Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer death in women aged 35 to 74 years. Although there are several popular hypothesis of ovarian cancer pathogenesis, the genetic mechanisms are far from being clear. Recently, systems biology approaches such as network-based methods have been successfully applied to elucidate the mechanisms of diseases. In this study, we constructed a crosstalk network among ovarian cancer related pathways by integrating protein-protein interactions and KEGG pathway information. Several significant pathways were identified to crosstalk with each other in ovarian cancer, such as the chemokine, Notch, Wnt and NOD-like receptor signaling pathways. Results from these studies will provide the groundwork for a combination therapy approach targeting multiple pathways which will likely be more effective than targeting one pathway alone.
Microglia are emerging as critical regulators of innate immune responses in AD and other neurodegenerative disorders, highlighting the importance of understanding their molecular and cellular mechanisms. We attempted to determine the role of crosstalk signaling between $IFN-{\gamma}$ and $TGF-{\beta}$ in $A{\beta}$ clearance by microglia cells. We used in vitro and in vivo mouse models that recapitulated acute and chronic aspects of microglial responses to $A{\beta}$ peptides. We showed that crosstalk signaling between $TGF-{\beta}$ and Smad2 was an important mediator of neuro-inflammation. These findings suggest that microglial $TGF-{\beta}$ activity enhances the pathological progression to AD. As $TGF-{\beta}$ displays broad regulatory effects on beneficial microglial functions, the activation of inflammatory crosstalk signaling between $TGF-{\beta}$ and Smad2 may be a promising strategy to restore microglial functions, halt the progression of $A{\beta}$-driven pathology, and prevent AD development.
Although $N{\alpha}$-terminal acetylation (Nt-acetylation) is a pervasive protein modification in eukaryotes, its general functions in a majority of proteins are poorly understood. In 2010, it was discovered that Nt-acetylation creates a specific protein degradation signal that is targeted by a new class of the N-end rule proteolytic system, called the Ac/N-end rule pathway. Here, we review recent advances in our understanding of the mechanism and biological functions of the Ac/N-end rule pathway, and its crosstalk with the Arg/N-end rule pathway (the classical N-end rule pathway).
Lee, Minji;Song, Yeonhwa;Choi, Inhee;Lee, Su-Yeon;Kim, Sanghwa;Kim, Se-Hyuk;Kim, Jiho;Seo, Haeng Ran
Molecules and Cells
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v.44
no.1
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pp.50-62
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2021
Among all cancer types, lung cancer ranks highest worldwide in terms of both incidence and mortality. The crosstalk between lung cancer cells and their tumor microenvironment (TME) has begun to emerge as the "Achilles heel" of the disease and thus constitutes an attractive target for anticancer therapy. We previously revealed that crosstalk between lung cancer cells and endothelial cells (ECs) induces chemoresistance in multicellular tumor spheroids (MCTSs). In this study, we demonstrated that factors secreted in response to crosstalk between ECs and lung cancer cells play pivotal roles in the development of chemoresistance in lung cancer spheroids. We subsequently determined that the expression of hypoxia up-regulated protein 1 (HYOU1) in lung cancer spheroids was increased by factors secreted in response to crosstalk between ECs and lung cancer cells. Direct interaction between lung cancer cells and ECs also caused an elevation in the expression of HYOU1 in MCTSs. Inhibition of HYOU1 expression not only suppressed stemness and malignancy, but also facilitated apoptosis and chemosensitivity in lung cancer MCTSs. Inhibition of HYOU1 expression also significantly increased the expression of interferon signaling components in lung cancer cells. Moreover, the activation of the PI3K/AKT/mTOR pathway was involved in the HYOU1-induced aggression of lung cancer cells. Taken together, our results identify HYOU1, which is induced in response to crosstalk between ECs and lung cancer cells within the TME, as a potential therapeutic target for combating the aggressive behavior of cancer cells.
Proteolysis in eukaryotic cells is mainly mediated by the ubiquitin (Ub)-proteasome system (UPS) and the autophagy-lysosome system (hereafter autophagy). The UPS is a selective proteolytic system in which substrates are recognized and tagged with ubiquitin for processive degradation by the proteasome. Autophagy is a bulk degradative system that uses lysosomal hydrolases to degrade proteins as well as various other cellular constituents. Since the inception of their discoveries, the UPS and autophagy were thought to be independent of each other in components, action mechanisms, and substrate selectivity. Recent studies suggest that cells operate a single proteolytic network comprising of the UPS and autophagy that share notable similarity in many aspects and functionally cooperate with each other to maintain proteostasis. In this review, we discuss the mechanisms underlying the crosstalk and interplay between the UPS and autophagy, with an emphasis on substrate selectivity and compensatory regulation under cellular stresses.
The iron uptake and utilization pathways play a critical role in allowing human pathogens, including Cryptococcus neoformans, the causative agent of fatal meningoencephalitis, to survive within the mammalian body by competing with the host for iron. Here we show that the iron regulon is also required for diverse environmental stress responses and that in C. neoformans, it is regulated by the high-osmolarity glycerol response (HOG) pathway. Between CFO1 and CFO2, two ferroxidase genes in the iron regulon, CFO1 but not CFO2 was induced during oxidative and osmotic stress. Interestingly, we found that the HOG pathway repressed basal expression of both CFO1 and CFO2. Furthermore, when the HOG pathway was blocked, CFO2 also responded to oxidative and osmotic stress and the response of CFO1 was increased. We also established that CFO1 plays a major role in responding and adapting to diverse environmental stresses, including oxidative and genotoxic damage, osmotic fluctuations, heavy metal stress, and stress induced by cell membrane destabilizers. Therefore, our findings indicate that in C. neoformans, the iron uptake and utilization pathways are not only required for iron acquisition and survival, but also play a significant role in the environmental stress response through crosstalk with the HOG pathway.
