Extracellular ATP elicits diverse physiological effects by binding to the G-protein-coupled P2Y receptors on the plasma membrane. In addition to the short-term effects of extracellular nucleotides on cell functions, there is evidence that such purinergic signalling can have long-term effects on cell proliferation, differentiation and death. The 3T3-L1 cell line derived from mouse embryo is a well-established and commonly utilized in vitro model for adipocytes differentiation and function. However, the distributions and roles of P2Y subtypes are still unknown in the preadipocyte. In this study, we identified the distributions and roles of P2Y subtypes in preadipocyte using $Ca^{2+}$ imaging and realtime PCR. ATP increased the $[Ca^{2+}]_i$ in a concentration-dependent manner. ATP increased $Ca^{2+}$ in absence and/or presence of extracellular $Ca^{2+}$. Suramin, non-selective P2Y blocker, largely blocked the ATP-induced $Ca^{2+}$ response. U73122, a PLC inhibitor, completely inhibited $Ca^{2+}$ mobilization in 3T3-L1 cells. The mRNA expression by realtime PCR of P2Y subtypes was $P2Y_2:P2Y_5:P2Y_6=1.0:12.5:0.3$. In conclusion, we showed that $P2Y_5$ receptor is a dominant purinergic receptor in preadipocytes, and multiple P2Y receptors could involve in differentiation and migration via regulating of intracellular calcium concentration.
Ling, Jessmi M.L.;Nathan, Sheila;Hin, Lee Kok;Mohamed, Rahmah
BMB Reports
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제34권6호
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pp.509-516
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2001
A genomic DNA fragment that contains the gene, which codes for a novel extracellular serine protease in Burkholderia pseudomallei, was cloned by using pQE40 as a vector. It was maintained in Escherichia coli JM109. The expression of the gene(s) resulted in the production of a 52 kDa protease. The recombinant protease was purified from the culture filtrate via ammonium sulfate fractionation, gel filtration, and anion-exchange chromatography. The purified protease had an optimum pH and temperature of pH 8.9 and $38^{\circ}C$, respectively. The protease activity was inhibited by EGTA, EDTA, and PMSF, but not 1,10-phenanthroline. The first 11 amino acid residues from the N-terminus of the purified protease were identified as LAPNDPYYYGY. PNDPYY was found to show homology to the Bacillus cereus microbial serine protease and B. subtilis PD498 serine protease. These results indicate that the protease that was purified in this study is an extracellular calcium-dependent serine protease. The purified protease was able to digest the human serum 19A, IgG, albumin, and transferrin, as well as bovine muscle actin and myosin. Furthermore, it was able to promote or cause dermonecrosis in experimental rabbits. These results propose the possible role of a novel B. pseudomallei extracellular calcium-dependent serine protease in the virulence of the pathogen.
To investigate the relation between extracellular Ca$^{2+}$ and histamine release, we observed agonist-induced histamine release from RBL 2H3 mast cells in the presence or absence of extracellular Ca$^{2+}$ concentration. Histamine release induced by melittin and thapsigargin were greater in the presence of extracellular Ca$^{2+}$ than in the absence of extracellular Ca$^{2+}$. Econazole-induced histamine release had nothing to do with extracellular Ca$^{2+}$, whereas arachidonic acid-induced histamine release increased in the absence of extracellular Ca$^{2+}$. Calmodulin antagonists did not affect melittin-induced histamine release but they may potentiate arachidonic acid-induced histamine release. These data suggest that arachidonic acid-induced histamine release may be mediated via Ca$^{2+}$-independent pathway and may be potentiated by the block of Ca$^{2+}$-dependent pathway.
Glutamate uptake inhibitor, L-trans-pyrrolidine-2, 4-dicarboxylate (PDC, $20{\mu}M$) elevated basal and N-methyl-D-aspartate (NMDA, $100{\mu}M$)-induced extracellular glutamate accumulation, while it did not augment kainate $100{\mu}M$-induced glutamate accumulation in cultured cerebellar granule neurons. However, pretreatment with PDC for 1 h significantly reduced NMDA-induced glutamate accumulation, but did not affect kainate-induced response. Pretreatment with glutamate $(5{\mu}M)$ for 1 h also reduced NMDA-induced glutamate accumulation, but did not kainate-induced response. Upon a brief application (3-10 min), PDC did neither induce elevation of intracellular calcium concentration $([Ca^{2+}]_i)$ nor modulate NMDA-indLiced $[Ca^{2+}]_1$ elevation. Pretreatment with PDC for 1 h reduced NMDA-induced $[Ca^{2+}]_1$ elevation, but it did not reduce kainate-induced $[Ca^{2+}]_1$ elevation. These results suggest that glutamate concentration in synaptic clefts of neurana cells is increased by prolonged exposure (1 h) of the cells to PDC, and the accumulated glutamate subsequently induces selective desensitization of NMDA receptor.
