• 제목/요약/키워드: endoplasmic reticulum (ER) chaperones

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Identification of Alkylation-Sensitive Target Chaperone Proteins and Their Reactivity with Natural Products Containing Michael Acceptor

  • Liu, Xi-Wen;Sok, Dai-Eun
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제26권12호
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    • pp.1047-1054
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    • 2003
  • Molecular chaperones have a crucial role in the folding of nascent polypeptides in endoplasmic reticulum. Some of them are known to be sensitive to the modification by electrophilic metabolites of organic pro-toxicants. In order to identify chaperone proteins sensitive to alkyators, ER extract was subjected to alkylation by 4-acetamido-4 -maleimidyl-stilbene-2,2 -disulfonate (AMS), and subsequent SDS-PAGE analyses. Protein spots, with molecular mass of 160, 100, 57 and 36 kDa, were found to be sensitive to AMS alkylation, and one abundant chaperon protein was identified to be protein disulfide isomerase (PDI) in comparison with the purified PDI. To see the reactivity of PDI with cysteine alkylators, the reduced form ($PDI_{red}$) of PDI was incubated with various alkylators containing Michael acceptor structure for 30 min at $38^{\circ}C$ at pH 6.3, and the remaining activity was determined by the insulin reduction assay. Iodoacetamide or N-ethylmaleimide at 0.1 mM remarkably inactivated $PDI_{red}$ with N-ethylmaleimide being more potent than iodoacetamide. A partial inactivation of $PDI_{oxid}$ was expressed by iodoacetamide, but not N-ethylmaleimide (NEM) at pH 6.3. Of Michael acceptor compounds tested, 1,4-benzoquinone ($IC_{50}, 15 \mu$ M) was the most potent, followed by 4-hydroxy-2-nonenal and 1,4-naphthoquinone. In contrast, 1,2-naphthoquinone, devoid of a remarkable inactivation action, was effective to cause the oxidative conversion of $PDI_{red}$ to $PDI_{oxid}$. Thus, the action of Michael acceptor compounds differed greatly depending on their structure. Based on these, it is proposed that POI, one of chaperone proteins in ER, could be susceptible to endogenous or xenobiotic Michael acceptor compounds in vivo system.

In vitro에서 핵산치환인자 BAP이 단백질-분자 샤페론 복합체 해리에 미치는 영향 (A Nucleotide Exchange Factor, BAP, dissociated Protein-Molecular Chaperone Complex in vitro)

  • 이명주;김동은;이태호;정영기;김영희;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.409-414
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    • 2006
  • 소포체는 세포막의 합성뿐만 아니라 세포막에 존재하거나 세포외로 분비되어져야 할 단백질을 합성하는 세포내 소기관이다. 소포체에서 단백질이 합성되어질 경우 이황화결합이 형성되고 glycosylation 등의 수식이 일어나며, 이와 동시에 folding과 assembly과정을 거쳐 삼차원적 구조로 성숙이 되는데 이 과정은 folding enzyme과 molecular chaperone의 도움을 받아 이루어진다. 소포체 내에 존재하는 molecular chaperone 중 가장 잘 알려진 것으로 BiP이 있다. BiP의 기능은 N-terminus의 ATPase domain에 의해 조절되고 ATPase domain은 이것과 선택적으로 결합하는 조절인자에 의해 ATPase의 활성이 영향을 받는다. BiP의 핵산치환조절인자로서 발견된 BAP은 ATPase domain에 결합된 ADP를 ATP로 치환하는 것으로 기능이 알려져 있다. 이 BAP의 핵산치환기능이 BiP의 샤페론 작용에 어떤 영향을 미치는지를 in vitro에서 항체 heavy chain을 이용하여 알아보았다. BAP은 ATP보다 ADP가 결합되어 있는 BiP과 더 잘 결합을 하며, in vitro에서 BiP과 결합하고 있는 unfolded 단백질을 BAP은 BiP으로부터 해리하였다. 또한 소포체내에 존재하는 Hsp70 homologue chaperone인 BiP과 Grp170에 대한 BAP의 결합특이성을 anti-Grp170과 anti-BAP 항체로 co-immunoprecipitation을 하여 확인한 결과 BAP은 Grp170과 결합을 하지 않았다. 따라서 BAP은 ER내에 존재하는 동일한 family group에 속하는 Grp170과 BiP에 대하여 BiP에만 특이성을 갖는 것으로 나타났다.

