and firmly within the myogenic fate without any external cues and continued to show a significant (p<0.05) fusion index % to express myogenic differentiation, myosin heavy chain, and smooth muscle actin in 2% horse serum. However, confluent myogenic satellite cells were the ones easily turning into adipogenic lineage. Intriguingly, upregulation in adipose specific genetic markers such as peroxisome proliferation-activated receptor ${\gamma}$, adiponectin, lipoprotein lipase, and CCAAT/enhancer binding protein ${\alpha}$ were observed and confirmed in all given treatments. However, the amount of adipogenesis was found to be statistically significant (p<0.01) with linolenic acid as compared to retinoic acid in combination with TZD's. Conclusion: Retinoic acid was found to produce smaller preadipocytes which have been assumed to have insulin sensitization and hence retinoic acid could be used as a potential agent to sensitize tissues to insulin in combination with TZD's to treat diabetic conditions in humans and animals in future.
Kim, Dae Hong;Lee, Ik Hwan;Nam, Seung Taek;Nam, Hyo Jung;Kang, Jin Ku;Seok, Heon;Hwang, Jae Sam;Kim, Ho
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제24권5호
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pp.696-703
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2014
Clostridium difficile causes mucosal damage and diarrhea by releasing two exotoxins: toxin A and toxin B. C. difficile colitis is associated with alterations in bowel flora and the failure to mount an effective antibody response. The aim of the current study was to investigate whether antitoxin sera prevent toxin-A-induced apoptosis, cytoskeletal disaggregation, cell detachment, and tight junction loss in cultured colonic epithelial cells. Serum samples were isolated from mice that survived a C. difficile infection following antibiotic treatment, and the antitoxin effects of these samples were investigated in toxin-A-exposed HT29 colonic epithelial cells and a toxin-A-induced animal model of gut inflammation. Unchallenged mice did not produce IgG against toxin A, whereas serum (antiserum) from C. difficile-challenged mice showed significant IgG responses against toxin A. Treatment with the antiserum markedly inhibited mucosal damage and inflammation in the toxin-A-treated mouse model. In contrast to control mouse serum, the antiserum also markedly inhibited toxin-A-induced DNA fragmentation, dephosphorylation of paxillin and Epo receptor (EpoR), deacetylation of tubulin, and upregulation of p21(WAF1/CIP1) and p53. Taken together, these results reveal that the generated antitoxin serum has biotherapeutic effects in preventing various C. difficile toxin-A-induced cellular toxicities.
PURPOSE. To evaluate adherence of human gingival fibroblasts (HGFs) to transmucosal abutment of dental implant with different surface conditions with time and to investigate the roles of focal adhesion linker proteins (FALPs) involved in HGFs adhesion to abutment surfaces. MATERIALS AND METHODS. Morphologies of cultured HGFs on titanium and ceramic discs with different surface were observed by scanning electron microscopy. Biocompatibility and focal adhesion were evaluated by ultrasonic wave application and cell viability assay. FALPs expression levels were assessed by RT-PCR and western blot. RESULTS. There seemed to be little difference in biocompatibility and adhesion strength of HGFs depending on the surface conditions and materials. In all experimental groups, the number of cells remaining on the disc surface after ultrasonic wave application increased more than 2 times at 3 days after seeding compared to 1-day cultured cells and this continued until 7 days of culture. FALPs expression levels, especially of vinculin and paxillin, also increased in 5-day cultured cells compared to 1-day cultured fibroblasts on the disc surface. CONCLUSION. These results might suggest that the strength of adhesion of fibroblasts to transmucosal abutment surfaces increases with time and it seemed to be related to expressions of FALPs.
