• 제목/요약/키워드: Phospholipase $C{\gamma}2$

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베타 튜불린에 의한 포스포리파제 C-감마1의 활성화 (Phospholipase C-γ Activation by Direct Interaction with β-Tubulin Isotypes)

  • 이인범;김성국;최장현;서판길;장종수
    • 생명과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.612-617
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    • 2006
  • 포스포리파제 C-감마1$(phospholipase\;C-{\gamma}\;1;\;PLC-{\gamma}\;1)$은 활성화될 경우 세포 내의 이차전령인 inositol 1,4,5-trisphosphate$(IP_3)$와 diacylglycerol(DG)을 생성하는 중요한 세포 신호전달 분자이다. 튜불린은 미세소관과 방추사의 주요 구성 단백질로서 알파형과 베타형의 두 가지 동위형이 있는데 이들은 모든 진핵세포에 존재하면서 이형 이합체를 형성한다. 이 중 베타형 튜불린은 사람의 경우 6종의 또 다른 동위형이 존재하는 것으로 밝혀졌는데 이들은 각 조직에서 그 발현양상이 서로 다르게 나타난다. 이전의 연구에서 우리들은 $PLC-{\gamma}\;1$과 4종의 베타튜불린 동위형 즉, ${\beta}1$, ${\beta}2$, ${\beta}3$${\beta}6$이 세포 내에서 서로 결합할 수 있으며 또한 외부의 자극이 전달될 경우 이들 4종의 동위형이 $PLC-{\gamma}\;1$을 활성화시켜 준다는 사실을 보고한 바 있다. 이번 실험에서는 이전의 연구에서 조사하지 못하였던 베타 튜불린의 나머지 두 가지 동위형 즉, ${\beta}4$${\beta}5$$PLC-{\gamma}\;1$에 결합하여 $PLC-{\gamma}\;1$의 활성을 증가시켜줌으로서 세포 내에서의 신호전달계를 조절하고 있음을 확인하였다. 이 결과는 이전의 연구결과와 연관 지워볼 때, 6종의 모든 베타형 튜불린은 세포 외부의 자극이 있을 경우 $PLC-{\gamma}\;1$을 활성화시켜줌을 시사한다.

인체 폐암조직에서 Phospholipase C 동위효소의 발현양상 (Expression of Phospholipase C Isozymes in Human Lung Cancer Tissues)

