Youn, Dong Hyuk;Kim, Bong Jun;Hong, Eun Pyo;Jeon, Jin Pyeong
Journal of Korean Neurosurgical Society
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v.65
no.2
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pp.236-244
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2022
Objective : To evaluate the interactions among differentially expressed autophagy and mitophagy markers in subarachnoid hemorrhage (SAH) patients with delayed cerebral ischemia (DCI). Methods : The expression data of autophagy and mitophagy-related makers in the cerebrospinal fluid (CSF) cells was analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blotting. The markers included death-associated protein kinase (DAPK)-1, BCL2 interacting protein 3 like (BNIP3L), Bcl-1 antagonist X, phosphatase and tensin homolog-induced kinase (PINK), Unc-51 like autophagy activating kinase 1, nuclear dot protein 52, and p62. In silico functional analyses including gene ontology enrichment and the protein-protein interaction network were performed. Results : A total of 56 SAH patients were included and 22 (38.6%) of them experienced DCI. The DCI patients had significantly increased mRNA levels of DAPK1, BNIP3L, and PINK1, and increased expression of BECN1 compared to the non-DCI patients. The most enriched biological process was the positive regulation of autophagy, followed by the response to mitochondrial depolarization. The molecular functions ubiquitin-like protein ligase binding and ubiquitin-protein ligase binding were enriched. In the cluster of cellular components, Lewy bodies and the phagophore assembly site were enriched. BECN1 was the most connected gene among the differentially expressed markers related to autophagy and mitophagy in the development of DCI. Conclusion : Our study may provide novel insight into mitochondrial dysfunction in DCI pathogenesis.
Recently, soluble TNF receptor homolog osteoprotegerin(OPG) and its membrane-bound ligand osteoclast differentiation factor(ODF) were found to regulate osteoclast formation and function, and bone metabolism. It is now well established that ODF acts via RANK expressed on hematopoietic osteoclast precursor cells to facilitate their differentiation to osteoclasts, and OPG prevents the formation of osteoclasts by interfering the binding of ODF and RANK. Expression of OPG and ODF was believed to be closely related to the pathogenesis of bone resorption and destruction from osteoporosis, periodontal diseases, malignant bone tumor, and arthritis. The periodontal ligament fibroblasts (PDLF), located between the tooth and tooth socket, has been thought to play an important role in maintaining bone homeostasis of periodontal tissues. However, the exact mechanism by which bone formation and resorption are regulated by PDLF is not well understood. In this study we have prepared primary cultures of human PDLF from periodontium of malaligned tooth extracted due to orthodontic reason, and determined steady state or inflammatory signal-induced OPG and ODF expression using RT-PCR and western blot analysis. OPG and ODF mRNA and protein were expressed constitutively in the PDLF and these expression were slightly increased by osteotropic cytokine IL-1 ${\beta}$. Lipopolysaccharide-treated PDLF showed decrease in OPG mRNA and protein expression, and increase in ODF mRNA and protein expression. These results indicated that PDLF influence the osteoclastogenesis by OPG and ODF expression in the inflammatory situation as well as physiological condition, and thereby pathogenesis of periodontal alveolar bone destruction.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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2003.06a
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pp.64-64
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2003
In growing number of diseases it has been shown that the aggregation of specific proteins has an important role in the pathogenesis of the disorder. This has been demonstrated in structural detail with the liver cirrhosis of ${\alpha}$$_1$-antitrypsin deficiency, and it is now believed that similar protein aggregation underlies many neurodegenerative disorders such as autosomal dominant Parkinson disease, prion diseases, Alzheimer disease, Huntington disease.
It is well known that NtMEK2, a tobacco MAPK kinase, is the upstream kinase of both salicylic acid-induced protein kinase and wound-induced protein kinase. In addition, expression of $NtMEK2^{DD}$, a constitutively active mutant of NtMEK2, is known to induce multiple defense responses in tobacco. In this study, transgenic rice plants that contained an active or inactive mutant of NtMEK2 under the control of a steroid inducible promoter were generated and used to determine if a similar MAPK cascade is involved in disease resistance in rice. The expression of $NtMEK2^{DD}$ in transgenic rice plants resulted in HR-like cell death. The observed cell death was preceded by the activation of endogenous rice 48-kDa MBP kinase, which is also activated by Xanthomonas oryzae pv. oryzae, the bacterial blight pathogen of rice. In addition, prolonged activation of the MAPK induced the generation of hydrogen peroxide and up-regulated the expression of defense-related genes including the pathogenesis-related genes, peroxidases and glutathione S-transferases. These results demonstrate that NtMEK2 is functionally replaceable with rice MAPK kinase in inducing the activation of the downstream MAPK, which in turn induces multiple defense responses in rice.
Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) strain Chinju99, which was previously isolated from piglets suffering from severe diarrhea was used to characterize the membrane (M) protein gene to establish the molecular information, and the results will be useful in elucidating concepts related to molecular pathogenesis and antigenic structures of PEDV isolates. The Chinju99 M gene generated by reverse transcription and polymerase chain reaction (RT-PCR) consisted of 681 bases containing 22.3% adenine, 22.3% cytosine, 23.1% guanine and 32.3% thymine nucleotides, and the GC content was 45.4%. It had some nucleotide mismatches from M gene of other PEDV strains, such as CV777, Br1/87, KPEDV-9, JMe2, JS2004-2 and LJB-03 with 97-99% nucleotide sequence homology to these strains. Also, it encoded a protein of 226 amino acids, which had some mismatches from those of CV777, Br1/87, KPEDV-9, JMe2, JS20004-2 and LJB-03, as the amino acid sequence homology showed a 97-98% to these strains. The Chinju99 had a very close relationship to the Japanese strain JMe2 for the nucleotide and amino acid sequences of the M gene. The amino acids predicted from Chinju99 M gene consisted of mostly hydrophobic residues and contained three potential sites for asparagine (N)-linked glycosylation, two serine (S)-linked phosphorylation sites by protein kinase C, and two S- or threonine (T)-linked phosphorylation sites by casein kinase II.
