유전자 변형 작물은 생산성 측면에서 많은 장점이 있지만 이를 섭취할 경우 잠재적인 위험 요소들에 의해 많은 문제가 대두대고 있다. 본 연구는 저항성유전자를 이입한 배추에서 Profillin, Tubulin-${\alpha}$ (Tub-${\alpha}1$), Heat-shock protein (Bchsp 17.6) and Ubiquitin conjugating enzyme (UBE)의 발현과 이를 30일간 섭취한 마우스에서 ${\beta}$-actin(${\beta}$-act), ${\beta}$-2-microglobulin (B2m), Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and ${\beta}$-glucuronidase (Gus)의 발현 정도를 RT-PCR을 통해 알아보았다. 실험 결과 저항성유전자를 이입한 배추와 그렇지 않은 배추의 유전자 발현 패턴은 큰 차이를 보이지 앓았으며, 이를 섭취한 마우스 장기에서도 발현에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다.
Ubiquitin-conjugating enzyme E2S (UBE2S), a family of E2 protein in the ubiquitination process, is involved in development of various cancers. However, its role in lung adenocarcinoma, has not been well elucidated. In this report, we attempted to investigate expression and function of UBE2S in lung adenocarcinoma. Up-regulation of UBE2S at mRNA, and protein level, was observed in human cancer tissues and lung adenocarcinoma cells. Higher UBE2S expression correlated with poorer prognosis of lung adenocarcinoma patients. UBE2S expression was efficiently suppressed by lentivirus-mediated shRNA strategy in A549 cells, and UBE2S silencing led to reduced cell proliferation, colony formation, and enhanced apoptosis. Inverse results were observed, in UBE2S over-expressed H1299 cells. Microarray analysis indicated that a large number of genes were regulated by UBE2S, and p53 signaling pathway may be critical, to the role of UBE2S in cancer development. Together, UBE2S could be a potential target for lung adenocarcinoma.
Yoo, Hee Min;Park, Jong Ho;Kim, Jae Yeon;Chung, Chin Ha
Molecules and Cells
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제45권6호
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pp.425-434
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2022
The post-translational modification (e.g., phosphorylation) of estrogen receptor α (ERα) plays a role in controlling the expression and subcellular localization of ERα as well as its sensitivity to hormone response. Here, we show that ERα is also modified by UFM1 and this modification (ufmylation) plays a crucial role in promoting the stability and transactivity of ERα, which in turn promotes breast cancer development. The elevation of ufmylation via the knockdown of UFSP2 (the UFM1-deconjugating enzyme in humans) dramatically increases ERα stability by inhibiting ubiquitination. In contrast, ERα stability is decreased by the prevention of ufmylation via the silencing of UBA5 (the UFM1-activating E1 enzyme). Lys171 and Lys180 of ERα were identified as the major UFM1 acceptor sites, and the replacement of both Lys residues by Arg (2KR mutation) markedly reduced ERα stability. Moreover, the 2KR mutation abrogated the 17β-estradiol-induced transactivity of ERα and the expression of its downstream target genes, including pS2, cyclin D1, and c-Myc; this indicates that ERα ufmylation is required for its transactivation function. In addition, the 2KR mutation prevented anchorage-independent colony formation by MCF7 cells. Most notably, the expression of UFM1 and its conjugating machinery (i.e., UBA5, UFC1, UFL1, and UFBP1) were dramatically upregulated in ERα-positive breast cancer cell lines and tissues. Collectively, these findings implicate a critical role attributed to ERα ufmylation in breast cancer development by ameliorating its stability and transactivity.
Shafiee, Sayed Mohammad;Rasti, Mozhgan;Seghatoleslam, Atefeh;Azimi, Tayebeh;Owji, Ali Akbar
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권9호
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pp.3723-3727
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2015
The p53 tumor suppressor protein is a principal mediator of growth arrest, senescence, and apoptosis in response to a broad array of cellular damage. p53 is a substrate for the ubiquitin-proteasome system, however, the ubiquitin-conjugating enzymes (E2s) involved in p53 ubiquitination have not been well studied. UBE2Q1 is a novel E2 ubiquitin conjugating enzyme gene. Here, we investigated the effect of UBE2Q1 overexpression on the level of p53 in the MDA-MB-468 breast cancer cell line as well as the interaction between UBE2Q1 and p53. By using a lipofection method, the p53 mutated breast cancer cell line, MDA-MB-468, was transfected with the vector pCMV6-AN-GFP, containing UBE2Q1 ORF. Western blot analysis was employed to verify the overexpression of UBE2Q1 in MDA-MB-468 cells and to evaluate the expression level of p53 before and after cell transfection. Immunoprecipitation and GST pull-down protocols were used to investigate the binding of UBE2Q1 to p53. We established MDA-MB-468 cells that transiently expressed a GFP fusion proteins containing UBE2Q1 (GFP-UBE2Q1). Western blot analysis revealed that levels of p53 were markedly lower in UBE2Q1 transfected MDA-MB-468 cells as compared with control MDA-MB-468 cells. Both in vivo and in vitro data showed that UBE2Q1 co-precipitated with p53 protein. Our data for the first time showed that overexpression of UBE2Q1can lead to the repression of p53 in MDA-MB-468 cells. This repression of p53 may be due to its UBE2Q1 mediated ubiquitination and subsequent proteasome degradation, a process that may involve direct interaction of UBE2Q1with p53.