  • 황성철;마경애;최소연;오윤정;최영인;김덕기;이형노;최영화;박광주;이이형;이기범;하만준;배윤수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권3호
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    • pp.310-322
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    • 2000
  • 배경 : Phospholipase C는 세포내 신호 전달과정의 초기 단계에 있어서, 매우 중요한 역할을 하는 효소로 알려져 있으며, 세포막에 존재하는 인지질 가운데 중요한 부분을 차지하는 $PIP_2$를 분해하여 제2전령물질인 DAG와 IP3를 생성한다. 이들 제2전령물질은 각각 PKC를 활성화시키고, 세포내의 $Ca^{2+}$농도를 증가 시켜서 세포내 여러 단백질 효소들을 활성화시키는 동시에, PLC 효소는 자체적으로 갖고 있는 고유의 SH2, SH3 및 PH domains 등의 기능 영역을 통해, 다른 신호 전달 인자들과 상호 작용하고, 세포막의 재구성이나, 세포분열, 발안과정에 관여 하게 된다. 이에 저자 등은 이전의 연구에서, 인체 정상 폐조직에서 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소가 존재함을 보고하였으며, bovine lung 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위 효소를 활성화 시키는 AHNAK 단백을 분리, 정제 및 클로닝 하였고, 이 AHNAK 단백이 인체 폐암조직내에서 정상조직에 비해 증가 되어 있음을 보고하여, 폐암의 발암과정에 있어서 칼슘-inositol 신호전달체계의 이상이 연관 되어있음을 제시하였다. 하지만 아직 인체 폐암조직이나 다른 종류의 폐질환에 대해서는, PLC 동위효소의 발현양상에 대한 보고가 없었으므로, 이에 저자 등은 수술로 적출한 인체 폐암 조직 내에서 PLC 동위 효소의 발현을 연구하여, 폐암의 발암과정에서 이들 효과가 갖는 역할을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 아주 대학교 병원에 내원하여 원발성 폐암으로 수술적 절제술을 받은 환자중에서, 신선냉동상태의 암조직과 동일환자의 정상폐조직이 확보가, 가능했던 37예의 환자를 대상으로 하였다. 이들조직을 대상으로 PLC-${\beta}1$, -${\beta}3$, -${\gamma}1$ 및 -${\delta}1$ 동위효소에 대해 Western blot 분석을 시행하였고, 대표적인 표본에 대해서는 PLC-${\gamma}1$에 대한 면역조직화학검사를 시행하였다. 결과 : 연구의 대상이었던 15예의 선암조직 모두에서, PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 과발현을 관찰할 수 있었으며, 편평상피세포암 19예 중 16예에서 PLC-${\gamma}1$의 발현이 정상조직에 비해 증가하였음이 확인되었다. PLC-${\delta}1$ 동위효소의 경우, 대부분의 폐암조직에 감소되어 있었다. 하지만 이와는 반대로, 일부 선암 및 편평상피 암 조식(각3예)에서는, 현저한 증가를 보이기도 했다. 또한, 비록 그 증례수가 적기는 하였지만, 소세포 폐암 4예에서는, 모두에서 정상 폐조직보다, PLC-${\delta}1$ 효소의 발현이 현저히 감소되어 있음을 관찰하였다. 결론 : 이상의 결과로 미루어 폐암 조직 내에서 PLC-${\gamma}1$ 동위효소의 발현이 증가되어 있었는데, 이는 저자등이, 이미 보고한바 있는, PLC-${\gamma}1$의 활성화 AHNAK의 과발현과 함께, 폐암의 발암과정에, 칼슘-inositol 신호전달 채계의 이상이 관여할것이라는 실험적인 증거가 될수 있다고 하겠다. 하지만, PLC-${\delta}1$ 동위효소의 감소에 대해서는, 좀더 구체적인 기전의 규명 및 PLC-${\delta}1$ 효소의 역할에 대한 보다 많은 연구가 필요할것으로 사료된다.

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방선균 분리주가 생산하는 Phospholipase C 저해물질인 MT-2617-2B의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of MT2617-2B, a Phospholipase C Inhibitor Produced by an Actinomycetes Isolate)

  • 고학룡;이현선;오원근;안순철;김보연;강대욱;민태익;안종석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.19-26
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    • 1996
  • A phospholipase C (PLC) inhibitor (MT267-2B) was isolated from the culture broth of actinomycetes isolate MT2617-2 by the extraction with n-butanol and column chromatographic techniques. The molecular weight of the inhibitor was 1057, by the spectroscopic analyses of IR, $^{13}C$-and $^{1}H$-NMR and ESI-MS. The chemical structure of MT2617-2B was found to be a macrolide compound consisted of a hemiketal ring, polyhydroxyl and polymethyl groups, which had a malonate and guanidine group as its side chain. MT2617-2B produced its two isomers having the same molecular weight by standing in methanol solution at room temperature. Therefore, MT2617-2B was identified as copiamycin and niphithricin A, macrolide antibiotics. The values of $IC_{50}$ against PLC-${\gamma}$1 and PLC-${\beta}$1 were 25 and 50${\mu}$g/ml, respectively. MT2617-2B had antimicrobial activities against Staphylococcus aureus and Candida albicans, but not against Escherichia coli.

