Parkinson disease (PD) is becoming one of the most neurodegenerative disorder worldwide. The deposited aggregates have been connected in the pathophysiology of PD, which are degraded either by ubiquitin-proteasomal system (UPS) or autophagy-lysosomal pathway (ALP). Leucin-rich repeat kinase 2 (LRRK2), one of the neurodegenerative proteins of PD is also stringently controlled by both UPS and ALP degradation as well. However, the polyubiquitination pattern of LRRK2 aggregates is largely unknown. Here, we found that K63-linked polyubiquitinations of G2019S mutant, most familial variant for PD, is highly enhanced compared to those of wild type LRRK2 (WT). In addition, in the presence of overexpressed p62/SQSTM-1, ubiquitination of LRRK2 WT or D1994A was reduced, whereas G2019S mutant was not diminished significantly. Therefore, we propose that degradation of G2019S via UPS is more involved with K63-linked ubiquitination than K48-linked ubiquitination, and overexpressed p62/SQSTM-1 does not enhance degradative effect on G2019S variant.
The ${\beta}$-catenin functions as an adhesion molecule and a component of the Wnt signaling pathway. In the absence of the Wnt ligand, ${\beta}$-catenin is constantly phosphorylated, which designates it for degradation by the APC complex. This process is one of the key regulatory mechanisms of ${\beta}$-catenin. The level of ${\beta}$-catenin is also controlled by the E3 ubiquitin protein ligase SIAH-1 via a phosphorylation-independent degradation pathway. Similar to ${\beta}$-catenin, STAT3 is responsible for various cellular processes, such as survival, proliferation, and differentiation. However, little is known about how these molecules work together to regulate diverse cellular processes. In this study, we investigated the regulatory relationship between STAT3 and ${\beta}$-catenin in HEK293T cells. To our knowledge, this is the first study to report that ${\beta}$-catenin-TCF-4 transcriptional activity was suppressed by phosphorylated STAT3; furthermore, STAT3 inactivation abolished this effect and elevated activated ${\beta}$-catenin levels. STAT3 also showed a strong interaction with SIAH-1, a regulator of active ${\beta}$-catenin via degradation, which stabilized SIAH-1 and increased its interaction with ${\beta}$-catenin. These results suggest that activated STAT3 regulates active ${\beta}$-catenin protein levels via stabilization of SIAH-1 and the subsequent ubiquitin-dependent proteasomal degradation of ${\beta}$-catenin in HEK293T cells.
The Hippo signaling pathway plays an essential role in adult tissue homeostasis and organ size control. Abnormal regulation of Hippo signaling can be a cause for multiple types of human cancers. Since the awareness of the importance of the Hippo signaling in a wide range of biological fields has been continually grown, it is also understood that a thorough and well-rounded comprehension of the precise dynamics could provide fundamental insights for therapeutic applications. Several components in the Hippo signaling pathway are known to be targeted for proteasomal degradation via ubiquitination by E3 ligases. ${\beta}-TrCP$ is a well-known E3 ligase of YAP/TAZ, which leads to the reduction of YAP/TAZ levels. The Hippo signaling pathway can also be inhibited by the E3 ligases (such as ITCH) which target LATS1/2 for degradation. Regulation via ubiquitination involves not only complex network of E3 ligases but also deubiquitinating enzymes (DUBs), which remove ubiquitin from its targets. Interestingly, non-degradative ubiquitin modifications are also known to play important roles in the regulation of Hippo signaling. Although there has been much advanced progress in the investigation of ubiquitin modifications acting as regulators of the Hippo signaling pathway, research done to date still remains inadequate due to the sheer complexity and diversity of the subject. Herein, we review and discuss recent developments that implicate ubiquitin-mediated regulatory mechanisms at multiple steps of the Hippo signaling pathway.
