Background: Peste des petits ruminants (PPR) is an infectious disease caused by the peste des petits ruminants virus (PPRV) that mainly produces respiratory symptoms in affected animals, resulting in great losses in the world's agriculture industry every year. Single-domain variable heavy chain (VHH) antibody fragments, also referred to as nanobodies, have high expression yields and other advantages including ease of purification and high solubility. Objectives: The purpose of this study is to obtain a single-domain antibody with good reactivity and high specificity against PPRV. Methods: A VHH cDNA library was established by immunizing camels with PPRV vaccine, and the capacity and diversity of the library were examined. Four PPRV VHHs were selected, and the biological activity and antigen-binding capacity of the four VHHs were identified by western blot, indirect immunofluorescence, and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analyses. ELISA was used to identify whether the four VHHs were specific for PPRV, and VHH neutralization tests were carried out. ELISA and western blot analyses were used to identify which PPRV protein was targeted by VHH2. Results: The PPRV cDNA library was constructed successfully. The library capacity was greater than 2.0 × 106 cfu/mL, and the inserted fragment size was approximately 400 bp to 2000 bp. The average length of the cDNA library fragment was about 1000 bp, and the recombination rate was approximately 100%. Four single-domain antibody sequences were selected, and proteins expressed in the supernatant were obtained. The four VHHs were shown to have biological activity, close affinity to PPRV, and no cross-reaction with common sheep diseases. All four VHHs had neutralization activity, and VHH2 was specific to the PPRV M protein. Conclusions: The results of this preliminary research of PPRV VHHs showed that four screened VHH antibodies could be useful in future applications. This study provided new materials for inclusion in PPRV research.
Jo, Eunhye;Kim, Jihye;Lee, Areum;Moon, Keumok;Cha, Jaeho
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.31
no.3
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pp.483-491
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2021
Two putative genes, lip29 and est29, encoding lipolytic enzymes from the thermophilic bacterium Geobacillus thermocatenulatus KCTC 3921 were cloned and overexpressed in Escherichia coli. The recombinant Lip29 and Est29 were purified 67.3-fold to homogeneity with specific activity of 2.27 U/mg and recovery of 5.8% and 14.4-fold with specific activity of 0.92 U/mg and recovery of 1.3%, respectively. The molecular mass of each purified enzyme was estimated to be 29 kDa by SDS-PAGE. The alignment analysis of amino acid sequences revealed that both enzymes belonged to GDSL lipase/esterase family including conserved blocks with SGNH catalytic residues which was mainly identified in plants before. While Est29 showed high specificity toward short-chain fatty acids (C4-C8), Lip29 showed strong lipolytic activity to long-chain fatty acids (C12-C16). The optimal activity of Lip29 toward p-nitrophenyl palmitate as a substrate was observed at 50℃ and pH 9.5, respectively, and its activity was maintained more than 24 h at optimal temperatures, indicating that Lip29 was thermostable. Lip29 exhibited high tolerance against detergents and metal ions. The homology modeling and substrate docking revealed that the long-chain substrates showed the greatest binding affinity toward enzyme. Based on the biochemical and insilico analyses, we present for the first time a GDSL-type lipase in the thermophilic bacteria group.
Studies on the side effects of contrast agents are being discussed based on various cases, but studies analyzing the chemical structure of the underlying contrast agents are difficult to understand as the manufacturers have not disclosed them. Therefore, in this study, the chemical structure of the contrast medium was analyzed using 1H-NMR spectrometer for Omnipaque contrast medium prepared from Iohexol, which is a nonionic iodide contrast medium, Xenetix contrast medium from Iobitridol, and Iomeron contrast medium from Iomeprol. As a result, it was found that the Omnipaque contrast medium of Iohexol had 6 carboxyl groups, 3 carbonyl groups, 4 amine groups, 1 methyl group, and 2 cyano groups. It was found that the Xenetix contrast medium of the iobitridol formulation had 6 carboxyl groups, 3 carbonyl groups, 2 amine groups, and 4 cyano groups. It was found that the Iomeron contrast agent of the Iomeprol formulation had 5 carboxyl groups, 3 carbonyl groups, 4 amine groups, 1 methyl group, and 2 cyano groups. As shown in this study, the chemical structure of the non-ionic monomer contrast agent increases its affinity with water by binding a number of hydroxyl groups (OH) to the carboxyl group. It is necessary to accurately identify each of these factors and analyze the physical and chemical changes of the contrast medium according to various environmental factors.
Peucedanum japonicum Thunberg (PJT) has been used in traditional medicine to treat colds, coughs, fevers, and other inflammatory diseases. The goal of this study was to investigate whether 3'-isovaleryl-4'-senecioylkhellactone (IVSK) from PJT has anti-inflammatory effects on lung epithelial cells. The anti-inflammatory effects of IVSK were evaluated using phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-stimulated A549 cells and regular human lung epithelial cells as a reference. IVSK reduced the secretion of the inflammatory mediators interleukin (IL)-8 and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and the mRNA expression of IL-6, IL-8, MCP-1, and IL-1β. Additionally, it inhibited the phosphorylation of IκB kinase (IKK), p65, Iκ-Bα, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) p38, JNK, and ERK in A549 cells stimulated with PMA. Moreover, the binding affinity of activator protein-1 (AP-1) and nuclear factor-κB (NF-κB) was significantly reduced in the luciferase assay, while nuclear translocation was markedly inhibited by IVSK in the immunocytochemistry. These findings indicate that IVSK can protect against inflammation through the AP-1 and NF-κB pathway and could possibly be used as a lead compound for the treatment of inflammatory lung diseases.