유비퀴틴 시스템은 ubiquitin ligases와 deubiquitinases (DUBs)에 의해 타겟 기질의 ubiquitination 유무에 따라 안정화, 활성화, 국소화 및 상호작용을 변화시키고 암 발병의 관여하는 다양한 생물학적 과정을 조절한다. DUBs는 촉매 domain에 따라 6그룹으로 나뉘어지는데, 그 중에서 OTU 그룹 내 대부분의 DUB는 세포의 연속적 신호반응(cell signaling cascade)을 조절할 수 있다. 특이하게도 OTU 그룹에 속하는 otubain 1 (OTUB1)은 정규적(canonical) 활성과 비정규적(non-canonical) 활성을 모두 가지고 있다. 본 보고에서는 OTUB1의 canonical, non-canonical 활성 조절에 있어서 다양한 신호전달경로 및 OTUB1의 역할에 대해 기술하였다. OTUB1은 이 두 종류의 활성 경로를 통하여, OTUB1은 암 관련 신호 전달 체계에 중요한 FOXM1, ERα, KRAS 및 EMT를 조절하고 암세포 증식 및 전이 능력 향상 및 항암제에 대한 내성을 나타낸다. 또한 임상적으로 전이성 및 종양 분화도가 높은 암 조직에서 OTUB1의 발현이 높으며, 이에 따라 환자의 생존율이 감소하는 등 나쁜 예후를 나타낸다. 따라서, 임상적으로 적용할 수 있는 OTUB1 억제제의 개발이 이루어진다면 OTUB1은 종양 치료에 있어 중요한 진단마커이자 치료적인 타겟이 될 수 있다.
Background: The ubiquitin-proteasome system (UPS) degrades a variety of proteins which attach to specific signals. The ubiquitination pathway facilitates degradation of damaged proteins and regulates growth and stress responses. This pathway is altered in various cancers, including acute lymphoblastic leukemia, head and neck squamous cell carcinoma and breast cancer. Recently it has been reported that expression of newly characterized human genes, UBE2Q1 and UBE2Q2, putative members of ubiquitin-conjugating enzyme family (E2), has been also changed in colorectal cancer. Epigenetics is one of the fastest-growing areas of science and nowadays has become a central issue in biological studies of diseases. According to the lack of information about the role of epigenetic changes on gene expression profiling of UBE2Q1 and UBE2Q2, and the presence of CpG islands in the promoter of these two human genes, we decided to evaluate the promoter methylation status of these genes as a first step. Materials and Methods: The promoter methylation status of UBE2Q1 and UBE2Q2 was studied by methylation-specific PCR (MSP) in tumor samples of 60 colorectal cancer patients compared to adjacent normal tissues and 20 non-malignant controls. The frequency of the methylation for each gene was analyzed by chi-square method. Results: MSP results revealed that UBE2Q2 gene promoter were more unmethylated, while a higher level of methylated allele was observed for UBE2Q1 in tumor tissues compared to the adjacent normal tissues and the non malignant controls. Conclusions: UBE2Q1 and UBE2Q2 genes show different methylation profiles in CRC cases.
The methylmercury (MeHg) is a toxic environmental pollutant, causing serious neurological and developmental effects in humans. Recent epidemiological studies have indicated that ingestion of MeHg in fish during pregnancy can result in neuroethological effects in the offspring. However, the mechanism underlying the MeHg-toxicity is not fully understood. To elucidate the mechanisms of toxicity of MeHg and of defense against MeHg, we searched for factors that determine the sensitivity of yeast cells to MeHg, and found that overexpression of Cdc34, a ubiquitin-conjugating enzyme (E2) that is a component of the ubiquitin-proteasome (UP) system, induces a resistance to MeHg toxicity in both yeast and human cells. The UP system is involved in the intracellular degradation of proteins. When Cdc34 is overexpressed in cells, ubiquitination reactions are activated and the degradation of certain proteins by the UP system is enhanced. Therefore, it seems likely that certain as-yet-unidentified proteins that increase MeHg toxicity might exist in cons and that toxicity might be reduced by the enhanced degradation of such proteins, mediated by the UP system, when Cdc34 is overexpressed. SCF ubiquitin-ligase is a component of UP system and consists of Skpl, the scaffold protein Cdc53, the RING-finger protein Hrt1, and one member of the family of F-box proteins. The F-box proteins directly bind to the substrates and are the determinants of substrate specificity of SCF. Therefore, we searched for the f-box protein that cofers resistance to MeHg, and found that overexpression of Hrt3 or Yi1224w induced resistance to MeHg toxicity in yeast cells. Since the protein(5) that enhance toxicity of MeHg might plausibly be induced in substrates of both f-box proteins, we next searched for substrate proteins that are recognized by Hrt3 or Y1r224w using two-hybrid screen. We found that Did3 or Crsl interacts with Hrt3; and Eno2 interacts with Yir224w. The yeast cells that overexpressed each those proteins showed hypersensitivity to MeHg, respectively, indicating that those proteins enhance the MeHg toxicity. Both Dld3 and Eno2 are proteins involved in the synthesis of pyruvate, and overexpression of both proteins might induce increase in interacellular levels of pyruvate. Deletion of Yi1006w that transports pyruvate into the mitochondria induced aresistance to MeHg. These results suggest that the promotion of the pyruvate irdlowinto the mitochondria might enhance MeHg toxicity. This study providesimportant keyfor the elucidauon of the molecular mechanism of MeHg toxicity.