Hypersensitive cell death of plants during incompatible plant-pathogen interactions is one of the efficient defense mechanisms of plants against pathogen infections. For better understanding of the molecular mechanisms involved in the plant hypersensitive response (HR), TMV-induced biotic plant cell death and CuSO4-induced abiotic plant cell death were compared in terms of expression patterns of ten different defense-related genes as molecular markers. The genes include five pathogenesis-related protein genes, two plant secondary metabolite-associated genes, two oxidative stress-related genes and one wound-inducible gene isolated from tobacco. Northern blot analyses revealed that a same set of defense-related genes was induced during both biotic and abiotic cell death but with different time and magnitude. The expression of defense-related genes in tobacco plants was temporarily coincided with the time of cell death. However, when suspension cell cultures was used to monitor the expression of defense-related genes, different patterns of the gene expression were detected. This result implies that three are common and, in addition, also different branches of signaling pathways leading to the induced expression of defense-related genes in tobacco during the pathogen- and heavy metal-induced cell death.
Transforming Growth Factor (TGF)-$\beta$ family, including TGF-$\beta$, bone morphorgenic protein (BMP), and activn, plays an important role in essential cellular functions such as proliferation, differentiation, apoptosis, tissue remodeling, angiognesis, immune responses, and cell adhesions. TGF-$\beta$ predominantly transmits the signals through serine/threonine receptor kinases and cytoplasmic proteins called Smads. Since the discovery of TGF-$\beta$ in the early 1980s, the dysregulation of TGF-$\beta$/Smad signaling has been implicated in the pathogenesis of human diseases. Among signal transducers in TGF-$\beta$/Smad signaling, inhibitory Smads (I-Smads), Smad6 and Smad7, act as major negative regulators forming autoinhibitory feedback loops and mediate the cross-talking with other signaling pathways. Expressions of I-Smads are mainly regulated on the transcriptional levels and post-translational protein degradations and their intracellular levels are tightly controlled to maintain the homeostatic balances. However, abnormal levels of I-Smads in the pathological conditions elicit the altered TGF-$\beta$ signaling in cells, eventually causing TGF-$\beta$-related human diseases. Thus, exploring the molecular mechanisms about the regulations of I-Smads may provide the therapeutic clues for human diseases induced by the abnormal TGF-$\beta$ signaling.
Kim, Shin-Yeop;Kim, Seong-Gon;Choi, Je-Yong;Nahm, Dong-Seok
Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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v.27
no.1
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pp.9-15
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2005
The objective of this study is screening the shear stress related proteins in chondrocytes using twodimensional electrophresis and MALDI-TOF. C-28/I2 cell line were grown. The fluid-induced shear stress(FISS) was applied using a cone viscometer at a rotational velocity of 80rpm for periods of 12 hours. Control cultures were tested under identical conditions without mechanical load application. Collected samples were used for the two-dimensional electrophoresis and MALDI-TOF. The identified proteins were calcyclin, RPE-spondin, interleukin-2, extracellular signal regulated kinase (ERK), lamin B2, porA protein, and RET-ELE1 protein. All of them showed a decreased expression. In conclusion, seven proteins were identified as a shear stress related proteins in chondrocytes. As the destruction of articular cartilage is one of main pathogenesis of TMJ internal derangement, this study will give useful information for the understanding of the molecular aspect of TMJ disease.
Spatial and temporal expression of pathogenesis-related (PR) gene and proteins has been recognized as inducible defense response in pepper plants. Gene expression and/or protein accumulation of PR-1, $\beta-1,3-glucanase$ and chitinase was predominantly found in pepper plants during the inoculations by Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, Phytophthora capsici and Colletotrichum coccodes. PR-1 and chitinase genes were also induced in pepper plants in response to environmental stresses, such as high salinity and drought. PR-1 and chitinase gene expressions by biotic and abiotic stresses were regulated by their own promoter regions containing several stress-related cis-acting elements. Overexpression of pepper PR-1 or chitinase genes in heterogeneous transgenic plants showed enhanced disease resistance as well as environmental stress tolerances. In this review, we focused on the putative function of pepper PR-1, $\beta-1,3-glucanase$ and chitinase proteins and/or genes at the biochemical, molecular and cytological aspects.
Bisphosphonates are widely used mainly for the treatment of osteoporosis and bone metastasis of malignancy. Since the first report of MRONJ, there have been many studies associated, however the pathogenesis of MRONJ is not yet clear. Medication-related osteonecrosis of the jaws (MRONJ) is a serious complication associated with long-term medication therapy. It is characterized by exposed necrotic bonein the jaw, which has persisted for more than 8weeks despite continuous treatment by dentist. The mechanism of development of MRONJ is still unclear and there is no definitive standard treatment for MRONJ. The purpose of this study is to investigate the jaw bone destruction mechanism of accumulated bisphosphonates, so that we can develop therapeutic method to repair the defect and stop the destruction process. The authors performed simultaneous application of PRF(Platelet rich fibrin) and BMP-2(Bone morphogenetic protein-2) to stimulate not only soft tissue healing but also osseous regeneration. Our case series demonstrate that simultaneous application of platelet rich fibrin and bone morphogenetic protein-2 can be a treatment of choice for MRONJ.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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