Background: Ginsenoside Rd is a natural compound with promising neuroprotective effects. However, the underlying mechanisms are still not well-understood. In this study, we explored whether ginsenoside Rd exerts protective effects on cerebral endothelial cells after oxygen-glucose deprivation/reoxygenation (OGD/R) treatment and its potential docking proteins related to the underlying regulations. Method: Commercially available primary human brain microvessel endothelial cells (HBMECs) were used for in vitro OGD/R studies. Cell viability, pyroptosis-associated protein expression and tight junction protein degradation were evaluated. Molecular docking proteins were predicted. Subsequent surface plasmon resonance (SPR) technology was utilized for validation. Flow cytometry was performed to quantify caspase-1 positive and PI positive (caspase-1+/PI+) pyroptotic cells. Results: Ginsenoside Rd treatment attenuated OGD/R-induced damage of blood-brain barrier (BBB) integrity in vitro. It suppressed NLRP3 inflammasome activation (increased expression of NLRP3, cleaved caspase-1, IL-1β and GSDMD-N terminal (NT)) and subsequent cellular pyroptosis (caspase-1+/PI + cells). Ginsenoside Rd interacted with SLC5A1 with a high affinity and reduced OGD/R-induced sodium influx and potassium efflux in HBMECs. Inhibiting SLC5A1 using phlorizin suppressed OGD/R-activated NLRP3 inflammasome and pyroptosis in HBMECs. Conclusion: Ginsenoside Rd protects HBMECs from OGD/R-induced injury partially via binding to SLC5A1, reducing OGD/R-induced sodium influx and potassium efflux, thereby alleviating NLRP3 inflammasome activation and pyroptosis.
Jaber, Abdullah All;Chowdhury, Zeshan Mahmud;Bhattacharjee, Arittra;Mourin, Muntahi;Keya, Chaman Ara;Bhuyan, Zaied Ahmed
Genomics & Informatics
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v.19
no.4
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pp.48.1-48.10
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2021
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) encodes small envelope protein (E) that plays a major role in viral assembly, release, pathogenesis, and host inflammation. Previous studies demonstrated that pyrazine ring containing amiloride analogs inhibit this protein in different types of coronavirus including SARS-CoV-1 small envelope protein E (SARS-CoV-1 E). SARS-CoV-1 E has 93.42% sequence identity with SARS-CoV-2 E and shared a conserved domain NS3/small envelope protein (NS3_envE). Amiloride analog hexamethylene amiloride (HMA) can inhibit SARS-CoV-1 E. Therefore, we performed molecular docking and dynamics simulations to explore whether amiloride analogs are effective in inhibiting SARS-CoV-2 E. To do so, SARS-CoV-1 E and SARS-CoV-2 E proteins were taken as receptors while HMA and 3-amino-5-(azepan-1-yl)-N-(diaminomethylidene)-6-pyrimidin-5-ylpyrazine-2-carboxamide (3A5NP2C) were selected as ligands. Molecular docking simulation showed higher binding affinity scores of HMA and 3A5NP2C for SARS-CoV-2 E than SARS-CoV-1 E. Moreover, HMA and 3A5NP2C engaged more amino acids in SARS-CoV-2 E. Molecular dynamics simulation for 1 ㎲ (1,000 ns) revealed that these ligands could alter the native structure of the proteins and their flexibility. Our study suggests that suitable amiloride analogs might yield a prospective drug against coronavirus disease 2019.
Park, Dongjun;Lee, Hong Gu;Min, Kyoungin;Park, Hyoungkook;Jin, Mu Hyun;Cho, Ho Song
The Korea Journal of Herbology
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v.37
no.5
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pp.1-8
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2022
Objectives : This study aimed to investigate the synergistic effect of combining Cynanchi Wilfordii Radix extract with Humuli Lupuli Flos extract on estrogenic and anti-osteoclastogenic activity. Methods : Estrogenic effect of a mixture of Cynanchi Wilfordii Radix extract and Humuli Lupuli Flos extract (CWHL), Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin (an active ingredient of Cynanchi wilfordii Radix extract) and 8-prenylnaringenin (an active ingredient of Humuli Lupuli Flos extract) were examined by proliferation E-screen assay and expression of estrogen inducible gene, pS2 via Real Time-PCR (RT-PCR) in MCF-7 estrogen responsive cells. And their estrogenic activities were investigated how to modulate Estrogen receptor 𝛽 by binding affinity assay. Inhibitory effect of CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin on RANKL-induced osteoclast differentiation were tested by TRAP (Tartrate-resistant acid phosphatase) staining in osteoclastogenic RAW 264.7 cells. Results : CWHL, Humuli Lupuli Flos extract and 8-prenylnaringenin accelerated the proliferation of MCF-7 and the expression of pS2 in MCF-7. CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin bind to estrogen receptor 𝛽. CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin inhibited RANKL-induced osteoclastogenesis in osteoclastogenic RAW 264.7. CWHL is more effective for all markers than Cynanchi Wilfordii Radix extract or Humuli Lupuli Flos extract alone. Conclusions : CWHL may a potential therapeutic agent for menopause and osteoporosis as a natural food resource. CWHL as a natural food source has therapeutic potential in cases of menopause and osteoporosis.
