Cheol Ho Park;Hyun Sook Lee;Man Sup Kwak;Jeon-Soo Shin
IMMUNE NETWORK
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제21권5호
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pp.36.1-36.16
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2021
Peroxiredoxins (Prxs) are ubiquitously expressed peroxidases that reduce hydrogen peroxide or alkyl peroxide production in cells. Prxs are released from cells in response to various stress conditions, and they function as damage-associated molecular pattern molecules. However, the secretory mechanism of Prxs and their roles have not been elucidated. Thus, we aimed to determine whether inflammasome activation is a secretory mechanism of Prxs and subsequently identify the effect of the secreted Prxs on activation of the classical complement pathway. Using J774A.1, a murine macrophage cell line, we demonstrated that NLRP3 inflammasome activation induces Prx1, Prx2, Prx5, and Prx6 secretion in a caspase-1 dependent manner. Using HEK293T cells with a transfection system, we revealed that the release of Prx1 and Prx2 relies on gasdermin-D (GSDMD)-mediated secretion. Next, we confirmed the binding of both Prx1 and Prx2 to C1q; however, only Prx2 could induce the C1q-mediated classical complement pathway activation. Collectively, our results suggest that inflammasome activation is a secretory mechanism of Prxs and that GSDMD is a mediator of their secretion. Moreover, secreted Prx1 and Prx2 bind with C1q, but only Prx2 mediates the classical complement pathway activation.
배 경 :포유동물은 고산소 노출되면 이에 적응하기 위해 성숙 폐장의 항산화 효소의 활성도가 증가하는 것으로 알려져 있다. 신생 폐장에서는 이들의 활성도가 뚜렷이 증가하고 이는 고산소 노출에 내성을 보이는 중요한 기전으로 알려져 있다. Peroxiredoxin은 세포내 항산화 효소로 세포내 많은 양이 존재하고 다양한 세포에 분포하고 있다. 그중 Prx I 및 II는 세포질에 존재하는 주된 동종 효소이다.본 연구는 고산소를 투여하여 성숙 백서의 폐장에서 Prx I과 Prx II mRNA 및 단백의 발현을 평가하여 신생 백서의 폐장에서의 발현과 비교하고자 하였다. 방 법 :성숙 백서와 임신 백서로부터 분만하여 얻은 신생 백서를 무작위로 고산소를 시간별로 투여후에 폐조직과 기관지폐포세척액을 얻었다. Prx I 및 Prx II mRNA는 Northernblot 방법으로 구하였으며 Actin mRNA을 내부 기준으로 하여 상대 발현을 평가하였다. Prx I 및 Prx II 단백은 Westernblot 방법으로 구하였으며 Actin 단백을 내부 기준으로 하여 상대 발현을 평가하였다. 결 과 : 성숙 백서에서 고산소 노출 후 24 시간에 Prx I mRNA 발현이 약간의 증가가 유도되었으며 신생 백서에서 고산소 노출 후 24 시간에 Prx I mRNA 발현이 현저한 증가가 유도되었다. 그러나 Prx II mRNA는 고산소 노출 내내 발현이 변화가 없었다. 성숙 및 신생 백서에서 고산소 노출 내내 Prx I 및 Prx II 단백의 발현이 변화가 없었으며 성숙 백서에서 고산소 노출 내내 기관지폐포세척액내 Prx I 및 Prx II 단백의 양의 변화가 없었다. 결 론 : 성숙 및 신생 백서에서 고산소 노출에 의해 Prx I 및 II의 발현이 전사 과정 에서 서로 다르게 조절된다. 성숙 백서보다 신생 백서에서 고산소 노출에 의한 Prx I mRNA의 뚜렷한 발현 증가는 신생 백서가 고산소에 내성을 보이는 하나의 기전으로 생각된다.
