The metabolic response of Labeo rohita to thermal acclimation was assessed. Advanced fingerlings of L. rohita (average weight $31{\pm}1.4g$) were acclimated to 31, 33 and $36^{\circ}C$ compared with ambient temperatures ($26^{\circ}C$) for 30 days and different enzymes associated with stress response were estimated. Glycolytic enzyme-Lactate dehydrogenase, (LDH, E.C.1.1.1.27), TCA cycle enzyme-Malate dehydrogenase (MDH, E.C.1.1.1.37), Protein metabolizing enzymes-Aspartate amino transferase (AST, E.C.2.6.1.1) and Alanine amino transferase (ALT, E.C.2.6.1.2) of liver, gill and muscle, Gluconeogenic enzymes-Fructose 1,6 Bi phosphatase (FBPase, E.C. 3.1.3.11) and Glucose 6 phosphatase (G6Pase, E.C. 3.1.3.9) of liver and kidney were significantly (p<0.05) different with increasing acclimation temperatures. Heat Shock Protein-70 (HSP-70) was expressed in increasing intensity at 31, 33 and $36^{\circ}C$ but was not expressed at $26^{\circ}C$. Results suggest that higher acclimation temperatures enhance metabolism and L. rohita maintains homeostasis between $26-36^{\circ}C$ via an acclimation episode. Such adaptation appears to be facilitated by resorting to gluconeogenic and glycogenolytic pathways for energy mobilization and induction of HSPs.
Calcineurin (Cn) is a serine/threonine phosphatase implicated in a wide variety of biological responses. To identify proteins that mediate Cn signaling pathway effects, we used yeast two-hybrid assays to screen for Cn interacting proteins, discovering a protein encoded by the gene, cnp-2 (Y46G5A.10). Utilizing serially deleted forms of Cn as baits, we demonstrated that the catalytic domain of Cn (TAX-6) binds with CNP-2, and this physical interaction was able to be reconstituted in vitro, supporting our yeast two-hybrid results. cnp-2 is a nematode-specific novel gene found in C. elegans as well as its closest relative, C. briggsae. CNP-2 was strongly expressed in the intestine of C. elegans. To study the function of cnp-2, we performed cnp-2 RNAi knock-down and characterized phenotypes associated with Cn mutants. However, no gross defects were revealed in these RNAi experiments. CNP-2 was proven to be a Cn binding protein; however, its role remains to be elucidated.
Background: Fraxetin (7,8-dihydroxy-6-methoxy coumarin), a coumarin derivative, has been reported to possess antioxidative, anti-inflammatory and neuroprotective effects. A number of recent observations suggest that the induction of heme oxygenase-1 (HO-1) inhibits inflammation and tumorigenesis. In the present study, we determined the effect of fraxetin on HO-1 expression in HaCaT human keratinocytes and investigated its underlying molecular mechanisms. Methods: Reverse transcriptase-PCR and Western blot analysis were performed to detect HO-1 mRNA and protein expression, respectively. Cell viability was measured by the MTS test. The induction of intracellular reactive oxygen species (ROS) by fraxetin was evaluated by 2′,7′-dichlorofluorescin diacetate staining. Results: Fraxetin upregulated mRNA and protein expression of HO-1. Incubation with fraxetin induced the localization of nuclear factor-erythroid-2-related factor-2 (Nrf2) in the nucleus and increased the antioxidant response element-reporter gene activity. Fraxetin also induced the phosphorylation of Akt and AMP-activated protein kinase $(AMPK){\alpha}$ and diminished the expression of phosphatase and tensin homolog, a negative regulator of Akt. Pharmacological inhibition of Akt and $AMPK{\alpha}$ abrogated fraxetin-induced expression of HO-1 and nuclear localization of Nrf2. Furthermore, fraxetin generated ROS in a concentration-dependent manner. Conclusions: Fraxetin induces HO-1 expression through activation of Akt/Nrf2 or $AMPK{\alpha}/Nrf2$ pathway in HaCaT cells.
