In this study, during the activation of neutrophil responses by sodium fluoride. involvement of protein tyrosine kinase was studied. Respiratory burst lysosomal enzyme release and elevation of $[Ca^{2+}]_i$stimulated by sodium fluoride in neutrophils were inhibited by protein kinase inhibitors, genistein and tyrphostin. The inhibitory effect of genistein and tyrphostin on superoxide and $H_{2}O_{2}$ production was less than that of protein kinase C inhibitors, staurosporine and H-7. Staurosporine and H-7 had little or no effect on the release of myeloperoxidase and acid phosphatase stimulated by sodium fluoride. EGTA and verapamil inhibited the elevation of $[Ca^{2+}]_i$ evoked by sodium fluoride. The inhibitory effect of staurosporine on the elevation of $[Ca^{2+}]_i$ was less than that of genistein. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-stimulated superoxide production, which is sensitive to staurosporine, was further enhanced by genistein, whereas the stimulatory action of PMA on myeloperoxidase release was inhibited by genistein. A pretreatment of neutrophils with PMA signifcantly attenuated sodium fluoride-evoked elevation of $[Ca^{2+}]_i$ These results suggest that protein tyrosine kinase may be involved in the activation process of neutrophil responses due to direct stimulation of guanine nucleotide regulatory proteins. In neutrophil responses, PMA-stimulated neutrophils appear to show a different type of inhibition of protein tyrosine kinase.
CYP1A1 is a phase I xenobiotic-metabolizing enzyme whose expression is mainly driven by AhR. Endosulfan is an organochlorine pesticide used agriculturally for a wide range of crops. In this study, we investigated the effect of endosulfan on CYP1A1 expression and regulation. Endosulfan significantly increased CYP1A1 enzyme activity as well as mRNA and protein levels. In addition, endosulfan markedly induced XRE transcriptional activity. CH-223191, an AhR antagonist, blocked the endosulfan-induced increase in CYP1A1 mRNA and protein expression. Moreover, endosulfan did not induce CYP1A1 gene expression in AhR-deficient mutant cells. Furthermore, endosulfan enhanced the phosphorylation of calcium calmodulin (CaM)-dependent protein kinase (CaMK) and protein kinase C (PKC). In conclusion, endosulfan-induced up-regulation of CYP1A1 is associated with AhR activation, which may be mediated by PKC-dependent pathways.
The present study was undertaken to demonstrate whether or not bradykinin activates a phospholipase D in rabbit kidney proximal tubule cells. By measuring the formation of [$^3$H]phosphatidic acid and [$^3$H]phosphatidylethanol we could elucidate the direct stimulation of phospholipase D by bradykinin. Bradykinin leads to a rapid increase in [$^3$H]phosphatidic acid and [$^3$H]diacylglycerol, and [$^3$H]phosphatidic acid formation preceded the formation of [$^3$H]diacylglycerol. This result suggests that some phosphatidic acid seems to be formed directly from phosphatidylcholine by the action of phospholipase D, not from diacylglycerol by the action of diacylglycerol kinase. In addition, the other mechanisms by which phospholipase D is activated was examined. We have found that phospholipase D was activated and regulated by extracellular calcium ion and pertussis toxin-insensitive G protein, respectively. It has also been shown that bradykinin may activate phospholipase D through protein kinase C-dependent pathway. In conclusion, we are now, for the first time, strongly suggesting that bradykinin-induced activation of phospholipase D in the rabbit kidney proximal tubule cells is mediated by a pertussis toxin-insensitive G protein and is dependent of protein kinase C.
TPA나 PDGF를 처리로 인한 Protein Kinase C의 신호전달은 힌산화에 의해 일어난다. 그렇지만, PKC에 의해 인산화 되어지는 targeting protein은 TAP나 PDGF 처리시에는 분자량이 서로 다른 단백질들이 인산화가 되어졌다. TPA처리한 myoblast에서 분자량 20,000의 단백질이 인산화되었다. PDGF처리한 세포에서는 분자량 40,000의 단백질이 인산화된 반면에 TPA처리로 인산화 되었던 분자량 20,000의 단백질은 탈인산화 되었다. 이러한 결과들은 TPA와 PDGF가 신호전달계의 활성에 있어서 다를 뿐만 아니라 그들은 장시간의 처리동안 PKC의 down regulation에 관계되어 짐을 암시한다. 그러나 PDGF는 TPA의 경우에서 보다 빠른 down regulation을 유도하였다. 면역세포 화학적인 연구에서 PKC의 동위효소인 PKC II는 세포질에, PKC III는 세포질과 인에 각각 분포하고 있었다. Myoblast에 있어서 PCK두가지 형태의 동위효소의 발현은 이들 동위효소들이 signal transduction이나 down regulation의 각기 다른 경로에 개입되어 진다는 것을 암시한다.
