Kim, Kee-Pyo;Kim, Gun-Do;Kang, Yong-Kook;Lee, Dong-Seok;Koo, Deog-Bon;Lee, Hoon-Taek;Chung, Kil-Saeng;Lee, Kyung-Kwang;Han, Yong-Mahn
Proceedings of the KSAR Conference
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2003.06a
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pp.27-27
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2003
A diversified and concentrative approach of methylation player can be one of the most powerful studies in the understanding of global epigenetic modifications. Previous studies have suggested that DNA methylation contributes to transcriptional silencing through the several DNA methylation-mediated repression systems by hypermethylation, including methyltransferases (DNMTs), DNA methyltransferase association protein 1 (DMAPl), methyl-CpG binding domain (MBD), and histone deacetylases (HDACs). Assembly of these regulatory protein complexes act sequentially, reciprocally, and interdependently on the newly composed DNA strand through S phase. Therefore, these protein complexes have a role in coupling DNA replication to the designed turn-off system in genome. In this study, we attempted to address the role of DNA methylation by the functional analysis of the methyltransferase molecule, we described the involvement of DMAP1 and DNMTs in cell divistion and the effect of their loss. We also described distinct patterns that DMAP1 and DNMTs are spatially reorganized and displaced from condensing chromosomes as cells progress through mitosis in HeLa cell, COS7, and HIH3T3 cell cycle progressions. DNMT1, DNMT3b, and DMAP1 do not stably contact the genetic material during chromosome compaction and repressive expression. These finding show that the loss of activities of DNMTs and DMAP1 occure stage specifically during the cell cycle, may contribute to the integral balance of global DNA methylation. This is consistent with previous studies resulted in decreased histone acetyltransferases and HDACs, and differs from studies resulted in increased histone methyltransferases. Our results suggest that DNA methylation by DNMTs and DMAP1 during mitosis acts to antagonize hypermethylation by which this mark is epigenetical mitotic-specific methylation.
Background: Transcription factor FOXP3 characterizes the thymically derived regulatory T cells. FOXP3 is expressed by cancer cell itself and FOXP3 expression was induced by TGF-${\beta}$ treatment in pancreatic cancer cell line. However, the expression of FOXP3 expression is not well known in patients with lung cancer. This study was conducted to investigate the expression of FOXP3 in patients with lung cancer and to investigate the regulation of FOXP3 expression by the treatment of TGF-${\beta}$ and DNA methyltransferase inhibitor in lung cancer cell lines. Methods: FOXP3 expression in the tissue of patients with resected non-small cell lung cancer (NSCLC) was evaluated by immunohistochemistry. The regulation of FOXP3 expression was investigated by Western blot and RT-PCR after lung cancer cell lines were stimulated with TGF-${\beta}1$ and TGF-${\beta}2$. The regulation of FOXP3 expression was also investigated by RT-PCR and flow cytometry after lung cancer cell lines were treated with DNA methyltransferase inhibitor (5-AZA-dC). Results: FOXP3 expression was confirmed in 27% of patients with NSCLC. In NCI-H460 cell line, TGF-${\beta}2$ decreased FOXP3 mRNA and protein expressions. In A549 cell line, both TGF-${\beta}1$ and TGF-${\beta}2$ decreased FOXP3 mRNA and protein expressions. 5-AZA-dC increased FOXP3 mRNA expression in NCI-H460 and A549 cell lines. Moreover, 5-AZA-dC increased intracellular FOXP3 protein expression in A549 cell lines. Conclusion: It was shown that FOXP3 is expressed by cancer cell itself in patients with NSCLC. Treatment of TGF-${\beta}2$ and DNA methyltransferase inhibitor seems to be associated with the regulation of FOXP3 expression in lung cancer cell lines.
Kim, Eugene;Lee, Huisu;Kim, Hyun Sook;Won, Sulmui;Lee, Eu Kyoung;Kim, Hwan Soo;Bang, Kyongwon;Chun, Yoon Hong;Yoon, Jong-Seo;Kim, Hyun Hee;Kim, Jin Tack;Lee, Joon Sung
Clinical and Experimental Pediatrics
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v.56
no.11
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pp.482-489
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2013
Purpose: The aim of the present study was to investigate the differences in lower airway inflammatory immune responses, including cellular responses and responses in terms of inflammatory mediators in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and the airway, to rhinovirus (RV) infection on asthma exacerbation by comparing a control and a murine asthma model, with or without RV infection. Methods: BALB/c mice were intraperitoneally injected with a crude extract of Dermatophagoides farinae (Df ) or phosphate buffered saline (PBS) and were subsequently intranasally treated with a crude extract of Df or PBS. Airway responsiveness and cell infiltration, differential cell counts in BALF, and cytokine and chemokine concentrations in BALF were measured 24 hours after intranasal RV1B infection. Results: RV infection increased the enhanced pause (Penh) in both the Df sensitized and challenged mice (Df mice) and PBS-treated mice (PBS mice) (P<0.05). Airway eosinophil infiltration increased in Df mice after RV infection (P<0.05). The levels of interleukin (IL) 13, tumor necrosis factor alpha, and regulated on activation, normal T cells expressed and secreted (RANTES) increased in response to RV infection in Df mice, but not in PBS mice (P<0.05). The level of IL-10 significantly decreased following RV infection in Df mice (P<0.05). Conclusion: Our findings suggest that the augmented induction of proinflammatory cytokines, Th2 cytokines, and chemokines that mediate an eosinophil response and the decreased induction of regulatory cytokines after RV infection may be important manifestations leading to airway inflammation with eosinophil infiltration and changes in airway responsiveness in the asthma model.