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인체 폐암조직에서 Phospholipase C-$\gamma1$의 활성화 단백, AHNAK의 발현양상 (Increased Expression of Phospholipase C-$\gamma1$ Activator Protein, AHNAK in Human Lung Cancer Tissues)

  • 오윤정;박준성;최소연;정성철;이선민;황성철;이이형;한명호;이기범;류한영;하만준;배윤수;이서구
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제47권3호
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    • pp.347-355
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    • 1999
  • 배경: Phospholipase C(PLC)는 세포의 성장, 분화, 변형(transformation)과 관련된 세포내 신호 전달과정에 중추적인 역할을 하는 효소이다. 이들 중 PLC-$\gamma$는 tyrosine kinase의 인산화에 의해 주로 활성화되는 데, 최근에 phosphatidic acid(PA), phosphatidy-linositol 3, 4, 5-trisphosphate($PIP_3$), tau 단백에 의한 활성화 기전이 밝혀진 바 있다. 특히 tau 단백은 bovine brain에서 arachidonic acid와 함께 PLC-$\gamma$를 활성화시키는 것으로 알려져 PLC-$\gamma$$PLA_2$ 사이의 cross-talk이 이루어질 가능성이 제시되고 있다. 최근 보고에 의하면 tau 단백과 같은 기전으로 PLC-${\gamma}1$ 활성화시키는 단백이 bovine lung에서 발견되었고, 이 활성화 단백을 정제 및 클론하여 AHNAK 단백임이 확인된 바 있다. 또한 PLC-${\gamma}1$이 유방암, 대장암, 위암 등에서 증가되어 있어 발암 과정과 연관되어 있음이 보고되어 왔으나 PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백에 대해서는 질병과 관련되어 연구된 것이 아직 없는 실정이며 저자 등은 폐암 조직과 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현 양상을 연구하여 폐암의 발암과정에 AHNAK 단백이 관여함을 밝히고자 하였다. 대상 및 방법: 아주대학교 병원에 내원하여 폐암으로 수술을 받은 환자의 폐암 조직과 동일 환자의 정상 폐조직에서 AHNAK 단백의 발현양상을 western blot 분석과 면역조직화학적 염색방법을 통하여 조사하였다. 결과: 14예의 편평상피암 세포조직 중 8예 (57.1 %)와 14예의 선암 세포조직 모두에서 정상 대조군에 비해 AHNAK 단백의 발현이 증가하였고, 70 kDa~200kDa의 여러가지 분자량을 가지는 띠모양으로 나타났다. 면역조직화학적 염색에서도 정상 폐조직보다 폐암 조직내에서 강한 발색반응을 보였다. 결론: PLC-${\gamma}1$의 활성화 단백인 AHNAK 단백이 폐암 조직에서 정상 조직보다 과발현된 것은, AHNAK 단백이 PLC-${\gamma}1$을 활성화시켜 폐암의 발생 기전에 관여할 수 있음을 뒷받침한다고 하겠다.

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Identification of Phosphatidylcholine-Phospholipase D and Activation Mechanisms in Rabbit Kidney Proximal Tubule Cells

  • Chung, Jin-Ho;Chae, Joo-Byung;Chung, Sung-Hyun
    • BMB Reports
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    • 제29권1호
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    • pp.11-16
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    • 1996
  • The present study showed that receptor-mediated activation of rabbit kidney proximal tubule cells by angiotensin II, the $Ca^{2+}$ ionophore A23187, or the protein kinase C activator phorbol myristate acetate (PMA) all stimulated phospholipase D (PLD). This was demonstrated by the increased formation of phosphatidic acid, and in the presence of 0.5% ethanol, phosphatidylethanol (PEt) accumulation. Angiotensin II leads to a rapid increase in phosphatidic acid and diacylglycerol, and phosphatidic acid formation preceeded the formation of diacylglycerol. This result suggests that some phosphatidic acid seems to be formed directly from phosphatidylcholine hydrolyzed by Pill. On the other hand, EGTA substantially attenuated angiotensin II and A23187-induced PEt formation, and when the cells were pretreated with verapamil angiotensin II-induced Pill activation was completely abolished. These results provide the evidence that calcium ion influx is essential for the agonist-induced Pill activation. In addition, staurosporine, an inhibitor of protein kinase C, strongly inhibited PMA-induced PEt formation, but was ineffective on angiotensin II-induced PEt accumulation. $GTP{\gamma}S$ also stimulates PEt formation in digitonin-permeabilized cells, but pretreatment of the cells with pertussis toxin failed to suppress angiotensin II-induced PEt formation. From these results, we conclude that in the rabbit kidney proximal tubule cells the mechanisms of angiotensin II- and PMA-induced Pill activation are different from each other and mediated via a pertussis toxin-insensitive trimeric G protein.

