The tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) initiates the extrinsic apoptotic pathway through formation of the death-inducing signaling complex (DISC), followed by activation of effector caspases. TRAIL receptors are composed of death receptors (DR4 and DR5), decoy receptors (DcR1 and DcR2), and osteoprotegerin. Among them, only DRs activate apoptotic signaling by TRAIL. Since the levels of DR expressions are higher in cancer cells than in normal cells, TRAIL selectively activates apoptotic signaling pathway in cancer cells. However, multiple mechanisms, including down-regulation of DR expression and pro-apoptotic proteins, and up-regulation of anti-apoptotic proteins, make cancer cells TRAIL-resistant. Therefore, many researchers have investigated strategies to overcome TRAIL resistance. In this review, we focus on protein regulation in relation to extrinsic apoptotic signaling pathways via ubiquitination. The ubiquitin proteasome system (UPS) is an important process in control of protein degradation and stabilization, and regulates proliferation and apoptosis in cancer cells. The level of ubiquitination of proteins is determined by the balance of E3 ubiquitin ligases and deubiquitinases (DUBs), which determine protein stability. Regulation of the UPS may be an attractive target for enhancement of TRAIL-induced apoptosis. Our review provides insight to increasing sensitivity to TRAIL-mediated apoptosis through control of post-translational protein expression.
An increased understanding of apoptosis makes anti-apoptosis engineering possible, which is an approach used to inhibit apoptosis for the purpose of therapeutic, or industrial applications in the treatment of the diseases associated with increased apoptosis, or to improve the productivity of animal cell cultures, respectively. Some known anti-apoptosis proteins are the Bcl-2 family, IAP (inhibitor of apoptosis) and Hsps (heat shock proteins), with which anti-apoptosis engineering has progressed. This article reviews anti-apoptosis engineering using known anti-apoptosis compounds, and introduces a 30 K protein, isolated from silkworm hemolymph, as a novel anti-apoptotic protein, that Shows no homology with other known anti-apoptotic proteins. The regulation of apoptosis, using anti-apoptotic proteins and genes originating from the silkworm, Bombyx mori, may provide a new strategy in this field.
Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
/
2012.05a
/
pp.8-8
/
2012
Ginseng have been traditionally used for strengthening immunity, providing nutrition and recovering health from fatigue. Recently, pharmaceutical activities of ginseng roots have been proven by many researches, and ginseng has become a world-famous medicinal plant. Ginseng saponin, ginsenoside, is one of the most important secondary metabolite in ginseng which has various pharmacological activities. Many studies have aimed to convert major ginsenosides to the more active minor ginsenoside Rg3 for consumer demand ginseng product. Microbial strain GS514 strain was isolated from soil around ginseng roots for enzymatic preparation of ginsenoside Rg3, which strain shows strong ability of converting ginsenoside Rb1and Rd into Rg3 in the solution with NaCl. The gene encoding a ${\beta}$-glucosidase from this GS514 was cloned and expressed in the BL21 (DE3) strain of Escherichia coli. The recombinant enzyme was purified and characterized. The molecular mass of purified was 87.5 kDa, as determined by SDS-PAGE. The gene sequence revealed significant homology to the family 3 glycoside hydrolases. The purified single enzyme also catalyzed the conversion of ginsenoside Rb1 into Rg3. This target enzyme will be able to produce as much saponin for consumer demand ginseng product. Anti-apoptotic proteins bind with pro-apoptotic proteins to induce apoptosis mechanism. Over expression of these anti-apoptotic proteins lead to several cancers by preventing apoptosis. Docking simulations were performed for anti-apoptotic proteins with several ginsenosides from Panax ginseng. Our finding shows ginsenosides particularly Rg3, Rh2 and Rf have more binding affinity with apoptotic proteins. Further, these docking system of each ginsenosides can be extended to experimental screen system for further brief confirmations of several diseases.