Phospholipase C-${\gamma}l$ (PLC-${\gamma}l$) expression is associated with cellular transformation. Notably, PLC-${\gamma}$ is up-regulated in colorectal cancer tissue and breast carcinoma. Because exotoxins released by Clostridium botulinum have been shown to induce apoptosis and promote growth arrest in various cancer cell lines, we examined here the potential of Clostridium difficile toxin A to selectively induce apoptosis in cells transformed by PLC-${\gamma}l$ overexpression. We found that PLC-${\gamma}l$-transformed cells, but not vector-transformed (control) cells, were highly sensitive to C. difficile toxin A-induced apoptosis and mitotic inhibition. Moreover, expression of the proapoptotic Bcl2 family member, Bim, and activation of caspase-3 were significantly up-regulated by toxin A in PLC-${\gamma}l$-transformed cells. Toxin A-induced cell rounding and paxillin dephosphorylation were also significantly higher in PLC-${\gamma}l$-transformed cells than in control cells. These findings suggest that C. difficile toxin A may have potential as an anticancer agent against colorectal cancers and breast carcinomas in which PLC-${\gamma}l$ is highly up-regulated.
Kim, Dae Kyoung;Ham, Min Hee;Lee, Seo Yul;Shin, Min Joo;Kim, Ye Eun;Song, Parkyong;Suh, Dong-Soo;Kim, Jae Ho
BMB Reports
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제53권12호
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pp.622-627
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2020
Cancer stem cells (CSCs) or tumor-initiating cells are thought to play critical roles in tumorigenesis, metastasis, drug resistance, and tumor recurrence. For the diagnosis and targeted therapy of CSCs, the molecular identity of biomarkers or therapeutic targets for CSCs needs to be clarified. In this study, we identified CD166 as a novel marker expressed in the sphere-forming CSC population of A2780 epithelial ovarian cancer cells and primary ovarian cancer cells. The CD166+ cells isolated from A2780 cells and primary ovarian cancer cells highly expressed CSC markers, including ALDH1a1, OCT4, and SOX2, and ABC transporters, which are implicated in the drug resistance of CSCs. The CD166+ cells exhibited enhanced CSC-like properties, such as increased sphere-forming ability, cell migration and adhesion abilities, resistance to conventional anticancer drugs, and high tumorigenic potential in a xenograft mouse model. Knockdown of CD166 expression in the sphere-forming ovarian CSCs abrogated their CSC-like properties. Moreover, silencing of CD166 expression in the sphere-forming CSCs suppressed the phosphorylation of focal adhesion kinase, paxillin, and SRC. These results suggest that CD166 plays a key role in the regulation of CSC-like properties and focal adhesion kinase signaling in ovarian cancer.
Oh, Su Young;Seok, Ji Yoon;Choi, Young Sun;Lee, Sung Hee;Bae, Jong-Sup;Lee, You Mie
Molecules and Cells
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제38권6호
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pp.528-534
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2015
Hypoxia-inducible factor (HIF) is a key regulator of tumor growth and angiogenesis. Recent studies have shown that, BIX01294, a G9a histone methyltransferase (HMT)-specific inhibitor, induces apoptosis and inhibits the proliferation, migration, and invasion of cancer cells. However, not many studies have investigated whether inhibition of G9a HMT can modulate HIF-$1{\alpha}$ stability and angiogenesis. Here, we show that BIX01294 dose-dependently decreases levels of HIF-$1{\alpha}$ in HepG2 human hepatocellular carcinoma cells. The half-life of HIF-$1{\alpha}$, expression of proline hydroxylase 2 (PHD2), hydroxylated HIF-$1{\alpha}$ and von Hippel-Lindau protein (pVHL) under hypoxic conditions were decreased by BIX01294. The mRNA expression and secretion of vascular endothelial growth factor (VEGF) were also significantly reduced by BIX01294 under hypoxic conditions in HepG2 cells. BIX01294 remarkably decreased angiogenic activity induced by VEGF in vitro, ex vivo, and in vivo, as demonstrated by assays using human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), mouse aortic rings, and chick chorioallantoic membranes (CAMs), respectively. Furthermore, BIX01294 suppressed VEGF-induced matrix metalloproteinase 2 (MMP2) activity and inhibited VEGF-induced phosphorylation of VEGF receptor 2 (VEGFR-2), focal adhesion kinase (FAK), and paxillin in HUVECs. In addition, BIX01294 inhibited VEGF-induced formation of actin cytoskeletal stress fibers. In conclusion, we demonstrated that BIX01294 inhibits HIF-$1{\alpha}$ stability and VEGF-induced angiogenesis through the VEGFR-2 signaling pathway and actin cytoskeletal remodeling, indicating a promising approach for developing novel therapeutics to stop tumor progression.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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