Hypoxia is associated with many pathological conditions as well as the normal physiology of metazoans. We identified a lactate-dependent signaling pathway in hypoxia, mediated by the oxygen- and lactate-regulated protein NDRG family member 3 (NDRG3). Oxygen negatively regulates NDRG3 expression at the protein level via the PHD2/VHL system, whereas lactate, produced in excess under prolonged hypoxia, blocks its proteasomal degradation by binding to NDRG3. We also found that the stabilized NDRG3 protein promotes angiogenesis and cell growth under hypoxia by activating the Raf-ERK pathway. Inhibiting cellular lactate production abolishes NDRG3-mediated hypoxia responses. The NDRG3-Raf-ERK axis therefore provides the genetic basis for lactate-induced hypoxia signaling, which can be exploited for the development of therapies targeting hypoxia-induced diseases in addition to advancing our understanding of the normal physiology of hypoxia responses. [BMB Reports 2015; 48(6): 301-302]
Kim, Hyun Jeong;Park, Jin Woo;Kang, Joo-Young;Seo, Sang-Beom
Molecules and Cells
/
v.44
no.7
/
pp.444-457
/
2021
Although the mechanism of chronic myeloid leukemia (CML) initiation through BCR/ABL oncogene has been well characterized, CML cell differentiation into erythroid lineage cells remains poorly understood. Using CRISPR-Cas9 screening, we identify Chromobox 8 (CBX8) as a negative regulator of K562 cell differentiation into erythrocytes. CBX8 is degraded via proteasomal pathway during K562 cell differentiation, which activates the expression of erythroid differentiation-related genes that are repressed by CBX8 in the complex of PRC1. During the differentiation process, the serine/threonine-protein kinase PIM1 phosphorylates serine 196 on CBX8, which contributes to CBX8 reduction. When CD235A expression levels are analyzed, the result reveals that the knockdown of PIM1 inhibits K562 cell differentiation. We also identify TRIM28 as another interaction partner of CBX8 by proteomic analysis. Intriguingly, TRIM28 maintains protein stability of CBX8 and TRIM28 loss significantly induces proteasomal degradation of CBX8, resulting in an acceleration of erythroid differentiation. Here, we demonstrate the involvement of the CBX8-TRIM28 axis during CML cell differentiation, suggesting that CBX8 and TRIM28 are promising novel targets for CML research.
The Wnt/${\beta}$-catenin pathway plays important roles in a variety of biological processes, such as cell proliferation, differentiation, and organ development. Here, we used a cell-based reporter assay to identify bryostatin-1, a natural macrocyclic lactone, as an inhibitor of the Wnt/${\beta}$-catenin pathway. Bryostatin-1 suppressed ${\beta}$-catenin response transcription (CRT), which was activated by a Wnt3a-conditioned medium (Wnt3a-CM), through a decrease in the intracellular ${\beta}$-catenin protein levels, without affecting its mRNA level. In addition, pharmacological inhibition of proteasome abrogated bryostatin-1-mediated down-regulation of the ${\beta}$-catenin protein level. Our findings suggest that bryostatin-1 attenuates the Wnt/${\beta}$-catenin pathway through the promotion of proteasomal degradation of ${\beta}$-catenin.
Rong Zhang;Lei Li;Huihui Li;Hansong Bai;Yuping Suo;Ju Cui;Yingmei Wang
Journal of Ginseng Research
/
v.48
no.1
/
pp.40-51
/
2024
Background: Ginsenoside 20(S)-Rg3 shows promising tumor-suppressive effects in ovarian cancer via inhibiting NF-kB signaling. This study aimed to explore the downstream tumor suppressive mechanisms of ginsenoside Rg3 via this signaling pathway. Materials and methods: A systematical screening was applied to examine the expression profile of 41 kinesin family member genes in ovarian cancer. The regulatory effect of ginsenoside Rg3 on KIF20A expression was studied. In addition, we explored interacting proteins of KIF20A and their molecular regulations in ovarian cancer. RNA-seq data from The Cancer Genome Atlas (TCGA) was used for bioinformatic analysis. Epithelial ovarian cancer cell lines SKOV3 and A2780 were used as in vitro and in vivo cell models. Commercial human ovarian cancer tissue arrays were used for immunohistochemistry staining. Results: KIF20A is a biomarker of poor prognosis among the kinesin genes. It promotes ovarian cancer cell growth in vitro and in vivo. Ginsenoside Rg3 can suppress the transcription of KIF20A. GST pull-down and co-immunoprecipitation (IP) assays confirmed that KIF20A physically interacts with BTRC (β-TrCP1), a substrate recognition subunit for SCFβ-TrCP E3 ubiquitin ligase. In vitro ubiquitination and cycloheximide (CHX) chase assays showed that via interacting with BTRC, KIF20A reduces BTRC-mediated CDC25A poly-ubiquitination and enhances its stability. Ginsenoside Rg3 treatment partly abrogates KIF20A overexpression-induced CDC25A upregulation. Conclusion: This study revealed a novel anti-tumor mechanism of ginsenoside Rg3. It can inhibit KIF20A transcription and promote CDC25A proteasomal degradation in epithelial ovarian cancer.
