• BMB Reports
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• 제52권10호
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• pp.601-606
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• 2019

Arginine methylation plays crucial roles in many cellular functions including signal transduction, RNA transcription, and regulation of gene expression. Protein arginine methyltransferase 8 (PRMT8), a unique brain-specific protein, is localized to the plasma membrane. However, the detailed molecular mechanisms underlying PRMT8 plasma membrane targeting remain unclear. Here, we demonstrate that the N-terminal 20 amino acids of PRMT8 are sufficient for plasma membrane localization and that oligomerization enhances membrane localization. The basic amino acids, combined with myristoylation within the N-terminal 20 amino acids of PRMT8, are critical for plasma membrane targeting. We also found that substituting Gly-2 with Ala [PRMT8(G2A)] or Cys-9 with Ser [PRMT8(C9S)] induces the formation of punctate structures in the cytosol or patch-like plasma membrane localization, respectively. Impairment of PRMT8 oligomerization/dimerization by C-terminal deletion induces PRMT8 mis-localization to the mitochondria, prevents the formation of punctate structures by PRMT8(G2A), and inhibits PRMT8(C9S) patch-like plasma membrane localization. Overall, these results suggest that oligomerization/dimerization plays several roles in inducing the efficient and specific plasma membrane localization of PRMT8.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권5호
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• pp.407-409
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• 2000

Outer envelope membrane proteins of chloroplasts encoded by the nuclear genome are transported without the N-terminal transit peptide. Here, we investigated the targeting mechanism of AtOEP7, an Arabidopsis homolog of small outer envelope membrane proteins in vivo. AtOEP7 was expressed transiently in protoplasts or stably in transgenic plants as fusion proteins with GFP. In both cases AtOEP7:GFP was targeted to the outer envelope membrane when assayed under a fluorescent microscope or by Western blot analysis. Except the transmembrane domain, deletions of the N- or C-terminal regions of AtOEP7 did not affect targeting although a region closed to the C-terminal side of the transmembrane domain affected the targeting efficiency. Targeting experiments with various hybrid transmembrane mutants revealed that the amino acid sequence of the transmembrane domain determines the targeting specificity The targeting mechanism was further studied using a fusion protein, AtOEP7：NLS：GFP, that had a nuclear localization signal. AtOEP7：NLS：GFP was efficiently targeted to the chloroplast envelope despite the presence of the nuclear localization signal. Taken together, these results suggest that the transmembrane domain of AtOEP7 functions as the sole determinant of targeting specificity and that AtOEP7 may be associated with a cytosolic component during translocation to the chloroplast envelope membrane.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제31권
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• pp.9.1-9.5
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• 2016

Objectives There have been developed to use targeting ability for antimicrobial, anticancerous, gene therapy and cosmetics through analysis of various membrane proteins isolated from cell organelles. Methods It was examined about the lysosomal membrane protein extracted from lysosome isolated from HeLa cell treated by 100 ppm melanin for 24 hours in order to find associated with targeting ability to melanin using by 2-dimensional electrophoresis. Results The result showed 14 up-regulated (1.5-fold) and 13 down-regulated (2.0-fold) spots in relation to melanin exposure. Conclusions It has been found that lysosomal membrane proteins are associated with melanin to decolorize and quantity through cellular activation of lysosome.

• 분석과학
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• 제26권1호
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• pp.106-112
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• 2013

Phosphodiesterase (PDE)는 세포내의 cAMP를 분해하는 효소로 세포의 신호 전달에 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 각각의 PDE들은 N-말단의 서열을 통해 세포 내 특정 부위로 이동되어 기능을 수행한다. 이전의 연구를 통해 바다달팽이인 군소에서 새롭게 클로닝된 ApPDE4 long-form이 원형질막과 시냅스전 뉴런의 말단에 발현됨을 확인하였다. 그러나, 현재까지 이러한 세포내 작용부위로의 이동, 즉 타겟팅(targeting)에 필요한 최소부위가 어디인지, 이러한 타겟팅이 세포에 미치는 영향은 무엇인지는 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 이를 알아보기 위해 첫째, 원형질막으로 타겟팅에 필요한 최소부위를 알아 보고자 하였다. 이를 위해 다양한 결실돌연변이체를 제작하고, 이들의 이동과 분포를 확인한 결과, N-말단 13개의 아미노산만으로도 원형질막으로 타기팅에 충분하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, ApPDE4 N-말단의 20개 아미노산을 mRFP에 융합해서 만든 ApPDE4(N20)-mRFP를 HEK293T 세포에 과발현시킨 결과, 기포(bleb)가 생성되는 세포의 비정상적인 형태 변화가 관찰 되었다. 이러한 형태적 변화는 ApPDE4가 원형질막으로 타겟팅되는 것과 관련이 있었다. 대표적인 인지질의 하나인 PI4,$5P_2$에 선택적으로 결합함으로써 원형질막으로 타겟팅되는 단백질인 mRFP-$PLC{\delta}1$(PH)의 과발현도 ApPDE4(N20)-mRFP와 비슷한 세포의 형태적 변화가 유도됨을 확인할 수 있었다. ApPDE4의 N-말단은 PI4,$5P_2$와 같은 인지질과의 결합으로 원형질막으로 타겟팅될 수 있고, 형태적 변화를 유도하는 가능성을 제시한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제4권4호
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• pp.398-401
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• 1996