Investigation of chemically synthesized inositol 1,4,5-trisphosphate [$Ins(1,4,5)P_3$] analogs has led to the isolation of a novel binding protein with a molecular size of 130 kDa, characterized as a molecule with similar domain organization to phospholipase C-${\delta}1$ (PLC-${\delta}1$) but lacking the enzymatic activity. An isoform of the molecule was subsequently identified, and these molecules have been named PRIP (PLC-related, but catalytically inactive protein), with the two isoforms named PRIP-1 and -2. Regarding its ability to bind $Ins(1,4,5)P_3$ via the pleckstrin homology domain, the involvement of PRIP-1 in $Ins(1,4,5)P_3$-mediated $Ca^{2+}$ signaling was examined using COS-1 cells overexpressing PRIP-1 and cultured neurons prepared from PRIP-1 knock-out mice. Yeast two hybrid screening of a brain cDNA library using a unique N-terminus as bait identified GABARAP ($GABA_A$ receptor associated protein) and PP1 (protein phosphatase 1), which led us to examine the possible involvement of PRIP in $GABA_A$ receptor signaling. For this purpose PRIP knock-out mice were analyzed for $GABA_A$ receptor function in relation to the action of benzodiazepines from the electrophysiological and behavioral aspects. During the course of these experiments we found that PRIP also binds to the b-subunit of $GABA_A$ receptors and PP2A (protein phosphtase 2A). Here, we summarize how PRIP is involved in $Ins(1,4,5)P_3$-mediated $Ca^{2+}$ signaling and $GABA_A$ receptor signaling based on the characteristics of binding molecules.
Park, Mi Hwa;Kim, Seoyeon;Cheon, Jihyeon;Lee, Juyeong;Kim, Bo Kyung;Lee, Sang-Hyeon;Kong, Changsuk;Kim, Yuck Yong;Kim, Mihyang
Nutrition Research and Practice
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v.10
no.2
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pp.148-153
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2016
BACKGROUND/OBJECTIVES: Bone formation and bone resorption continuously occur in bone tissue to prevent the accumulation of old bone, this being called bone remodeling. Osteoblasts especially play a crucial role in bone formation through the differentiation and proliferation. Therefore, in this study, we investigated the effects of Scytosiphon lomentaria extract (SLE) on osteoblastic proliferation and differentiation in MC3T3-E1 cells. MATERIALS/METHODS: A cell proliferation assay, alkaline phosphatase (ALP) activity assay, alizarin red staining and protein expression analysis of osteoblastic genes were carried out to assess the osteoblastic proliferation and differentiation. RESULTS: The results indicated that treatment of SLE promoted the proliferation of MC3T3-E1 cells and improved ALP activity. And, SLE treatment significantly promoted mineralized nodule formation compared with control. In addition, cells treated with SLE significantly upregulated protein expression of ALP, type 1 collagen, bone morphogenetic protein 2, runt-related transcription factor 2, osterix, and osteoprotegerin. CONCLUSIONS: The results demonstrate that SLE promote differentiation inducement and proliferation of osteoblasts and, therefore may help to elucidate the transcriptional mechanism of bone formation and possibly lead to the development of bone-forming drugs.
Su, Xiang-Dong;Yang, Seo Y;Shrestha, Saroj K;Soh, Yunjo
Journal of Veterinary Science
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v.23
no.4
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pp.47.1-47.11
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2022
Background: In lipopolysaccharide-induced RAW264.7 cells, Aster tataricus (AT) inhibits the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells and MAPKs pathways and critical pathways of osteoclast development and bone resorption. Objectives: This study examined how aster saponin A2 (AS-A2) isolated from AT affects the processes and function of osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand (RANKL) in RAW264.7 cells and bone marrow macrophages (BMMs). Methods: The cell viability, tartrate-resistant acid phosphatase staining, pit formation assay, polymerase chain reaction, and western blot were carried out to determine the effects of AS-A2 on osteoclastogenesis. Results: In RAW264.7 and BMMs, AS-A2 decreased RANKL-initiated osteoclast differentiation in a concentration-dependent manner. In AS-A2-treated cells, the phosphorylation of ERK1/2, JNK, and p38 protein expression were reduced considerably compared to the control cells. In RAW264.7 cells, AS-A2 suppressed the RANKL-induced activation of osteoclast-related genes. During osteoclast differentiation, AS-A2 suppressed the transcriptional and translational expression of NFATc1 and c-Fos. AS-A2 inhibited osteoclast development, reducing the size of the bone resorption pit area. Conclusion: AS-A2 isolated from AT appears to be a viable therapeutic therapy for osteolytic illnesses, such as osteoporosis, Paget's disease, and osteogenesis imperfecta.