CHANG, Ki Churl;LEE, Hoi Young;LEE, Goun Woo;KOO, Eui Bon;KANG, Young Jin;LEE, Young Soo
Biomolecules & Therapeutics
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v.5
no.3
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pp.239-245
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1997
Trimetoquinol (TMQ) and its analogs are known to have thromboxane $A_2$ antagonistic action. We also reported that GS389, chemically similar to TMQ, has competitive antagonistic action in rat aorta and human platelets. In the present study, we investigated the pharmacological characteristics of GS283 and GS 386, analogs of GS389, using vascular smooth muscle, human platelets and rat brain homogenates. In isolated pig coronary artery (PCA), both of GS283 and GS386 relaxed U46619-contracted rings in concentration dependent manner. Pretreatment with several concentrations of GS283 and GS386 shifted the dose-response curves to the right, and reduced of maximum contration dose-dependently. Furthermore, GS283 and GS386 strongly inhibited $Ca^{2+}$ -induced contraction in the PCA. In human platelets, U46619- and A23187-induced platelet aggregation was inhibited by GS283 and GS386, concentration-dependently. Anti-platelet aggregation was related to the compound\`s ability to inhibit ATP release at each stimulation. In rat brain homogenates, receptor-binding assay resulted that both GS283 and GS386 have a relative affinity to $\alpha$-adrenergic receptor. Taken together. we concluded that the mechamism of action of GS283 and GS86 is not related with in TXA$_2$ receptor but concerned with calcium antagonistic action and a-blocking action.n.
Sang-A Lee;Vitchan Kim;Byoungyun Choi;Hyein Lee;Young-Jin Chun;Kyoung Sang Cho;Donghak Kim
Biomolecules & Therapeutics
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v.31
no.1
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pp.82-88
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2023
Genomic analysis indicated that the genome of Drosophila melanogaster contains more than 80 cytochrome P450 genes. To date, the enzymatic activity of these P450s has not been extensively studied. Here, the biochemical properties of CYP6A8 were characterized. CYP6A8 was cloned into the pCW vector, and its recombinant enzyme was expressed in Escherichia coli and purified using Ni2+-nitrilotriacetate affinity chromatography. Its expression level was approximately 130 nmol per liter of culture. Purified CYP6A8 exhibited a low-spin state in the absolute spectra of the ferric forms. Binding titration analysis indicated that lauric acid and capric acid produced type I spectral changes, with Kd values 28 ± 4 and 144 ± 20 µM, respectively. Ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry analysis showed that the oxidation reaction of lauric acid produced (ω-1)-hydroxylated lauric acid as a major product and ω-hydroxy-lauric acid as a minor product. Steady-state kinetic analysis of lauric acid hydroxylation yielded a kcat value of 0.038 ± 0.002 min-1 and a Km value of 10 ± 2 µM. In addition, capric acid hydroxylation of CYP6A8 yielded kinetic parameters with a kcat value of 0.135 ± 0.007 min-1 and a Km value of 21 ± 4 µM. Because of the importance of various lipids as carbon sources, the metabolic analysis of fatty acids using CYP6A8 in this study can provide an understanding of the biochemical roles of P450 enzymes in many insects, including Drosophila melanogaster.
Journal of Radiopharmaceuticals and Molecular Probes
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v.7
no.2
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pp.79-84
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2021
Radiopharmaceuticals are important for tumor diagnosis and therapy. To deliver a radiotracer at the desired target excluding non-targeted tissues is difficult The development of a targeted tracer that has a good clearance profile while maintaining high biostability and biocompatibility is key to optimizing its biodistribution and transport across biological barriers. Improving the hydrophilicity of radiotracers by PEGylation can reduce serum binding, allowing the tracer to circulate without retention and reducing its affinity for non-targeted tissues. In this study, we synthesized a new benzamido tracer (SnBz-PEG36) with the introduction of a low molecular weight polyethylene glycol unit (PEG36, ~2,100 Da). The tumor targeting efficiency and biodistribution of [131I]-Bz-PEG36 or radiotracer-loaded liposomes were evaluated after their administration to normal mice or mouse tumor models including CT26 (xenograft) and 4T1 (xenograft and orthotopic). Most of the radiotracer was cleared out rapidly (1-24 h post-administration) through the kidney and there was little tumor uptake.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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