Cupredoxin-like proteins are mainly copper-binding proteins that conserve a typical rigid Greek-key arrangement consisting of an eight-stranded β-sandwich, even though they share as little as 10-15% sequence similarity. The electron transport function of the Cupredoxins is critical for respiration and photosynthesis, and the proteins have therapeutic potential. Despite their crucial biological functions, the identification of the distant Cupredoxin homologs has been a difficult task due to their low sequence identity. In this study, the overlapped conserved residue (OCR) fingerprint for the Cupredoxin superfamily, which consists of conserved residues in three aspects (i.e., the sequence, structure, and intramolecular interaction), was used to detect the novel Cupredoxin homologs in the NCBI non-redundant protein sequence database. The OCR fingerprint could identify 54 potential Cupredoxin sequences, which were validated by scanning them against the conserved Cupredoxin motif near the Cu-binding site. This study also attempted to model the 3D structures and to predict the functions of the identified potential Cupredoxins. This study suggests that the OCR-based approach can be used efficiently to detect novel homologous proteins with low sequence identity, such as Cupredoxins.
We screened 10,000 heterocyclic small molecules and identified a novel hit core skeleton of 3-(8-chloro-6-(trifluoromethyl) imidazo[1,2-a]pyridine-2-yl)phenyl acetate derivatives. It has been selected as a potential glucagon-like peptide 1 receptor (GLP-1R) activator and demonstrated its effects in increasing GLP-1 secretion, and thereby increasing the glucose responsiveness in both in vitro and pharmacology analyses. Further studies are currently underway to optimize the potency and selectivity of 3-(8-chloro-6-(trifluoromethyl)imidazo[1,2-a]pyridine-2-yl)phenyl acetate derivatives (hit compounds 2 and 8), and address their in vivo efficacy and therapeutic potential. These molecules may serve as useful evidence showing that compounds with a 3-(8-chloro-6-(trifluoromethyl)imidazo[1,2-a]pyridine-2-yl)phenyl acetate moiety are selective GLP-1R agonists, and have potential as anti-diabetic treatment agents.
Curcumin, the major bioactive constituent of turmeric, has been reported to have a wide range of pharmacological benefits; however, the low solubility in water has restricted its systemic bioavailability and therapeutic potential. Therefore, in the current study, we aimed to investigate the effect of turmeric fermentation on its curcumin content and anti-inflammatory activity by using several lactic acid bacteria. Fermentation with Lactobacillus fermentum significantly increased the curcumin content by 9.76% while showing no cytotoxicity in RAW 246.7 cells, as compared to the unfermented turmeric, regardless of the concentration of L. fermentum-fermented turmeric. The L. fermentum-fermented turmeric also promoted cell survival; a significantly higher number of viable cells in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW 264.7 cells were observed as compared to those treated with unfermented turmeric. It also displayed promising DPPH scavenging ($7.88{\pm}3.36%$) and anti-inflammatory activities by significantly reducing the nitrite level and suppressing the expression of the pro-apoptotic tumor necrosis factor-alpha and Toll-like receptor-4 in LPS-induced RAW 264.7 cells. Western blot analysis further revealed that the anti-inflammatory activity of the fermented turmeric was exerted through suppression of the c-Jun N-terminal kinase signal pathway, but not in unfermented turmeric. Taken together, the results suggested that fermentation with lactic acid bacteria increases the curcumin content of turmeric without increasing its cytotoxicity, while strengthening the specific pharmacological activity, thus, highlighting its potential application as a functional food ingredient.