Apoptosis (programmed cell death) is a cellular self-destruction mechanism that is essential for a variety of biological events, such as developmental sculpturing, tissue homeostasis, and the removal of unwanted cells. Mitochondria play a crucial role in regulating cell death. $Ca^{2+}$ has long been recognized as a participant in apoptotic pathways. Mitochondria are known to modulate and synchronize $Ca^{2+}$ signaling. Massive accumulation of $Ca^{2+}$ in the mitochondria leads to apoptosis. The $Ca^{2+}$ dynamics of ER and mitochondria appear to be modulated by the Bcl-2 family proteins, key factors involved in apoptosis. The number and morphology of mitochondria are precisely controlled through mitochondrial fusion and fission process by numerous mitochondria-shaping proteins. Mitochondrial fission accompanies apoptotic cell death and appears to be important for progression of the apoptotic pathway. Here, we highlight and discuss the role of mitochondrial calcium handling and mitochondrial fusion and fission machinery in apoptosis.
Ahn, Joung Hoon;Kim, Min Hye;Kwon, Hyung Joo;Choi, Soo Young;Kwon, Hyeok Yil
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.17
no.1
/
pp.43-50
/
2013
Palmitic acid (PAM), one of the most common saturated fatty acid (SFA) in animals and plants, has been shown to induce apoptosis in exocrine pancreatic AR42J cells. In this study, we investigated cellular mechanisms underlying protective effects of oleic acid (OLA) against the lipotoxic actions of PAM in AR42J cells. Exposure of cells to long-chain SFA induced apoptotic cell death determined by MTT cell viability assay and Hoechst staining. Co-treatment of OLA with PAM markedly protected cells against PAM-induced apoptosis. OLA significantly attenuated the PAM-induced increase in the levels of pro-apoptotic Bak protein, cleaved forms of apoptotic proteins (caspase-3, PARP). On the contrary, OLA restored the decreased levels of anti-apoptotic Bcl-2 family proteins (Bcl-2, Bcl-xL, and Mcl-1) in PAM-treated cells. OLA also induced up-regulation of the mRNA expression of Dgat2 and Cpt1 genes which are involved in triacylglycerol (TAG) synthesis and mitochondrial ${\beta}$-oxidation, respectively. Intracellular TAG accumulation was increased by OLA supplementation in accordance with enhanced expression of Dgat2 gene. These results indicate that restoration of anti-apoptotic/pro-apop-totic protein balance from apoptosis toward cell survival is involved in the cytoprotective effects of OLA against PAM-induced apoptosis in pancreatic AR42J cells. In addition, OLA-induced increase in TAG accumulation and up-regulation of Dgat2 and Cpt1 gene expressions may be possibly associated in part with the ability of OLA to protect cells from deleterious actions of PAM.
Reactivating the p53 pathway in tumors is an important strategy for anticancer therapy. In response to diverse cellular stresses, the tumor suppressor p53 mediates apoptosis in a transcription-independent and transcription-dependent manner. Although extensive studies have focused on the transcription-dependent apoptotic pathway of p53, the transcription-independent apoptotic pathway of p53 has only recently been discovered. Molecular interactions between p53 and Bcl-2 family proteins in the mitochondria play an essential role in the transcription-independent apoptosis of p53. This review describes the structural basis for the transcription-independent apoptotic pathway of p53 and discusses its potential application to anticancer therapy.
Bisan El Dakkak;Jalal Taneera;Waseem El-Huneidi;Eman Abu-Gharbieh;Rifat Hamoudi;Mohammad H. Semreen;Nelson C. Soares;Eman Y. Abu-Rish;Mahmoud Y. Alkawareek;Alaaldin M. Alkilany;Yasser Bustanji
Biomolecules & Therapeutics
/
v.32
no.3
/
pp.267-280
/
2024
Apoptosis, programmed cell death pathway, is a vital physiological mechanism that ensures cellular homeostasis and overall cellular well-being. In the context of cancer, where evasion of apoptosis is a hallmark, the overexpression of anti-apoptotic proteins like Bcl2, Bcl-xL and Mcl-1 has been documented. Consequently, these proteins have emerged as promising targets for therapeutic interventions. The BCL-2 protein family is central to apoptosis and plays a significant importance in determining cellular fate serving as a critical determinant in this biological process. This review offers a comprehensive exploration of the BCL-2 protein family, emphasizing its dual nature. Specifically, certain members of this family promote cell survival (known as anti-apoptotic proteins), while others are involved in facilitating cell death (referred to as pro-apoptotic and BH3-only proteins). The potential of directly targeting these proteins is examined, particularly due to their involvement in conferring resistance to traditional cancer therapies. The effectiveness of such targeting strategies is also discussed, considering the tumor's propensity for anti-apoptotic pathways. Furthermore, the review highlights emerging research on combination therapies, where BCL-2 inhibitors are used synergistically with other treatments to enhance therapeutic outcomes. By understanding and manipulating the BCL-2 family and its associated pathways, we open doors to innovative and more effective cancer treatments, offering hope for resistant and aggressive cases.
