Park, Jae Min;Lee, Jae Eun;Park, Chan Mi;Kim, Jung Hwa
Molecules and Cells
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제42권1호
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pp.17-27
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2019
Ubiquitin-specific protease 44 (USP44) has been implicated in tumor progression and metastasis across various tumors. However, the function of USP44 in prostate cancers and regulatory mechanism of histone-modifying enzymes by USP44 in tumors is not well-understood. Here, we found that enhancer of zeste homolog 2 (EZH2), a histone H3 lysine 27 methyltransferase, is regulated by USP44. We showed that EZH2 is a novel target of USP44 and that the protein stability of EZH2 is upregulated by USP44-mediated deubiquitination. In USP44 knockdown prostate cancer cells, the EZH2 protein level and its gene silencing activity were decreased. Furthermore, USP44 knockdown inhibited the tumorigenic characteristics and cancer stem cell-like behaviors of prostate cancer cells. Inhibition of tumorigenesis caused by USP44 knockdown was recovered by ectopic introduction of EZH2. Additionally, USP44 regulates the protein stability of oncogenic EZH2 mutants. Taken together, our results suggest that USP44 promotes the tumorigenesis of prostate cancer cells partly by stabilizing EZH2 and that USP44 is a viable therapeutic target for treating EZH2-dependent cancers.
Bacteriocin is ribosomally synthesized by bacteria and inhibits closely related species. In this study we aimed at isolating lactic acid bacteria producing bacteriocin presenting anti-staphylococcal activity. A Lactococcus lactis strain was isolated from kimchi for the purpose and identified by 16S rRNA gene sequencing. As preliminary tests, optimal culture conditions, stabilities against heat, solvents, and enzymes treatments, and type of action (bacteriostatic or bactericidal) of the bacteriocin were investigated. The optimal culture conditions for production of the bacteriocin were MRS broth medium and $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ culture temperatures. The bacteriocin was acidic and the activity was abolished by a protease treatment. Its stability was maintained at $100^{\circ}C$ for 15 min and under treatments of various organic solvents such as methanol, ethanol, acetone, acetonitrile, and chloroform. Finally, the bacteriocin showed bactericidal action against Staphylococcus aureus where 200 AU/mL of the bacteriocin decreased the viable cell count (CFU/mL) of S. aureus by 2.5 log scale, compared with a control (no bacteriocin added) after 4-h incubation.
Objective: 12-oxo-5Z,8Z,10E,14Z-eicosatetraenoic acid (12-KETE), a metabolite of arachidonic acid, is a strong candidate signal for placenta separation following calf discharge at delivery. In the present study, the effects of 12-KETE on bovine trophoblast cells were investigated to determine its function in the placentome at delivery. Methods: Bovine trophoblast cells derived from blastocysts were used. They were cocultured with or without fibroblasts derived from bovine placentome and/or bovine uterine epithelial cells. 12-KETE was added to the culture medium. Results: Bovine trophoblast cells contained binucleate cells and strongly expressed caudal type homeobox 2 (CDX-2) genes. Addition of 12-KETE to the trophoblast cell colony without feeder cells or that on a fibroblast monolayer induced rapid exfoliation of the colony. After 12-KETE addition, trophoblast cells emitted strong fluorescence caused by the degradation of dye-quenched collagen, indicating that 12-KETE activated matrix metalloproteinase of the trophoblast cells. Exfoliated cell colonies were stained with YOPRO-1, but not propidium iodide (PI). Moreover, DNA fragmentation and Bcl-2 associated X protein (Bax) gene (apoptosis stimulator) upregulation were observed in exfoliated cells, indicating that 12- KETE induced trophoblast cell apoptosis. These results were consistent with previous in vivo observations; however, even a lower concentration of 12-KETE activated trophoblast protease. Meanwhile, fibroblasts derived from the bovine placentome converted arachidonic acid to 12-KETE. Conclusion: These observations indicate that 12-KETE may serve as a signal for placenta separation at delivery.