갑상선세포에서 sericin에 의한 thyroglobulin의 분비증가 (Sericin Enhances Secretion of Thyroglobulin in the Thyrocytes)

  • 진초이;송성희;고영화;권기상;윤은영;구태원;여주홍;김승환;최종순;유권;권오유
    • 생명과학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.1249-1253
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    • 2010
  • Sericin은 실크를 싸고 있는 고분자 수용성 당단백질로서 세포배양에 사용되며 세포분화를 촉진한다. 본 연구의 목적은 갑상선세포(FRTL-5)에서 thyroglobulin (Tg)의 분비에 sericin이 영향을 주는지를 알려고 한다. Sericin에 의해서 Tg의 분비가 촉진되었지만 Tg-mRNA의 발현은 촉진되지 않았다. 이런 상태에서 소포체 샤페론(Bip & calreticulin)과 소포체 막 단백질(IRE1, PERK & ATF6)의 발현이 증가한 것이 확인되었다. 한편 IRE1의 하부 신호전달자인 XBP1의 mRNA splicing 이 약하게 확인되었지만 PERK의 하부 신호전달자인 $eIF2{\alpha}$의 인산화는 일어나지 않았다. 그리고 sericin은 MTT assay 결과 cell viability을 촉진시키는 것도 확인되었다. 위의 결과는 sericin은 재조합 단백질생산에 유용하게 이용될 수 있는 새로운 생체물질로 증명되었다.

누에 배양세포(Bm5)로부터 분리한 새로운 전사제어인자 ATFC의 특성분석 (Isolation and Characterization of a Novel Transcription Factor ATFC Activated by ER Stress from Bombyx mori Bm5 Cell Lines)

  • 구태원;윤은영;김성완;최광호;황재삼;박수정;권오유;강석우
    • 생명과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.596-603
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    • 2003
  • 누에배양세포주(Bm5)에 N-glycosylation 저해제인 tunicamycin를 처리하여 인위적으로 UPR를 유도하고 이로부터 cDNA 유전자은행을 제작한 후, 정상세포주에 비하여 발현량이 증가하는 40개의 차별화 발현 cDNA 클론을 선발하였다. 차별화발현 클론 중에서 기존에 밝혀진 전사제어인자와 1차 아미노산의 구조적 유사성을 나타내는 클론(ATFC)에 대하여 유전자의 구조와 발현특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 유전자의 구조분석 결과, ATFC는 효모의 전사제어인자 Hac1p와 구조적으로 매우 유사하게 $\alpha$-helix 상의 7개 아미노산 잔기 마다 leucine이 7회 반복하여 출현하는 leucine zipper 모티프가 존재하고 있었으며, leucine zipper 바로 앞쪽에는 분자 샤페론이나 folding enzyme의 프로모터 부위에 존재하는 UPRE에 결합할 것으로 추정되는 염기성 아미노산이 풍부한 basic region이 존재하고 있었다. 또한, ATFC 유전자에 대하여 분자샤페론 및 folding enzyme의 전사 촉진 기능을 해석하기 위하여 누에 배양세포주(Bm5)에 각종 스트레스 유도제를 처리한 후 ATFC의 발현특성을 분석한 결과, 정상 세포주에서는 발현이 되지 않았으나 스트레스 유도제가 처리된 세포주에서는 ATFC의 전사체가 강하게 발현됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 ATFC 유전자는 소포체 내의 정확하게 접혀지지 않았거나 조립되지 못한 단백질을 정확하게 접혀지게 하고 조립되게 하여 정상구조를 가지는 단백질로 재생하는 분자샤페론이나 folding enzyme의 전사를 촉진시키는 효모 Hac1p와 매우 유사한 기능을 수행할 것으로 추정할 수 있었다. 이상의 결과는, 효모를 제외한 모든 생물종에서 UPR pathway에 관련한 전사제어인자의 최초의 보고이다. 억제로 야기되는 것 같다.증진시키기 위해 행동변화단계에 따른 맞춤형 교육 프로그램을 개발하여 적용하였고, 그 결과, 행동변화단계별 교육 프로그램이 자궁경부암 조기검진의 수검 행동을 증진시키는데 효과적인 것으로 나타났다.lomus thermophilum, Thermotoga neapolitana 등에서 밝혀진 바와 같이 glutamic acid 부위가 xylanase의 활성부위라 여겨진다.倍), 수층(水層)이 약(約) 100배(100倍)로 나타나 홍삼(紅蔘)엑기스의 갈변색소형성(褐變色素形成)은 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl 반응(反應)이 주도적(主導的) 역할(役割)을 하고 있음을 알 수 있다. (6) 총당(總糖)과 갈변반응속도(褐變反應速度)는 유의성(有意性)이 있었으며 $100^{\circ}C$의 경우 20시간(20時間)에 가장 색도(色度)가 높아 갈변반응속도(褐變反應速度)가 0.2로 나타났다. the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal amount of sialomucin. But the esophageal mucous cells of Takifugu pardalis contained considerable amount of neutral mucin only.분해가 더욱 촉진되었으며, 30℃에서 교반 처리를 행한 경우가 10℃에서 교반 처리를 행한 경우 보다 지방분해가 더욱 촉진되었다. 산양유 원유는 30℃에서 교반 처리 시간이 연장되어도 지방분해는 뚜렷한 증가를 나타내지 않았다.와