The glucose transporters found in the plasma membrane of all animal cells are known to have 12 putative transmembrane domains. Among 7 cytoplasmic loops, the fourth loop is the largest one. Since previous studies showed that cofilin, an actin-modulating protein, was found to interact with the largest cytoplasmic loop of (Na, K)ATPase, we tested if cofilin interacts with the largest cytoplasmic loop of Glut4. We demonstrated by the two-hybrid system that the largest cytoplasmic loop of Glut4 did not show any interaction with cofilin, suggesting that cofilin is not required for the membrane targeting process of other membrane proteins but only for a P-type ATPase.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.65-71
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• 2015

진핵세포내 막성세포소기관들은 각각 고유한 세포의 중요한 기능들을 담당하고 있다. 이들 기관에 분포하는 단백질들은 세포질에서 발현된 후, 정교한 조절에 의해서 다양한 세포내 소기관으로 운송된다. 따라서, 세포내에 존재하는 막성세포소기관의 마커를 개발하고, 이들의 타기팅 기전을 알아내는 것은 세포 생리 및 병리학적 기전 연구에 중요한 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 기존에 보고된 당지질-결합 펩타이드들과 이들의 변형을 통한 세포내 타겟팅을 분석하였다. 그 결과 이러한 당지질-결합 펩타이드들은 미토콘드리아, 원형질막, 골지체로 위치하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 펩타이드가 세포내 기관을 마커로 이용될 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 원형질막에 타기팅하는 펩타이드 마커의 경우는, 정전기적인 상호작용에 의해 원형질막에 선택적으로 타기팅됨을 알 수 있었다. 본 연구결과를 통해 당지질-결합 펩타이드들이 다양한 세포내 운송과 관련한 연구에 세포소기관의 위치 및 모양을 분석 할 수 있는 마커로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회소식지
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• 제18권1호
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• pp.8-15
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• 2011

• BMB Reports
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• 제42권1호
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• pp.1-5
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• 2009

Synaptic vesicles (SVs) are key structures for synaptic transmission in neurons. Numerous membrane-associated proteins are sorted from the Golgi complex to the axon and the presynaptic terminal. Protein-protein and protein-lipid interactions are involved with SV targeting in neurons. Interestingly, many SV proteins have lipid binding capability, primarily with either cholesterol or phosphoinositides (PIs). As examples, the major SV protein synaptophysin can bind to cholesterol, a major lipid component in SVs, while several other SV proteins, including synaptotagmin, can bind to PIs. Thus, lipid-protein binding plays a key role for the SV targeting of synaptic proteins. In addition, numerous SV proteins can be palmitoylated. Palmitoylation is thought to be another synaptic targeting signal. Here, we briefly describe the relationship between lipid binding and SV targeting.

• 분석과학
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• 제29권1호
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• pp.10-18
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• 2016

Phosphodiesterase(PDE)는 세포내에서 cAMP를 분해하는 효소로 세포의 신호 전달에 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 이전의 연구를 통해 군소에서 클로닝된 PDE4 long-form의 N-말단에 위치하는 16개 아미노산만으로 충분히 원형질막에 타기팅됨을 알 수 있었다. 본 연구에서는 ApPDE4의 N-말단 16개(L(N16))를 주형으로 해서 9-11번째와 15번째 아미노산들(RHW-C)을 무작위적으로 아마노산에 돌연변이를 주어서 세포내 타기팅에 미치는 영향을 분석해 보았다. 본 연구를 통해 원형질막과 골지체로 타기팅되는 돌연변이체들과 골지체로만 타기팅되는 돌연변이체들과, 소포체와 골지체로 동시에 타기팅되는 돌연변이체들과, 세포질에만 위치하는 돌연변이체들을 얻을 수 있었다. 또한, 이러한 타기팅에 palmitoylation이 영향을 주는지 확인하기 위해 palmitoylation 억제제인 2-BR을 처리해보니 대부분의 돌연변이체에서 원형질막 타기팅이 사라지는 것을 확인하였다. 이를통해 palmitoylation이 ApPDE4 돌연변이체들의 원형질막 타기팅에 중요하다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한, 이들 돌연변이체들중 골지체로만 타기팅되는 L(N16,C3S/VV/G)-mRFP와 L(N16,C3S/LFS/R)-mRFP와 L(N16,EPL/R)-mRFP들의 경우는 골지체 타기팅에 인지질 중에 하나인 PI4P가 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.1-10
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• 2019

Gram-negative pathogens, such as Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, and Acinetobacter baumannii, pose a serious threat to public health worldwide, due to high rates of antibiotic resistance and the lack of development of novel antimicrobial agents targeting Gram-negative bacteria. The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is a unique architecture that acts as a potent permeability barrier against toxic molecules, such as antibiotics. The OM is composed of phospholipids, lipopolysaccharide (LPS), outer membrane ${\beta}-barrel$ proteins (OMP), and lipoproteins. These components are synthesized in the cytoplasm or in the inner membrane, and are then selectively transported to the OM by the specific transport machines, including the Lol, BAM, and Lpt pathways. In this review, we summarize recent studies on the assembly systems of OM components and analyze studies for the development of inhibitors that target these systems. These analyses show that OM assembly machines have the potential to be a novel attractive drug target of Gram-negative bacteria.