배 경 : 패혈증에서 과도한 활성산소종의 생성은 급성 폐손상의 병리 기전에 중요한 역할을 한다. Catalase 및 MnSOD 등의 항산화 단백은 패혈증 환자의 혈청내 증가하며 급성호흡곤란증후군의 발생 예측 인자 및 패혈증의 예후 인자로 알려져 있다. Peroxiredoxin(Prx) 는 최근 독특하고 중요한 세포내 항산화 단백으로 알려져 있다. 본 연구는 대식세포인 mouse monocyte-macrophages(RAW 264.7) 세포에 산화 스트레스 및 내독소 처리후 Prx I 및 Prx II의 발현 평가하고 패혈증 동물 모델에서 복강세척액 및 기관지폐포세척액내 Prx I, Prx II 및 Trx의 양을 측정하였다. 방 법 : Prx I, Prx II 및 Trx에 대한 특이 항체를 이용하여 immunoblot 분석으로 호중구, 대식세포 및 적혈구에 이들의 분포를 평가하였다. Mouse monocyte-macrophages 세포에 $5\;{\mu}M$ menadione 및 1 mg/ml lipopolysaccharide(LPS) 을 처치하여 Prx I 및 Prx II의 발현을 평가하였으며 6 mg/Kg LPS를 복강내 투여하여 유발한 복강내 패혈증 동물의 복강세척액내 Prx I, Prx II 및 Trx의 양을 측정하였으며 복강내 패혈증 동물 및 5 mg/Kg LPS를 정맥내 투여하여 유발한 정맥내 패혈증 동물에서 기관지폐포세척액내 Prx I, Prx II 및 Trx을 측정하였으며 폐장의 염증 정도와 비교하였다. 결 과 : Prx I 및 Prx II의 분포는 호중구, 폐포대식세포 및 적혈구에서 서로 다른 양상을 보였다. Mouse monocyte-macrophages 세포에 $5\;{\mu}M$ menadione 및 $1\;{\mu}g/ml$ lipopolysaccharide을 처치하였을 때 Prx I 발현은 증가하였으나 Prx II 발현은 변화하지 않았다. 복강내 패혈증 동물에서 복강세척액내 Prx I, Prx II 및 Trx의 양은 증가하였으나 복강내 패혈증 및 정맥내 패혈증 동물에서 기관지폐포세척액내 폐장 염증 정도와 관계없이 Prx I, Prx II 및 Trx의 양은 증가하지 않았다. 결 론 : 세포내 항산화 단백으로서 mouse monocyte-macrophages 세포에서 Prx I의 발현은 산화 스트레스 및 내독소 처치후 증가한다. Prx I, Prx II 및 Trx양은 패혈증 동물 모델에서 국소 염증 부위에서 증가하나 손상된 폐장에서는 증가하지 않는다.
Background: Recently, peroxiredoxin3 (PRDX3) was identified as a novel molecular marker for the progression of hepatocellular carcinoma (HCC). However, its potential clinical application as a serum marker for the early diagnosis and prognosis of HCC has not been investigated. Methods: PRDX3, alpha-fetaprotein (AFP), and other biochemical parameters were measured in serum samples from 297 Chinese patients, including 96 with HCC, 98 with liver cirrhosis (LC), and 103 healthy controls (HCs). Correlations between serum PRDX3 expression and clinicopathological variables and the relationship between serum PRDX3 expression and prognosis were analyzed. Results: Serum PRDX3 was significantly higher in HCC patients than in the LC and HC groups. The sensitivity and specificity of serum PRDX3 for the diagnosis of HCC were 85.9% and 75.3%, respectively, at a cutoff of 153.26 ng/mL, and the area under the curve was 0.865. Moreover, serum PRDX3 expression was strongly associated with AFP level, tumor diameter, TNM stage, and portal vein invasion. Kaplan-Meier curve analysis revealed that HCC patients with high serum PRDX3 expression had a shorter median survival time than those with low PRDX3 expression. Moreover, serum PRDX3 expression was an independent risk factor for overall survival. The inverse correlation between serum PRDX3 and patient survival remained significant in patients with early-stage HCC and in those with normal serum AFP levels. Conclusions: Serum PRDX3 can be used as a noninvasive biomarker for the diagnosis and/or prognosis of HCC.