인삼 모잘록병을 일으키는 병원균의 생물적 방제제 개발을 위하여 인삼 근권 토양으로 부터 500종의 미생물을 분리하였다. 인삼모잘록병원균을 대상으로 항균활성을 검정한 결과, 항균활성이 우수한 균주 3종을 선발하였다. 선발한 균주를 대상으로 항생물질과 세포벽분해효소 생성능력을 조사하였으며, fengycin, bacillomycin D, surfactin, iturin A와 zwittermicin A와 같은 리포펩타이드 생합성 유전자 유무를 조사하였다. ES1과 ES3 균주에서 iturin A와 surfactin 생합성 유전자를 확인하였으며, 세포벽 분해효소 생성능을 확인한 결과 선발한 모든 균주에서 cellulase, pectate lyase, protease를 생성하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 기반하여 계통도를 분석한 결과 ES1 균주와 ES3 균주는 Bacillus methylotrophucus로 확인되었으며, ES2는 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 포장실험 결과 ES1, ES2, ES3 처리구에서 각각 32.4%, 46.8%, 36.7%의 방제효과를 보였다. 이러한 결과로부터 항균활성과 세포벽 분해 효소 생성능이 우수한 길항균주를 선발하였으며, 향후 포장실험과 제형화 개발 등을 통해 인삼모잘록병 방제를 위한 생물적 방제제로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
Objective : To investigate the possible molecular mechanism (s) of melittin as a candidate of anti-cancer drug, we examined the effects of the compound on the growth of human lung carcinoma cell line A549. Methods : Growth inhibitory study, flow cytometry analysis, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blot analysis, RT-PCR and in vitro caspases activity assay were performed. Results : Melittin treatment declined the cell viability of A549 cells in a concentration-dependent manner, which was associated with induction of apoptotic cell death. Melittin treatment down-regulated the levels of Bcl-XS/L mRNA and protein expression of A549 cells, an anti-apoptotic gene, however, the those of Bax, a pro-apoptotic gene, were up-regulated. Melittin induced the proteolytic cleavage and activation of caspase-3 and caspase-9 protease in a dose-dependent manner without alteration of inhibitor of apoptosis proteins family and Akt expression. Western blot analysis and RT-PCR data revealed that the levels of tumor suppressor p53 and cyclin-dependent kinase inhibitor p21 were also remained unchanged. Conclusions : Taken together, these findings suggest that melittin-induced inhibition of human lung cancer cell growth is associated with the induction of apoptotic cell death via regulation of several major growth regulatory gene products, and melittin may have therapeutic potential in human lung cancer.
우리나라 주요 담수 어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)를 실험 모델로 이용하여 실험적으로 설정한 고온 노출($32^{\circ}C$)에 특이적으로 반응하는 유전자들을 cDNA microarray 분석을 통해 탐색하였다. 미꾸라지 간조직 expressed sequence tag (EST) 데이터베이스 분석을 통해 1,124개의 unigene들을 선발하여 제작한 cDNA microarray을 이용하여 $23^{\circ}C$ 및 $32^{\circ}C$에 4주간 노출된 실험어의 간(liver)조직의 전사 발현 양상을 3반복 분석하였다. 다양한 유전자군이 $32^{\circ}C$ 고온 노출에 전사 발현의 증감 또는 감소 양상을 보였으며 $23^{\circ}C$에 비해 $32^{\circ}C$군에서 2배 이상의 발현 증가를 보인 클론들은 총 93종류로서 에너지 대사, 단백질 대사, 면역/항산화 기능, 세포골격 및 구조, 물질수송 및 세포 신호전달등에 관여하는 단백질들을 암호화하는 유전자들이었고 최대 15배 이상의 전사발현이 관찰되었다. 반면 고온 노출군에서 유의적인 발현 감소(50% 이하)를 보인 유전자들(n=85) 역시 탐색되어 상기 단백질 분류군외에 vitellogenin 전구체들 및 리보좀 단백질류에서 특이적인 전사활성의 저하가 관찰되었고, vitellogenin 유전자에서 가장 많은 mRNA 수준의 감소가 관찰되었다.
Rotaviruses are the most common cause of severe vomiting and diarrhea in children worldwide and classified as a genus in the family Reoviridae. Rotavirus has eleven segmented dsRNAs and the virion consists of three shells. Outer capsid VP7 and VP4 induce neutralizing antibodies and are classified into G types (glycoprotein VP7) and P types (protease-sensitive VP4). Characterization of VP7 gene of Korean isolates of human rotavirus was performed using multiplex PCR and nucleotide sequence analysis. After RT-PCR amplification of full length (1,062 bp) of VP7 genes, the amplified PCR products were G typed by multiplex PCR and the nucleotide sequences were compared with those of reference rotavirus from GenBank. The G type analysis revealed that 25% (2/8) belong to G1, whereas 37.5% (3/8) benong to G2 and G4, respectively. The Korean isolates within the same serotypes showed high homology of nucleotide sequences and could be discriminated from foreign isolates exception with two strains (CAU009 and CAU022). But Korean isolates CAU009 and CAU022 were close related into japanease isolates 417 (99.2%) and indian isolates (97.6%) than Korean isolatese. Our results showed that these two strains were supposed to be originated from abroad. As a results, The G typing and nucleotide sequence analysis of VP7 gene of rotavirus isolated from infants in Korea could be used for identification, serotying and determination of novel or unusual strains of rotaviruses.