Kwon, Jae Won;Jeon, Young Keul;Kim, Jinsung;Kim, Sang Jeong;Kim, Sung Joon
Molecules and Cells
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제44권10호
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pp.758-769
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2021
Calcium homeostasis modulator 1 (CALHM1) is a membrane protein with four transmembrane helices that form an octameric ion channel with voltage-dependent activation. There are four conserved cysteine (Cys) residues in the extracellular domain that form two intramolecular disulfide bonds. We investigated the roles of C42-C127 and C44-C161 in human CALHM1 channel biogenesis and the ionic current (ICALHM1). Replacing Cys with Ser or Ala abolished the membrane trafficking as well as ICALHM1. Immunoblotting analysis revealed dithiothreitol-sensitive multimeric CALHM1, which was markedly reduced in C44S and C161S, but preserved in C42S and C127S. The mixed expression of C42S and wild-type did not show a dominant-negative effect. While the heteromeric assembly of CALHM1 and CALHM3 formed active ion channels, the co-expression of C42S and CALHM3 did not produce functional channels. Despite the critical structural role of the extracellular cysteine residues, a treatment with the membrane-impermeable reducing agent tris(2-carboxyethyl) phosphine (TCEP, 2 mM) did not affect ICALHM1 for up to 30 min. Interestingly, incubation with TCEP (2 mM) for 2-6 h reduced both ICALHM1 and the surface expression of CALHM1 in a time-dependent manner. We propose that the intramolecular disulfide bonds are essential for folding, oligomerization, trafficking and maintenance of CALHM1 in the plasma membrane, but dispensable for the voltage-dependent activation once expressed on the plasma membrane.
Tissue engineering is an emerging, innovative technology to improve or replace the biological functions of damaged tissues and organs. Scaffolds are important materials for tissue engineering as they support cell attachment, migration, and differentiation. Marine sponges naturally contain scaffolds formed by extracellular matrix proteins (collagen and sponging) and strengthened by a siliceous or calcium carbonate skeleton. Coral skeletons are also derived naturally formed by essential calcium carbonate in the form of aragonite, and are similar to human bone. In addition, collagen extracted from jellyfish is a biosafe alternative to bovine and porcine collagen and gained attention as a potential source for tissue engineering. Moreover, cuttlefish bone is an excellent calcium source and can be used to generate bio-synthetic calcium phosphate. It has become a natural candidate for biomimetic scaffolds. This review describes the use of natural products derived from marine invertebrates for applications in bone tissue engineering based on studies from 2008 to 2014.
This study identified single nucleotide polymorphisms (SNPs) that affect the body weight of chickens. Analysis of body weight showed that the Cornish breed had the highest body weight, and the Korean native chicken (Gray Brown) had the lowest body weight. TSH is composed of an α-subunit and a β-subunit, and the TSH-β gene encoding the β-subunit has been reported to be associated with obesity. In chickens, it is located on chromosome 26 and is reported to be associated with growth. The calcium-sensing receptor gene (CaSR) plays a role in the regulation of extracellular calcium homeostasis and is responsible for calcium absorption in the urinary tract, which affects the eggshell quality in poultry. It was shown that TSH-β was strongly correlated with weight in Cornish and Korean native (Gray Brown) chickens, particularly in those with the CC trait. However, CaSR showed no association with body weight in poultry; it was associated with calcium and the eggshell. Thus, selection for TSH-β can be used to produce individuals with more favorable traits in terms of body weight.
Gastric smooth muscle of cats was used to investigate the involvement of protein kinase in vanadate-induced contraction. Vanadate caused a contraction of cat gastric smooth muscle in a dose-dependent manner. Vanadate-induced contraction was totally inhibited by 2 mM EGTA and 1.5 mM $LACI_3$ and significantly inhibited by $10\mu$M verapamil and $1\mu$M nifedipine, suggesting that vanadate-induced contraction is dependent on the extracellular $Ca^{2+}$ concentration, and the influx of extracellular $Ca^{2+}$ was mediated through voltage-dependent $Ca^{2+}$ channel. Both protein kinase C inhibitor and tyrosine kinase inhibitor significantly inhibited the vanadate-induced contraction and the combined inhibitory effect of two protein kinase inhibitors was greater than that of each one. But calmodulin antagonists did not have any influence on the vanadate-induced contraction. On the other hand, both forskolin ($1\mu$M) and sodium nitroprusside ($1\mu$M) significantly inhibited vanadate-induced contraction. Therefore, these results suggest that both protein kinase C and tyrosino kinase are involved in the vanadate-induced contraction which required the influx of extracellular $Ca^{2+}$ in cat gastric smooth muscle, and that the contractile mechanism of vanadate may be different from that of agonist binding to its specific receptor.
Numerous efforts are being made to develop an ideal dermal filler that should be bio-compatibility, non-immunogenicity, long-lasting and biodegradable without a toxic secretion. Biomaterials of dermal fillers are hyaluronic acid filler, calcium filler, PMMA filler and collagen filler depending on the ingredient. Although hyaluronic acid (HA) is most widely used, it has shortages such as short shelf life and low mechanical strength compare to extracellular matrix (ECM). The cartilage ECM composed of collagen type II, proteoglycans, glycosaminoglycans (GAGs) and in a minor part with glycoproteins. In this study, we developed a cartilage ECM injectable filler capable of improving biocompatibility and longevity compared with hyaluronic acid (HA) fillers. The ECM hydrogel was cross-linked by the reaction of N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC)/N-hydroxysuccinimide (NHS) for mechanical enhancement. Prepared ECM filler was compared with cross-linked HA by butanediol diglycidyle ether (BDDE), which is the most widely used natural polymers for dermal filler. In the results, the articular cartilage ECM hydrogel has great potential as a dermal filler to improve the biophysical and biological performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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