in this study, hybrid bioreactor was used to apply physical stimuli in cell culture. Effect of the applied physical stimuli on the growth and differentiation of MC3T3-El cell in a three-dimensional Chitosan scaffold were studied by using the hybrid bioreactor. The hybrid bioreactor for physical stimulus was specially designed to apply uniaxial cyclic compressive and shear strain. Physical stimulus was applied over a period of 14 days with 150 cycles per day at a frequency of 0.5Hz. Strain magnitude was 2.5% of the scaffold size. Control group and physically stimulated group of the MC3T3-El tell were incubated and harvested at the indicated times (Day 6, 8, 10, 12, 14). The total amount of protein, which obtained information of cell growth, was determined by Lowey method. Alkaline phosphatase activity was examined by ELISA. Physically stimulated group using the hybrid bioreactor was increased in alkaline phosphatase activity comparing with control group. The nodule formation and calcium deposit of the physical stimuli group which resulted in cell differentiation was faster than that of control group.
Acetyl-CoA carboxylases (ACCs) play critical roles in fatty acid synthesis and oxidation by the catalytic activity of the carboxylation of acetyl-CoA to malonyl-CoA. It is known that ACCs are inactivated through reversible phosphorylation by AMP-activated protein kinase (AMPK) and allosterically activated by citrate. Here, we determined the crystal structures of biotin carboxylase (BC) domain of human ACC2 phosphorylated by AMPK in the presence of citrate in order to elucidate the activation mechanism by citrate. This structure shows that phosphorylated Ser222 is released from the dimer interface, and thereby facilitating the dimerization or oligomerization of the BC domain allosterically. This structural explanation is coincident with the experimental result that the phosphorylated Ser222 was dephosphorylated more easily by protein phosphatase 2A (PP2A) as the citrate concentration increases.
Differentially expressed genes by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) were identified in order to evaluate them as dioxin-sensitive markers and crucial signaling molecules to understand dioxin-induced toxic mechanisms in human bronchial cells. Gene expression profiling was analyzed by cDNA microarray and ten genes were selected for further study. They were cytochrome P450, family 1, subfamily B, polypeptide 1 (CYP1B1), S100 calcium binding protein A8 (calgranulin A), S100 calcium binding protein A9 (calgranulin B), aldehyde dehydrogenase 1 family, member A3 (ALDH6) and peroxiredoxin 5 (PRDX5) in up-regulated group. Among them, CYP1B1 was used as a hallmark for dioxin and sharply increased by TCDD exposure. Down-regulated genes were IK cytokine, interferon-induced protein with tetratricopeptide repeats 1 (IFIT1), nuclease sensitive element binding protein 1 (NSEP1), protein tyrosine phosphatase type VI A, member 1 (PTP4A1), ras oncogene family 32 (RAB32). Although up-regulated 4 genes in microarray were coincided with northern hybridization, down-regulated 5 genes showed U-shaped expression pattern which is sharply decreased at lower doses and gradually increased at higher doses. These results introduce some of TCDD-responsive genes can be sensitive markers against TCDD exposure and used as signaling cues to understand toxicity initiated by TCDD inhalation in pulmonary tissues.
Isozyme was used to characterize general protein patterns of genetic relationships among 303 silkworm stocks preserved in National Sericultural and Entomology Research Institute, RDA. Six isozymes (esterase, acid phosphatase, alkaline phosphatase, amylase, glucose-6-phosphate dehydrogenase and sucrase) from hemolymph, midgut, and digestive juice were employed to construct dendograms(UPGMA method) using a polycrylamide gel electrophoresis. A cluster analysis revealed four major group, which were divided into several subgroups within each group, contained assemglages of Japanese and Chinese races. Especially, genetic differentiation in the first and second group was greatest rather than within Japanese and Chinese races repectively and was concordant with the hypothesis of phyletic sorting of initial variability in China many years ago. Hypothesized recent introgression between groups was also plausible, but the eviednce suggested bidirectional gene flow between the Chinese and the Japnaese lineages. Interpreting the results in light of evidence from the current study, the genetic diversity and relationship showed in Korean silkworm race, Hansammyun reflected early and independent evolution from the Chinese ancestor, limited addition of new variability and phyletic sorting within Korean peninsula more than 4,000 years.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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