Streptococcus pneumoniae is the major pathogen that frequently causes serious infections in children, the elderly and immunocompromised patients. S. pneumoniae is known to produce reactive oxygen species (ROS) and S. pneumoniae-produced ROS is considered to play a role in pneumococci pathogenesis. SIGN-R1 is the principal receptor of capsular polysaccharides (CPSs) of S. pneumoniae. However, there is a considerable lack of knowledge about the protective role of SIGN-R1 against S. pneumoniae-produced ROS in SIGN-$R1^+$ macrophages. While investigating the protective role of SIGN-R1 against ROS, we found that SIGN-R1 intimately bound to peroxiredoxin-1 (Prx-1), one of small antioxidant proteins in vitro and in vivo. This interaction was increased with ROS generation which was produced by stimulating SIGN-R1 with dextran, a polysaccharide ligand of SIGN-R1. Also, SIGN-R1 crosslinking with 22D1 anti-SIGN-R1 antibody increased Prx-1 in vitro or in vivo. These results suggested that SIGN-R1 stimulation with CPSs of S. pneumoniae increase the expression level of Prx-1 through ROS and its subsequent interaction to SIGN-R1, providing an important antioxidant role for the host protection against S. pneumoniae.
티올특이성 산화환원 단백질인 peroxiredoxin (thiolspecific peroxiredoxin, Prx) 은 거의 모든 생명체에 존재하며, reactive oxgen species (ROS)을 제거하는 역할을 수행한다. 전자현미경/image processing을 이용하여 세포의 방어기작에 중요한 기능을 수행하는 Prx의 구조를 분석하였다. Yeast-Prx는 크게 세 가지의 다른 형태 즉, 구 형태, ring 형태의 구조와 비 규칙적인 적은 입자로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 산화/환원 상태에서의 구조적 변화를 관찰하기위해 DTT와 $H_2O_2$를 처리 후 전자현미경을 관찰 하였다. 환원상태의(DTT 처리 후) yeast-Prx는 많은 decamer 구조를 보여주는 반면, 산화상태에서는 ($H_2O_2$ 처리 후) dimer나 구 형태의 구조를 보여 주고 있다. 또한 dimeric subunit간의 ionic interaction이 yeast-Prx의 oligomerization에 중요한 인자임을 확인하였다.
Liu, Lungling;Yang, Chenyi;Yuan, Jian;Chen, Xiujuan;Xu, Jianing;Wei, Youheng;Yang, Jingchun;Lin, Gang;Yu, Long
Molecules and Cells
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제19권1호
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pp.39-45
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2005
RPK118 is a sphingosine kinase-1-binding protein that has been implicated in sphingosine 1 phosphate-mediated signaling. It contains a PX (phox homology) domain and two pseudo-kinase domains, and co-localizes with sphingosine kinase-1 on early endosomes. In this study we identified a novel RPK118-binding protein, PRDX3 (peroxiredoxin-3), by yeast two-hybrid screening. The interaction between these proteins was confirmed by pull-down assays and co-immunoprecipitation experiments. Deletion studies showed that RPK118 interacted with PRDX3 through its pseudokinase domains, and with early endosomes through its PX domain. Double immunofluorescence experiments demonstrated that PRDX3 co-localized with RPK118 on early endosomes in COS7 cells. PRDX3 is a member of the antioxidant family of proteins synthesized in the cytoplasm and functioning in mitochondria. Our findings indicate that RPK118 is a PRDX3-binding protein that may be involved in transporting PRDX3 from the cytoplasm to its mitochondrial site of function or to other membrane structures via endosome trafficking.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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