Imbalance of protein homeostasis (proteostasis) is known to cause cellular malfunction, cell death, and diseases. Elaborate regulation of protein synthesis and degradation is one of the important processes in maintaining normal cellular functions. Protein degradation pathways in eukaryotes are largely divided into proteasome-mediated degradation and lysosome-mediated degradation. Proteasome is a multisubunit complex that selectively degrades 80% to 90% of cellular proteins. Proteasome-mediated degradation can be divided into 26S proteasome (20S proteasome + 19S regulatory particle) and free 20S proteasome degradation. In 1980, it was discovered that during ubiquitination process, wherein ubiquitin binds to a substrate protein in an ATP-dependent manner, ubiquitin acts as a degrading signal to degrade the substrate protein via proteasome. Conversely, 20S proteasome degrades the substrate protein without using ATP or ubiquitin because it recognizes the oxidized and structurally modified hydrophobic patch of the substrate protein. To date, most studies have focused on protein degradation via 26S proteasome. This review describes the 26S/20S proteasomal pathway of protein degradation and discusses the potential of proteasome as therapeutic targets for cancer treatment as well as against diseases caused by abnormalities in the proteolytic system.
The bone morphogenetic protein (BMP) family has been implicated in control of cartilage development. Here, we demonstrate that BMP-2 promotes chondrogenesis by activating p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), which in turn downregulates $Wnt-7a/{\beta}$-catenin signaling responsible for proteasomal degradation of Sox9. Exposure of mesenchymal cells to BMP-2 resulted in upregulation of Sox9 protein and a concomitant decrease in the level of ${\beta}$-catenin protein and Wnt-7a signaling. In agreement with this, the interaction of Sox9 with ${\beta}$-catenin was inhibited in the presence of BMP-2. Inhibition of the p38 MAPK pathway using a dominant negative mutant led to sustained Wnt-7a signaling and decreased Sox9 expression, with consequent inhibition of precartilage condensation and chondrogenic differentiation. Moreover, overexpression of ${\beta}$-catenin caused degradation of Sox9 via the ubiquitin/26S proteasome pathway. Our results collectively indicate that the increase in Sox9 protein resulting from downregulation of ${\beta}$-catenin/Wnt-7a signaling is mediated by p38 MAPK during BMP-2 induced chondrogenesis in chick wing bud mesenchymal cells.
The Wnt/β-catenin pathway plays essential roles in regulating various cellular behaviors, including proliferation, survival, and differentiation [1-3]. The intracellular β-catenin level, which is regulated by a proteasomal degradation pathway, is critical to Wnt/β-catenin pathway control [4]. Normally, casein kinase 1 (CK1) and glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β), which form a complex with the scaffolding protein Axin and the tumor suppressor protein adenomatous polyposis coli (APC), phosphorylate β-catenin at Ser45, Thr41, Ser37, and Ser33 [5, 6]. Phosphorylated β-catenin is ubiquitinated by the β-transducin repeat-containing protein (β-TrCP), an F-box E3 ubiquitin ligase complex, and ubiquitinated β-catenin is degraded via a proteasome pathway [7, 8]. Colorectal cancer is a significant cause of cancer-related deaths worldwide. Abnormal up-regulation of the Wnt/β-catenin pathway is a major pathological event in intestinal epithelial cells during human colorectal cancer oncogenesis [9]. Genetic mutations in the APC gene are observed in familial adenomatous polyposis coli (FAP) and sporadic colorectal cancers [10]. In addition, mutations in the N-terminal phosphorylation motif of the β-catenin gene were found in patients with colorectal cancer [11]. These mutations cause β-catenin to accumulate in the nucleus, where it forms complexes with transcription factors of the T-cell factor/lymphocyte enhancer factor (TCF/LEF) family to stimulate the expression of β-catenin responsive genes, such as c-Myc and cyclin D1, which leads to colorectal tumorigenesis [12-14]. Therefore, downregulating β-catenin response transcription (CRT) is a potential strategy for preventing and treating colorectal cancer. Plant cytokinins are N6-substituted purine derivatives; they promote cell division in plants and regulate developmental pathways. Natural cytokinins are classified as isoprenoid (isopentenyladenine, zeatin, and dihydrozeatin), aromatic (benzyladenine, topolin, and methoxytopolin), or furfural (kinetin and kinetin riboside), depending on their structure [15, 16]. Kinetin riboside was identified in coconut water and is a naturally produced cytokinin that induces apoptosis and exhibits antiproliferative activity in several human cancer cell lines [17]. However, little attention has been paid to kinetin riboside's mode of action. In this study, we show that kinetin riboside exerts its cytotoxic activity against colon cancer cells by suppressing the Wnt/β-catenin pathway and promoting intracellular β-catenin degradation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.