${\alpha}B$-crystallin (${\alpha}BC$) is a member of a small heat-shock protein (sHSP) superfamily and plays a predominant role in cellular protein homeostasis network by rescuing misfolded proteins from irreversible aggregation. ${\alpha}BC$ assembles into dynamic and polydisperse high molecular weight complexes containing 12 to 48 monomers; this variable stereochemistry of ${\alpha}BC$ has been linked to quaternary subunit exchange and its chaperone activity. The chaperone activity of ${\alpha}BC$ poses great potential as therapeutic agents for various neurodegenerative diseases. In this mini-review, we briefly outline the recent advancement in structural characterization of ${\alpha}BCs$ and its potential role to inhibit protein misfolding and aggregation in various human diseases. In particular, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and its complimentary techniques have contributed much to elucidate highly-dynamic nature of ${\alpha}BCs$, among which notable advancements are discussed in detail. We highlight the importance of resolving the structural details of various ${\alpha}BC$ oligomers, their quaternary dynamics, and structural heterogeneity.
Kim, Won-Ju;Hyun, Jun-Hyun;Lee, Na-Kyoung;Paik, Hyun-Dong
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제32권2호
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pp.205-211
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2022
Probiotics can effectively modulate host immune responses and prevent gastrointestinal diseases. The objective of this study was to investigate the probiotic characteristics of Lactobacillus brevis KU15152 isolated from kimchi and its protective potential against intestinal inflammation induced by Staphylococcus aureus lipoteichoic acid (aLTA). L. brevis KU15152 exhibited a high survival rate in artificial gastric and bile environments. Additionally, the adhesion capability of the strain to HT-29 cells was higher than that of L. rhamnosus GG. L. brevis KU15152 did not produce harmful enzymes, such as β-glucuronidase, indicating that it could be used as a potential probiotic. The anti-inflammatory potential of L. brevis KU15152 was determined in HT-29 cells. Treatment with L. brevis KU15152 suppressed the production of interleukin-8 without inducing significant cytotoxicity. The downregulatory effects of L. brevis KU15152 were involved in the suppression of nuclear factor-kappa B activation mediated by the extracellular signal-regulated kinase and Akt signaling pathways. Collectively, these data suggest that L. brevis KU15152 can be used in developing therapeutic and prophylactic products to manage and treat aLTA-induced intestinal damage.
Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is the most common primary esophageal malignancy with poor prognosis. Here, due to the necessity for exploring potential therapies against ESCC, we obtained the gene expression data on ESCC from the TCGA and GEO databases. Venn diagram analysis was applied to identify common targets. The protein-protein interaction network was constructed by Cytoscape software, and the hub targets were extracted from the network via cytoHubba. The potential hub nodes as drug targets were found by pharmacophore-based virtual screening and molecular modeling, and the antitumor activity was evaluated through in vitro studies. A total of 364 differentially expressed genes (DEGs) in ESCC were identified. Pathway enrichment analyses suggested that most DEGs were mainly involved in the cell cycle. Three hub targets were retrieved, including CENPF, CCNA2 (cyclin A), and CCNB1 (cyclin B1), which were highly expressed in esophageal cancer and associated with prognosis. Moreover, amentoflavone, a promising drug candidate found by pharmacophore-based virtual screening, showed antiproliferative and proapoptotic effects and induced G1 in esophageal squamous carcinoma cells. Taken together, our findings suggested that amentoflavone could be a potential cell cycle inhibitor targeting cyclin B1, and is therefore expected to serve as a great therapeutic agent for treating esophageal squamous cell carcinoma.
Objective : The types and functions of lipids involved in glioblastoma (GB) are not well known. Lipidomics is a new field that examines cellular lipids on a large scale and novel aplication of lipidomics in the biomedical sciences have emerged. This study aimed to investigate the potential of blood lipids for use as biomarkers for the diagnosis of GB via untargated lipidomic approach. Gaining a deeper understanding of lipid metabolism in patients with GB can contribute to the early diagnosis with GB patiens and also development of novel and better therapeutic options. Methods : This study was performed using blood samples collected from 14 patients (eight females and six males) and 14 controls (eight females and six males). Lipids were extracted from blood samples and quantified using phosphorus assay. Lipid profiles of between patients with GB and controls were compared via an untargeted lipidomics approach using 6530 Accurate-Mass Q-TOF LC/MS mass spectrometer. Results : According to the results obtained using the untargeted lipidomics approach, differentially regulated lipid species, including fatty acid (FA), glycerolipid (GL), glycerophospholipid (PG), saccharolipid (SL), sphingolipid (SP), and sterol lipid (ST) were identified between in patients with GB and controls. Conclusion : Differentially regulated lipids were identified in patients with GB, and these lipid species were predicted as potential biomarkers for diagnosis of GB.