Balanced cell growth is crucial in animal development as well as tissue homeostasis. Concerted cross-regulation of multiple signaling pathways is essential for those purposes, and the dysregulation of signaling may lead to a variety of human diseases such as cancer. The time-honored Wnt/${\beta}$-catenin and recently identified Hippo signaling pathways are evolutionarily conserved in both Drosophila and mammals, and are generally considered as having positive and negative roles in cell proliferation, respectively. While most mainstream regulators of the Wnt/${\beta}$-catenin signaling pathway have been fairly well identified, the regulators of the Hippo pathway need to be more defined. The Hippo pathway controls organ size primarily by regulating cell contact inhibition. Recently, several cross-regulations occurring between the Wnt/${\beta}$-catenin and Hippo signaling pathways were determined through biochemical and genetic approaches. In the present mini-review, we mainly discuss the signal transduction mechanism of the Hippo signaling pathway, along with cross-talk between the regulators of the Wnt/${\beta}$-catenin and Hippo signaling pathways.
NAFLD induces the development of advanced liver diseases such as NASH and liver cancer. Therefore, understanding the mechanism of NAFLD development is critical for its prevention and treatment. Ablation of PTEN or Hippo pathway components induces liver cancer in a murine model by hyperactive AKT or YAP/TAZ, respectively. Although the regulation of these two pathways occurs in the same hepatocyte, the details of crosstalk between Hippo-YAP/TAZ and PTEN-AKT pathways in liver homeostasis and tumorigenesis still remain unclear. Here, we found that depletion of both PTEN and SAV1 in liver promotes spontaneous NAFLD and liver cancer through hyperactive AKT via YAP/TAZ-mediated up-regulation of IRS2 transcription. Conversely, NAFLD is rescued by both ablation of YAP/TAZ and activation of the Hippo pathway. Furthermore, human HCC patients with NAFLD showed strong correlation between YAP/TAZ and IRS2 or phospho-AKT expression. Finally, the inhibition of AKT by MK-2206 treatment attenuates NAFLD development and tumorigenesis. Our findings indicate that Hippo pathway interacts with AKT signaling during the intervention with IRS2 to prevent NAFLD and liver cancer.
Fibroblastic reticular cells (FRCs) form the structural backbone of the T zone provide a guidance path for immigrating T cells in the lymph node (LN). FRCs may contribute directly to developing T-cell biology in the LN and allow analyses of fundamental aspects of FRC biology related to T cells. FRCs inhibited T-cell apoptosis, and FRC culture supernatants strongly induced the expression of Bcl-xL in T cells against doxorubicin. Coculture of FRC and T cells resulted in rearrangements of the actin cytoskeleton, as well as global changes in the morphology of the FRCs. In addition, when cocultured, the T cells adhered to the FRC monolayer, and the membrane intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 was slightly increased by day-dependent manner. In contrast, the expression of soluble ICAM-1 was dramatically increased in a day-dependent manner. Several chemokines, such as CCL5, CXCL1, CXCL5, CXCL16, CCL8, CXCL13, and ICAM-1, and MMPs were expressed in FRCs sensed by tumor necrosis factor (TNF) families. Nuclear factor kappa B ($NF{\kappa}B$)-RelA of the $NF{\kappa}B$ canonical pathway was translocated into FRC nuclear by $TNF{\alpha}$. In contrast, p52 proteolyzed from p100, a counterpart of RelB of the noncanonical $NF{\kappa}B$ pathway, accumulated in the peripheral FRC nucleus by agonistic anti-$LT{\beta}R$ antibody. In summary, we propose a model in which FRCs engage in bidirectional crosstalk to increase the efficiency of T-cell biology. This cooperative feedback loop may help to maintain tissue integrity and function during immune responses.
Kim, Gyuree;Jang, Sejeong;Yoon, Eun Kyung;Lee, Shin Ae;Dhar, Souvik;Kim, Jinkwon;Lee, Myeong Min;Lim, Jun
Molecules and Cells
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v.41
no.12
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pp.1033-1044
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2018
As sessile organisms, plants have evolved to adjust their growth and development to environmental changes. It has been well documented that the crosstalk between different plant hormones plays important roles in the coordination of growth and development of the plant. Here, we describe a novel recessive mutant, mildly insensitive to ethylene (mine), which displayed insensitivity to the ethylene precursor, ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid), in the root under the dark-grown conditions. By contrast, mine roots exhibited a normal growth response to exogenous IAA (indole-3-acetic acid). Thus, it appears that the growth responses of mine to ACC and IAA resemble those of weak ethylene insensitive (wei) mutants. To understand the molecular events underlying the crosstalk between ethylene and auxin in the root, we identified the MINE locus and found that the MINE gene encodes the pyridoxine 5′-phosphate (PNP)/pyridoxamine 5′-phosphate (PMP) oxidase, PDX3. Our results revealed that MINE/PDX3 likely plays a role in the conversion of the auxin precursor tryptophan to indole-3-pyruvic acid in the auxin biosynthesis pathway, in which TAA1 (TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE OF ARABIDOPSIS 1) and its related genes (TRYPTOPHAN AMINOTRANSFERASE RELATED 1 and 2; TAR1 and TAR2) are involved. Considering that TAA1 and TARs belong to a subgroup of PLP (pyridoxal-5′-phosphate)-dependent enzymes, we propose that PLP produced by MINE/PDX3 acts as a cofactor in TAA1/TAR-dependent auxin biosynthesis induced by ethylene, which in turn influences the crosstalk between ethylene and auxin in the Arabidopsis root.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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