흑두로 제조한 청국으로부터 혈전용해력이 우수한 균을 선발하여 동정하였으며, 그를 Bacillus subtilis BB-1로 명명하였다. 이 균은 혈전용해효소 isozyme을 적어도 5개이상 생성하는 균주로 확인되었다. 이 균으로부터 크로모좀을 분리하여 shot gun법으로 혈전용해효소 유전자를 크로닝하였으며, 이 유전자를 BSF-1이라 명명하였다. 이 유전자는 714개의 아미노산을 암호화하고 있으며 기존에 밝혀진 혈전용해효소 유전자와 상동성은 검출되지 않은 새로운 혈전용해효소 유전자였다. 혈전용해효소활성 최적 pH 및 온도는 5.0과 $35^{\circ}C$였다. 기질특이성은 적혈구 배지 또는 skim milk, gelatin등에 전혀 분해활성이 없었다. 이는 혈전만을 특이적으로 분해하는 기질특이성을 보였으며, 혈전분해효소로서의 이용가능성이 충분한 것으로 판단된다.
식물에서 전이인자를 이용한 삽입 변이체의 유전자 기능분석 연구가 최근 가장 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동진벼의 Ac/Ds 삽입 변이체인 F2 세대 30,000 계통을 이용하여 고염과 저온에 민감한 계통과 내성이 있는 계통을 대량 스크리닝을 통해 선발하였다. 첫 번째 스크리닝에서 선발한 212 계통을 Southern blot 분석을 통해 Ds의 삽입여부 및 copy 수를 꽉인하고 표현형과 비교하여 고염과 저온에서 총 19 계통을 선발하였고, 이 중 copy 수가 하나인 계통은 13 계통이었다. 선발한 계통을 FSTs 분석을 통해 Ds의 삽입위치 및 knock-out유전자를 확인하고 염기서열 정보를 이용하여 벼 전체 염기서열 정보와 상동성 비교분석 결과 세포의 신호전달 과정과 조절 관여하는 유전자 그룹인 transpoter, protease family protein and apical meristem family protein, 삼투압조절에 관여하는 유전자 그룹인 heat shock potein, O-methyltransferase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and drought stress Induce protein 그리고 식물의 소포유통(vesicle trafficking)에 관여하는 유전자 SYP 5 family protein로 구분할 수 있었다. 선발된 19개 유전자의 발현 분석을 위해 9종류 비생물학적 스트레스 하에서 RT-PCR을 수행한 결과 이들 knock-out 유전자는 비생물학적 스트레스에 각각 다른 발현 패턴을 보였다. 이 연구의 결과는 삽입 변이체를 통한 유전자의 기능분석에 있어서 비생물학적인 스트레스의 응답 반응계에 관여하는 유전자를 연구하는데 유용할 것이라고 생각된다.
생물적 방제균인 Pseudomonas chlororaphis O6는 phenazine, protease와 HCN 등과 같은 여러 가지 2차 대사 산물들을 분비하여 식물병원균의 생육을 억제하였다. 또한 O6 균을 밀종자에 접종하였을 때, F. culmorum에 의한 뿌리 썩음병을 방제하는 효과가 있었다. 오이 뿌리 분비액내의 주 유기산은 fumaric acid, malic acid, benzoic acid, succinic acid 였고, 당으로는 glucose와 fructose가 검출되었으며, 유기산의 농도는 당의 농도보다 10배 정도 높았다. O6 균은 오이 뿌리 분비액을 영양원으로 하는 배지에서 생육하였다. 유기산을 흡수하는데 관여할 것으로 추정되는 O6 균의 dctA 유전자는 1,335 bp의 open reading frame을 가지고 있었으며, 444개의 아미노산으로 구성된 약 47 kD 의 pI가 8.2인 단백질을 암호화하였다. DctA 단백질은 10개의 putative trans-membrane domains를 가지고 있어, 세포막에 내재된 단백질로 추정되었다. 오이의 뿌리 분비액 중 유기산이 O6 균의 뿌리 정착에 중요한 물질로 작용한다면 본 연구에 의해 클로닝된 dctA 유전자는 식물 정착이나 생물적 방제균의 유용 형질의 발현을 연구하는데 중요한 유전자로 이용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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