Insulin stimulates the fusion of intracellular vesicles containing glucose transporter 4 (GLUT4) with plasma membrane in adipocytes and muscle cells. Here we show that adipocyte differentiation results in enhanced insulin sensitivity of glucose uptake. On the other hand, glucose uptake in response to platelet-derived growth factor (PDGF) stimulation was markedly reduced by adipocyte differentiation. Expression level of insulin receptor and caveolin-1 was dramatically increased during adipocyte differentiation. Adipocyte differentiation caused :ilightly enhanced activation of acutely transforming retrovirus AKT8 in rodent T cell lymphoma (Akt) by insulin stimulation. However, activation of Akt by PDGF stimulation was largely reduced. Activation of ERK was not detected in both fibroblasts and adipocytes after stimulation with insulin. PDGF-dependent activation of ERK was reduced by adipocyte differentiation. Insulin-dependent glucose uptake was abrogated by LY294002, a phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitor, in both fibroblasts and adipocytes. Also disassembly of caveolae structure by $methyl-\beta-cyclodextrin$ caused impairment of Akt activation and glucose uptake. Finally, insulin receptor, Akt, SH2-domain-containing inositol 5-phosphatase 2 (SHIP2), and regulatory subunit of PI3K are localized at lipid raft domain and the translocation was facilitated upon insulin stimulation. Given these results, we suggest that lipid raft provide proper site for insulin action for glucose uptake.
Ryu, Junghyun;Kim, Minjeong;Ahn, Jin Seop;Ahn, Kwang Sung;Shim, Hosup
Journal of Embryo Transfer
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v.31
no.1
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pp.1-7
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2016
Xenotransplantation involves multiple steps of immune rejection. The present study was designed to produce nuclear transfer embryos, prior to the production of transgenic pigs, using fibroblasts carrying transgenes human complement regulatory protein hCD59 and interleukin-18 binding protein (hIL-18BP) to reduce hyperacute rejection (HAR) and cellular rejection in pig-to-human xenotransplantation. In addition to the hCD59-mediated reduction of HAR, hIL-18BP may prevent cellular rejection by inhibiting the activation of natural killer cells, activated T-cell proliferation, and induction of $IFN-{\gamma}$. Transgene construct including hCD59 and ILI-18BP was introduced into miniature pig fetal fibroblasts. After antibiotic selection of double transgenic fibroblasts, integration of the transgene was screened by PCR, and the transgene expression was confirmed by RT-PCR. Treatment of human serum did not affect the survival of double-transgenic fibroblasts, whereas the treatment significantly reduced the survival of non-transgenic fibroblasts (p<0.01), suggesting alleviation of HAR. Among 337 reconstituted oocytes produced by nuclear transfer using the double transgenic fibroblasts, 28 (15.3%) developed to the blastocyst stage. Analysis of individual embryos indicated that 53.6% (15/28) of embryos contained the transgene. The result of the present study demonstrates the resistance of hCD59 and IL-18BP double-transgenic fibroblasts against HAR, and the usefulness of the transgenic approach may be predicted by RT-PCR and cytolytic assessment prior to actual production of transgenic pigs. Further study on the transfer of these embryos to surrogates may produce transgenic clone miniature pigs expressing hCD59 and hIL-18BP for xenotransplantation.
Gut microbiome have recently provided evidence that the gut microbiota are capable of greatly influencing all aspects of physiology and immunology. Although a number of recent studies have shown that probiotics can modulate gut microbiota structure, the mechanism underlying this effect remains to be elucidated. In a disease state, the relative abundances of beneficial gut bacteria are generally reduced, which is restored by constant probiotic supplementation. Oral administration of probiotics improved the disease state by (1) inducing differentiation and function of regulatory T cells, (2) reducing inflammatory response, (3) modulating the gut environment, and (4) increasing the proportions of short-chain fatty acid- or beneficial metabolite-producing gut microbiota including the genera Bifidobacterium, Faecalibacterium, Akkermansia, etc. In this review, current knowledge on how probiotics can influence host's health by altering gut microbiota structure and on how probiotics and beneficial gut bacteria can be applied as next-generation probiotics will be discussed.