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Point Mutations in the Split PLC-γ1 PH Domain Modulate Phosphoinositide Binding

  • Kim, Sung-Kuk;Wee, Sung-Mo;Chang, Jong-Soo;Kwon, Taeg-Kyu;Min, Do-Sik;Lee, Young-Han;Suh, Pann-Ghill
    • BMB Reports
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    • 제37권6호
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    • pp.720-725
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    • 2004
  • A number of signaling molecules contain small pleckstrin homology (PH) domains capable of binding phosphoinositides or proteins. Phospholipase C (PLC)-${\gamma}1$ has two putative PH domains, an $NH_2$-terminal (PH1) and a split PH domain ($nPH_2$ and $cPH_2$). We previously reported that the split PH domain of PLC-${\gamma}1$ binds to phosphatidylinositol 4-phosphate (PI(4)P) and phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PI(4,5)$P_2$) (Chang et al., 2002). To identify the amino acid residues responsible for binding with PI(4)P and PI(4,5)$P_2$, we used site-directed mutagenesis to replace each amino acid in the variable loop-1 (VL-1) region of the PLC-${\gamma}1$ $nPH_2$ domain with alanine (a neutral amino acid). The phosphoinositide-binding affinity of these mutant molecules was analyzed by Dot-blot assay followed by ECL detection. We found that two PLC-${\gamma}1$ nPH2 domain mutants, P500A and H503A, showed reduced affinities for phosphoinositide binding. Furthermore, these mutant PLC-${\gamma}1$ molecules showed reduced PI(4,5)$P_2$ hydrolysis. Using green fluorescent protein (GFP) fusion protein system, we showed that both $PH_1$ and $nPH_2$ domains are responsible for membrane-targeted translocation of PLC-${\gamma}1$ upon serum stimulation. Together, our data reveal that the amino acid residues $Pro^{500}$ and $His^{503}$ are critical for binding of PLC-${\gamma}1$ to one of its substrates, PI(4,5)$P_2$ in the membrane.

SH2D4A regulates cell proliferation via the ERα/PLC-γ/PKC pathway

  • Li, Tingting;Li, Wei;Lu, Jingyu;Liu, Hong;Li, Yinghui;Zhao, Yanyan
    • BMB Reports
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    • 제42권8호
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    • pp.516-522
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    • 2009
  • SH2D4A, comprising a single SH2 domain, is a novel protein of the SH2 signaling protein family. We have previously demonstrated SH2D4A is expressed ubiquitously in various tissues and is located in the cytoplasm. In this study we investigated the function of SH2D4A in human embryonic kidney (HEK) 293 cells using interaction analysis, cell proliferation assays, and kinase activity detection. SH2D4A was found to directly bind to estrogen receptor $\alpha$ (ER$\alpha$), and prevent the recruitment of phospholipase C-$\gamma$ (PLC-$\gamma$) to ER$\alpha$. Moreover, we observed its inhibitory effects on estrogen-induced cell proliferation, involving the protein kinase C (PKC) signaling pathway. Together, these findings suggested that SH2D4A inhibited cell proliferation by suppression of the ER$\alpha$/PLC-$\gamma$/PKC signaling pathway. SH2D4A may be useful for the development of a new anti-cancer drug acting as an ER signaling modulator.