The dephosphorylation specificity of protein phosphatase 2A (PP2A), calcineurin (PP2B) and protein phosphatase 2C (PP2C) were studied in vitro using myelin basic protein (MBP) as a model substrate which was fully phosphorylated at multiple sites by protein kinase C (PKC) or cyclic AMP-dependent protein kinase (PKA). In order to determine the site specificity of phosphates in myelin basic protein, the protein was digested with trypsin and the radioactive phosphopeptide fragments were isolated by high performance liquid chromatography (HPLC) on reversed-phase column. Subsequent analysis and/or sequential manual Edman degradation of the purified phosphopeptides revealed that Thr-65 and Ser-115 were most extensively phophorylated by PKA and Ser-55 by PKC. For the dephosphorylation kinetics, the phosphorylated MBP was treated with calcineurin or PP2C with various time intervals and the reaction was terminated by direct tryptic digest. Both Thr-65 and Ser-115 residues were dephosphorylated more rapidly than any other ones by phosphatases. However it can be differentiated further by first-order kinetics that the PP2B dephosphorylated both Thr-65 and Ser-115 with almost same manner, whereas PP2C dephosphorylated somewhat preferentially the Ser-115.
Effects of staurosporine, genistein and pertussis toxin on PMA-induced superoxide generation and degranulation in neutrophils were investigated. Their effects were also examined in C5a-stimulated superoxide generation. PMA-induced superoxide generation was inhibited by staurosporine but was not affected by pertussis toxin. Genistein enhanced the stimulatory effect of PMA in a dose dependent fashion. C5a-induced superoxide generation was inhibited by staurosporine, genistein and pertussis toxin. An NADPH oxidase system of resting neutrophils was activated by PMA, and the stimulatory effect of PMA was inhibited by staurosporine but was not affected genistein and pertussis toxin. The activity of NADPH oxidase in the membrane fraction of PMA-activated neutrophils was not affected by staurosporine and genistein. PMA-induced acid phosphatase release was inhibited by staurosporine and genistein, whereas the effect of pertussis toxin was not detected. These results suggest' that the role of protein tyrosine kinase in neutrophil activation mediated by direct activation of protein kinase C may be different from receptor-mediated activation. The action of protein kinase C on the respiratory burst might be affected by the change of protein tyrosine kinase activity.
cAMP-dependent protein kinase A (PKA) is the best-characterized protein kinases and has served as a model of the structure and regulation of cAMP-binding protein as well as of protein kinases. To determine the function of PKA in development, we employed the yeast two-hybrid system to screen for catalytic subunit of PKA $(C\alpha)$ interacting partners in a cDNA library from mouse embryo. A Testis-brain RNA-binding protein (TB-RBP), specifically bound to $C\alpha$. This interaction was verified by several biochemical analysis. Our findings indicate that $C\alpha$ can modulate nucleic acid binding proteins of TB-RBP and provide insights into the diverse role of PKA.
Protein kinases are the most important drug targets for the treatment of numerous diseases. The involvement of protein kinase C (PKC) in many biological processes such as development, memory, cell differentiation, and proliferation has been demonstrated. PKC is recognized as an important player in carcinogenesis. Thus, a variety of PKC inhibitors have been investigated. Among them, flavonoids have been demonstrated to affect the activity of many mammalian in vitro enzyme systems. The recent investigation was performed to evaluate the inhibitory effects of hesperidin, which is a flavonoid, on the proliferation and carcinogenesis of many cancers. In this study, an efficient kinase assay based on a biochip using radio-phosphorylation was established and performed for an examination of the inhibitory effects of hesperidin on PKC activity at different concentrations of 50, 200, 500 nM. It was found that hesperidin shows inhibitory potency on PKC, and that the biochip can be used to rapidly screen kinase inhibitors resulting in the therapeutic agents.
본 연구는 조골세포의 특성을 가지고 있는 G292세포주를 이용하여 세포막 이온통로에 대한phorbol ester의 효과를 조사하여 protein kinase C (PCK)의 이온통로에 대한 작용기전을 밝히고자 하였다. Patch clamp 기법을 이용하여 G292 세포에서 cell-attached configuration으로 단일이온통로의 활동을 관찰하고 Phorbol 12, 13-dibutyrate (PDBu)의 효과를 관찰하였다. 안정상태 G292 세포에서 cell-attached 모드로 세포막의 단일이 온통로 활동을 관찰한 결과 45pS의 $K^+$통로가 특징 적으로 우세하였다. 유리 전극 내부에 세포내 액과 세포외 액을 사용하여 전류-전압의 관계를 조사한 결과, 세포내 액을 사용하는 경우에는 역전전압이 5.5mV이었으며 세포외액을 사용하는 경우에는 -27mV이었다. PDBu는 45pS의 이온통로를 10nM이상의 농도에서 이온통로의 열릴 확률을 증가시켰으며 PKC억제제인 staurosporine 10nM에 의하여 차단되는 특성을 보였다. PDBu는 45pS의 이온통로에 작용하여 전류-전압의 관계에서 역전전압을 음의 방향으로 이동시켰으며 동일한 막전압에서 단일이온통로의 전류 크기를 증가시켰다. G292세포에서 PDBu에 의하여 PKC가 활성화되는 것을 western blot으로 확인한 결과 PDBu 0.luM은 세포질에서 세포막으로 PKC translocation을 유의하게 증가시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 G292세포에서 phorbol ester의 일종인 PDBu가 세포내 PKC를 활성화시켜 45pS의 이온통로를 활성화시키며 이러한 작용의 결과로 세포막전압의 변화가 세포의 기능을 조절할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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