Jeong-Woong, Park;Kyoung Hwan, Kim;Sujung, Kim;Jae-rung, So;Byung-Wook, Cho;Ki-Duk, Song
Journal of Animal Science and Technology
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v.64
no.4
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pp.800-811
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2022
The integration of metabolomics and transcriptomics may elucidate the correlation between the genotypic and phenotypic patterns in organisms. In equine physiology, various metabolite levels vary during exercise, which may be correlated with a modified gene expression pattern of related genes. Integrated metabolomic and transcriptomic studies in horses have not been conducted to date. The objective of this study was to detect the effect of moderate exercise on the metabolomic and transcriptomic levels in horses. In this study, using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, we analyzed the concentrations of metabolites in muscle and plasma; we also determined the gene expression patterns of branched chain (alpha) keto acid dehydrogenase kinase complex (BCKDK), which encodes the key regulatory enzymes in branched-chain amino acid (BCAA) catabolism, in two breeds of horses, Thoroughbred and Jeju, at different time intervals. The concentrations of metabolites in muscle and plasma were measured by 1H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy, and the relative metabolite levels before and after exercise in the two samples were compared. Subsequently, multivariate data analysis based on the metabolic profiles was performed using orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA), and variable important plots and t-test were used for basic statistical analysis. The stress-induced expression patterns of BCKDK genes in horse muscle-derived cells were examined using quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qPCR) to gain insight into the role of transcript in response to exercise stress. In this study, we found higher concentrations of aspartate, leucine, isoleucine, and lysine in the skeletal muscle of Jeju horses than in Thoroughbred horses. In plasma, compared with Jeju horses, Thoroughbred horses had higher levels of alanine and methionine before exercise; whereas post-exercise, lysine levels were increased. Gene expression analysis revealed a decreased expression level of BCKDK in the post-exercise period in Thoroughbred horses.
Jeong, Young Joo;Park, Sung Woo;Seo, Mi Kyoung;Kim, Sang-Jin;Lee, Won Hee;Kim, Mooseong;Urm, Sang-Hwa;Lee, Jung Goo;Seog, Dae-Hyun
Journal of Life Science
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v.31
no.3
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pp.257-265
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2021
Heterotrimeric kinesin-2 is a molecular motor protein of the kinesin superfamily (KIF) that moves along a microtubule plus-end directed motor protein. It consists of three different motor subunits (KIF3A, KIF3B, and KIF3C) and a kinesin-associated protein 3 (KAP3) that form a heterotrimeric complex. Heterotrimeric kinesin-2 interacts with many different binding proteins through the cargo-binding domain of the KIF3s. The activity of heterotrimeric kinesin-2 is regulated to ensure that the cargo is directed to the right place at the right time. How this regulation occurs, however, remains in question. To identify the regulatory proteins for heterotrimeric kinesin-2, we performed yeast two-hybrid screening and found a specific interaction with creatine kinase B (CKB), which is the brain isoform of cytosolic creatine kinase enzyme. CKB bound to the cargo-binding domain of KIF3A but did not interact with the KIF3B, KIF5B, or KAP3 in the yeast two-hybrid assay. The carboxyl (C)-terminal region of CKB is essential for the interaction with KIF3A. Another protein kinase, CaMKIIa, interacted with KIF3A, but GSK3a did not interact with KIF3A in the yeast two-hybrid assay. KIF3A interacted with GST-CKB-C but not with GSK-CKB-N or GST alone. When co-expressed in HEK-293T cells, CKB co-localized with KIF3A and co-immunoprecipitated with KIF3A and KIF3B but not KIF5B. These results suggest that the CKB-KIF3A interaction may regulate the cargo transport of heterotrimeric kinesin-2 under energy-compromised conditions in cells.
BPES (Blepharophimosis/Ptosis/Epicanthus inversus Syndrome) is an autosomal dominant disorder caused by mutations in FOXL2. Affected individuals have premature ovarian failure (POF) in addition to small palpebral fissures, drooping eyelids, and broad nasal bridge. FOXL2 is a member of the forkhead family transcription factors. In FOXL2-deficient ovaries, granulosa cell differentiation dose not progress, leading to arrest of folliculogenesis and oocytes atresia. Using yeast two-hybrid screening of rat ovarian cDNA library with FOXL2 as bait, we found that small ubiquitin-related modifier (SUMO)-conjugating E2 enzyme UBE2I protein interacted with FOXL2 protein. UBE2I also known as UBC9 is an essential protein for processing SUMO modification. Sumoylation is a form of post-translational modification involved in diverse signaling pathways including the regulation of transcriptional activities of many transcriptional factors. In the present study, we confirmed the protein-protein interaction between FOXL2 and UBE2I in human cells, 293T, by in vivo immunoprecipitation. In addition, we generated truncated FOXL2 mutants and identified the region of FOXL2 required for its association with UBE2I using yeast-two hybrid system. Therefore, the identification of UBE2I as an interacting protein of FOXL2 further suggests a presence of novel regulatory mechanism of FOXL2 by sumoylation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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