소의 뇌조직 Phospholipase C의 활성화에 미치는 G-단백질의 역할 (The Role of G protein in the Activation of Phospholipase C from Bovine Brain)

  • 김정희;이동진;변영주
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제9권2호
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    • pp.288-301
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    • 1992
  • 소의 중추신경계의 신경전달인자에 의한 세포막에서의 정보전달 과정에 관여하는 PLC 활성화에 G-단백질의 관여 여부를 관찰하기 위하여 소의 뇌조직의 PLC ${\beta}$, ${\gamma}$${\delta}$를 얻어 각 isozyme의 특성을 관찰하였다. 기질용액에 phosphatidyl choline(PC)을 첨가시 PLC 각 isozyme 마다 정도의 차이는 있으나 증가 양상을 보였으며 PLC ${\delta}$$100{\mu}M$ $Ca^{2+}$ 농도에서 높은 활성도 증가를 보였다. 세포막 소포체를 형성하기 위하여 $PIP_2$기질과 PC에 detergent로 cholate와 deoxycholate 농도에 따른 PLC 효과 관찰에서 cholate 농도 0.2%에서 1%까지 증가할 때 효소 활성도의 지속적인 상승이 관찰되었고, deoxycholate는 농도가 0.2%에서 높았다가 0.4%에서 낮아졌고 1%까지 증가함에 따라 PLC 효소 활성도는 약간 증가하였다. 기질액에 뇌추출액을 첨가하여 cholic acid 농도에 따른 PLC의 효과를 관찰한 결과 cholic acid 농도 0.2%에서 보다 1%에서 각 isozyme 모두에서 PLC활성도가 증가하였다. 소의 여러 장기에서 PLC isozyme의 분포정도를 방사면역측정방법으로 관찰하였을 때 뇌조직에 가장 많이 분포하고 있으며 특히 PLC ${\beta}$, ${\gamma}$가 많았고, PLC ${\delta}$는 부신에서 가장 많이 분포하였다. 다음으로 PLC ${\beta}$는 부신과 위, PLC${\gamma}$는 부신과 폐순이었다. PLC 효소가 활성화될 때 G-단백질의 관여 여부에 관하여 cholate 0.2%와 0.1%에서 G-단백질과 GTPrS 및 PLC의 결합정도의 관찰은 조직분쇄시료를 소의 뇌 및 부신조직을 이용하여 $^{35}S$-GTPrS 첨가시와 단세포군 항체를 이용한 경우 모두에서 1.49% 이하의 낮은 결합 정도를 관찰하였다. 그래서 정제된 PLC isozyme과 G-단백질 $Go{\alpha}$, $G{\beta}{\gamma}$, Gmix, $Gi{\alpha}$$Gt{\alpha}$ 각각에 대한 효과 관찰에 서 $Go{\alpha}$$G{\beta}{\gamma}$는 PLC ${\beta}$${\delta}$의 활성도를 증가시켰고, PLC ${\gamma}$는 별 영향이 없었으며 Gmix에서는 세효소 모두 증가시켰다. $Gi{\alpha}$는 PLC ${\beta}$${\gamma}$에서만 증가하였다. $Gt{\alpha}$는 PLC ${\beta}$${\gamma}$에서 억제하였고 PLC ${\delta}$에서는 증가 양상을 보였다. 그러므로 PLC 활성화에 G-단백질의 관여가 인지되며 PLC isozyme과 G-단백질의 종류에 따라 대개의 경우 증가하는 경향이나 일부는 억제 내지는 별 영향이 없는 것으로 나타났다.

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The SH3 Domain of Phospholipase C-${\gamma}1$ Associates with Shc

  • Kim, Myung-Jong;Hwang, Jong-Ik;Chang, Jong-Soo;Ryu, Sung-Ho;Suh, Pann-Ghill
    • BMB Reports
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    • 제32권2호
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    • pp.119-126
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    • 1999
  • The SH3 domain of PLC-${\gamma}1$ has been known to induce DNA synthesis. However, little is known about the putative effector proteins that associate with the domain. In this report, we provide evidence that the SH3 domain of PLC-${\gamma}1$ associates with Shc, which has been implicated in the activation of p21Ras in response to many growth factors. The association between Shc and PLC-${\gamma}1$ is enhanced either by v-Src-induced transformation or EGF-stimulation in vivo and in vitro. Furthermore, from transient expression studies with COS-7 cells, we show that the SH3 domain of PLC-${\gamma}1$ is required for association with Shc in vivo, whereas tyrosyl phosphorylation of PLC-${\gamma}1$ is not. Taken together, we suggest that Shc might be involved in the PLC-${\gamma}1$-mediated signaling pathway.

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