It has been reported that ubiquitin-conjugating enzyme 9 (Ubc9), the unique enzyme2 in the sumoylation pathway, is up-regulated in many cancers. However, the expression and regulation of UBC9 in glioma remains unknown. In this study, we found that Ubc9 was up-regulated in glioma tissues and cell lines compared to a normal control. UBC9 knockdown by small interfering RNA (siRNA) affected cell proliferation and apoptosis in T98G cells. Further experiments revealed that microRNA (miR)-214 directly targeted the 3' untranslated region (UTR) of UBC9 and that there was an inverse relationship between the expression levels of miR-214 and UBC9 protein in glioma tissues and cells. miR-214 overexpression suppressed the endogenous UBC9 protein and affected T98G cell proliferation. These findings suggest that miR-214 reduction facilitates UBC9 expression and is involved in the regulation of glioma cell proliferation.
Lee, Seongmi;Oh, Seung Tack;Jeong, Ha Jin;Pak, Sok Cheon;Park, Hi-Joon;Kim, Jongpil;Cho, Hyun-seok;Jeon, Songhee
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제21권6호
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pp.625-632
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2017
Familial Parkinson's disease (PD) has been linked to point mutations and duplication of the ${\alpha}$-synuclein (${\alpha}$-syn) gene. Mutant ${\alpha}$-syn expression increases the vulnerability of neurons to exogenous insults. In this study, we developed a new PD model in the transgenic mice expressing mutant hemizygous (hemi) or homozygous (homo) A53T ${\alpha}$-synuclein (${\alpha}$-syn Tg) and their wildtype (WT) littermates by treatment with sub-toxic (10 mg/kg, i.p., daily for 5 days) or toxic (30 mg/kg, i.p., daily for 5 days) dose of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). Tyrosine hydroxylase and Bcl-2 levels were reduced in the ${\alpha}$-syn Tg but not WT mice by sub-toxic MPTP injection. In the adhesive removal test, time to remove paper was significantly increased only in the homo ${\alpha}$-syn Tg mice. In the challenging beam test, the hemi and homo ${\alpha}$-syn Tg mice spent significantly longer time to traverse as compared to that of WT group. In order to find out responsible proteins related with vulnerability of mutant ${\alpha}$-syn expressed neurons, DJ-1 and ubiquitin enzyme expressions were examined. In the SN, DJ-1 and ubiquitin conjugating enzyme, UBE2N, levels were significantly decreased in the ${\alpha}$-syn Tg mice. Moreover, A53T ${\alpha}$-syn overexpression decreased DJ-1 expression in SH-SY5Y cells. These findings suggest that the vulnerability to oxidative injury such as MPTP of A53T ${\alpha}$-syn mice can be explained by downregulation of DJ-1.
Shim, Junbo;Shim, Eunyoung;Kim, Gwang Hoon;Han, Jong Won;Zuccarello, Giuseppe C.
ALGAE
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제31권2호
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pp.167-174
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2016
Biological response of cells to variable conditions should affect the expression level of certain genes. Quantification of these changes in target genes needs stable internal controls. Real-time quantitative polymerase chain reaction (PCR) has traditionally used reference or ‘housekeeping’ genes, that are considered to maintain equal expression in different conditions, to evaluate changes in target genes between samples and experimental conditions. Recent studies showed that some housekeeping genes may vary considerably in certain biological samples. This has not been evaluated in red algae. In order to identify the optimal internal controls for real-time PCR, we studied the expression of eleven commonly used housekeeping genes; elongation factor 1-alpha, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, β-actin, polyubiquitin, 30S ribosomal gene, 60S ribosomal gene, beta-tubulin, alpha-tubulin, translation initiation factor, ubiquitin-conjugating enzyme, and isocitrate dehydrogenase in different life-history stages of Bostrychia moritziana. Our results suggest that glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and 30S ribosomal gene, have the most stable gene expression levels between the different life history stages (male, female, carposporophyte, and tetrasporophyte), while the other genes are not satisfactory as internal controls. These results suggest that the combinations of GAPDH and 30S would be useful as internal controls to assess expression level changes in genes that may control different physiological processes in this organism or that may change in different life history stages. These results may also be useful in other red algal systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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