Oxidative stress brings about apoptosis through various mechanisms. In particular, oxidative stress in neuronal cells can causes a variety of brain diseases. This study was conducted to investigate the effect of Bidens tripartita on oxidative stress in neuronal cells. B. tripartita has traditionally been used in Russia as a medicine for diseases such as rhinitis, angina and colitis. Over-production of glutamate induces oxidative stress. When the oxidative stress occurs in the cells, reactive oxygen species (ROS) and Ca2+ increase. In addition, the abrupt decline of mitochondrial membrane potential and the decrease of glutathione related enzymes such as glutathione reductase (GR) and glutathione peroxidase (GPx) are also observed. The samples used in the experiment showed cytoprotective effect in the MTT assay. It also lowered the ROS and Ca2+ level, and increased degree of mitochondrial membrane potential, GR and GPx. As a result, B. tripartita had a positive effect against oxidative stress. Thus, it is expected to have potential for treatment and prevention of degenerative brain diseases such as Alzheimer's disease.
Tae-Won Jang;Da-Yoon Lee;So-Yeon Han;Hye-Jeong Park;Seo-Yoon Park;Jun-Hwan Jeong;Yoon-Jae Kwon;Jae-Ho Park
한국자원식물학회:학술대회논문집
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한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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pp.106-106
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2022
The cone of Red Pine (Pinus densiflora), which has been used as a drug in traditional medicine. Its ethyl acetate fraction was reported to exert antioxidant, anti-melanogenesis, and anti-inflammation activites. Apoptosis of hepatic stellate cells (LX-2) is regarding as a potential strategy for alleviation of hepatic fibrosis. We conducted to investigated whether the treatment of cone has a potential to control of some factors related in apoptosis and autophagy in cell signaling pathways. We suggest that the cone induced apoptosis through confirming the expression levels of genes (cPARP, Bcl-XL, Bax, p53, and caspase-3) in LX-2 cells. Also, the cone may regulate autophagy (LC3, p62, Beclin-1, and ATG12). Remarkably, the treatment of cone may affect to formation of autophagosomes in the immunofluorescence image in live cells. These findings suggest that the ethyl acetate fraction from the cone of Red Pine (P. densiflora) may have potential as an alternative therapeutic agent for the alleviation and prevention of liver fibrosis.
Objectives The aim of this study is to explore the mechanism of action and target diseases of Sasang constitutional prescriptions using a multiscale interactome approach. Methods The compound and target information of Sasang constitutional prescriptions were retrieved from various databases such as the TM-MC, STITCH, and TTD. Key targets for Sasang constitutional prescriptions were identified by selecting the top 100 targets based on the number of simple paths within the constructed network. Diffusion profiles for Sasang constitutional prescriptions and diseases were calculated based on a biased random walk algorithm. Potential diseases and key mechanisms of Sasang constitutional prescriptions were identified by analyzing diffusion profiles. Results We identified 144 Sasang constitutional prescriptions and their targets, finding 80 herbs with effective biological targets. A cluster analysis based on selecting up to 100 key targets for each prescription revealed a more cohesive grouping of prescriptions according to Sasang constitution. We then predicted potential diseases for 62 Sasang constitutional prescriptions using diffusion profiles calculated on a multiscale interactome. Finally, our analysis of diffusion profiles revealed key targets and biological functions of prescriptions in obesity and diabetes. Conclusions This study demonstrates the effectiveness of a multiscale interactome approach in elucidating the complex mechanisms and potential therapeutic applications of prescriptions in Sasang constitutional medicine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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