The molecular interaction between tumor suppressor p53 and the anti-apoptotic Bcl-2 family proteins plays an essential role in the transcription-independent apoptotic pathway of p53. In this study, we investigated the binding of p53 DNA-binding domain (p53DBD) with the anti-apoptotic Bcl-2 family proteins, Bcl-w, Mcl-1, and Bcl-2, using GST pull-down assay and NMR spectroscopy. The GST pull-down assays and NMR experiments demonstrated the direct binding of the p53DBD with Bcl-w, Mcl-1, and Bcl-2. Further, NMR chemical shift perturbation data showed that Bcl-w and Mcl-1 bind to the positively charged DNA-binding surface of p53DBD. Noticeably, the refined structural models of the complexes between p53DBD and Bcl-w, Mcl-1, and Bcl-2 showed that the binding mode of p53DBD is highly conserved among the anti-apoptotic Bcl-2 family proteins. Furthermore, the chemical shift perturbations on Bcl-w, Mcl-1, and Bcl-2 induced by p53DBD binding occurred not only at the p53DBD-binding acidic region but also at the BH3 peptide-binding pocket, which suggests an allosteric conformational change similar to that observed in Bcl-$X_L$. Taken altogether, our results revealed a structural basis for a conserved binding mechanism between p53DBD and the anti-apoptotic Bcl-2 family proteins, which shed light on to the molecular understanding of the transcription-independent apoptosis pathway of p53.
Although actinomycin D (AMD) is known to induce apoptotic cell death to various cell lines, the mechanism of apoptosis induced by AMD is still unclear. Understanding this mechanism may improve its therapeutic efficacy. The present study has been performed to elucidate expression of Bcl-2 and Caspase-3 proteins related to apoptosis in human leukemia K-562 cells. Five different assays were performed in this study; DNA fragmentation analysis by agarose gel electrophoresis, quantitative assay of fragmented DNA, morphological assessment of apoptotic cells, quantification of apoptosis by annexin V (AV) and propidium iodide (PI) staning, and expression of Bcl-2 and Caspase-3 proteins by the western blot analysis. The number of apoptotic cells and amount of fragmented DNA in this cell line treated with AMD was increased at 6 hour. DNA ladder pattern was also appeared at 6 hour. The expression of Bcl-2 was decreased, and disappeared from 12 hours after AMD treatment. Precursor of Caspase-3 was degraded, and 20 kDa cleavage products were detected. These results suggest that AMD induced apoptosis of K-562 cells is Caspase-3-dependent fashion, and this apoptosis is related to the degradation of Bcl-2 proteins.
Sprague-Dawley (SD) rats were orally administered with NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), which inhibits or blocks the production of nitric oxide from L-arginine in vascular endothelial cells and vessel tissue. We examined the effects of nitric oxide on some physiological changes such as blood pressure and heart rate, and confirms the apoptosis induced by the suppressed nitric oxide activity in the kidney. This study was performed to investigate correlation between the activities of nitric oxide and apoptosis by immunohistochemical changes of apoptotic control proteins with regulated chronic inhibition of nitric oxide. In the kidney from L-NAME-treated group, immunohistochemical reaction to the antigens of apoptosis inhibiting proteins such as bcl-2 and bcl-xL, exhibited a time-dependent reduction. The expression of apoptosis-inhibiting proteins such as bax and p53 increased expression in proportion to the duration of treatment. The most sensitive apoptosis regulating proteins to L-NAME were p53 in stimulation and bcl-2 in inhibition, respectively.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.