Proceedings of the Korean Society of Sericultural Science Conference
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2003.04a
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pp.74-74
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2003
Tetrapeptide FMRFamide, originally isolated and then characterized from the mollusc (Clam) Macrocallista, had been demonstrated to have action as a cardioexcitatory agent. During the next two decades since its discover, neuropeptide FMRFamide and a large family of related peptides have been shown to exist in the central nervous system and gut of a wide variety of invertebrates and vertebrates including insect species. (omitted)
Type I Interferons (IFNs) are potent antiviral cytokines that modulate both innate immunity and adaptive immunity. Type I IFNs are immediately induced by viral infection, and stimulate production of a broad range of gene products such as double-stranded RNA-activated protein kinase (PKR), 2' 5'-oligoadenylate synthetase (OAS)/RNaseL and Mx GTPases. These proteins inhibit viral replication in host cells. Type I IFNs, in turn, lead to antiviral state at early phase of viral infection. We provide an overview of the knowledge of IFN-inducible antiviral proteins conserved in vertebrates.
The insulin-like growth factor (IGF) is found in all vertebrates and its type-II molecule is regarded as a fundamental embryonic growth factor during development. We have firstly identified, in this study, a cDNA clone corresponding to IGF-II (flIGF-II) from the adult brain of the teleost, Paralichthys olivaceus. We also examined the tissue expression of flIGF-II in several adult tissues by RT-PCR. The flIGF-II cDNA contained a complete ORF consisting of 215 amino acids and one stop codon. Its molecular characteristics appear to be similar to the previously identified IGF-II molecules, in which a common primary structure exhibiting B, C, A, D, and E domains is evidently observed. This cDNA clone seems to be cleaved at $Ala_{52}$ for the $NH_2$-end signal peptide and appears to produce a 98 amino acid-long E-peptide from the $Arg^{118}$. The functional B-D domain regions, therefore, include 65 amino acids and is able to encode a 7.4-kDa protein. The most prominent structural difference between IGF-I and IGF-II was that the D domain of IGF-II exhibits a two-codon-deleted pattern compared to the 8 amino acid-containing IGF-I. The insulin family signature in the A domain and six cysteins forming three disulfide bridges between the B and A domains were evolutionary-conserved from teleosts to mammalian IGF-II. Interestingly, the E-peptide region appears to provide a distinct hallmark between teleosts in amino acid composition. The flIGF-II shows 85.1% of sequence identity to salmon and trout, 90.6% to tilapia, and 98.4% to perch in amino acid level. In tissue expressions of IGF-II, it is very likely that flIGF-II has a significant expression in the adult brain. However, liver seems to be the main source for IGF-II production, and relatively low signals were observed in the adult muscle and kidney. Taken together, it would be concluded that the functional region for IGF-II mRNA is highly similar in phylogeny and is evolutionary, conserved as a mediator for the growth of vertebrates.
The persistent and ubiquitous environmental contaminant, tributyltin chloride (TBT), induces not only imposex in gastropods but also the differentiation of adipocytes in vitro and increases adipose mass in vivo in vertebrates. TBT is a nanomolar affinity ligand for retinoid X receptor (RXR) in the rock shell(Thais clavigera) and for both the RXR and the peroxisome proliferator activated receptor $\gamma(PPAR\gamma)$ in the amphibian (Xenopus laevis), mouse, and human. The molecular mechanisms underlying induction of imposex by TBT have not been clarified, though several hypotheses are proposed. TBT promotes adipogenesis in the murine 3T3-L1 cell model and perturbs key regulators of adipogenesis and lipogenic pathways in vivo primarily through activation of RXR and $PPAR\gamma$. Moreover, in utero exposure to TBT leads to strikingly elevated lipid accumulation in adipose depots, liver, and testis of neonate mice and results in increased adipose mass in adults. In X. laevis, ectopic adipocytes form in and around gonadal tissues following organotin, RXR or $PPAR\gamma$ ligand exposure. TBT represents the first example of an environmental endocrine disrupter that promotes adverse effects from gastropods to mammals.
In vertebrates, the vitamin D receptor (VDR), a member of the nuclear receptor superfamily, binds the biologically active ligand $1{\alpha},25-(OH)_2$-vitamin $D_3$ (1,25 $D_3$). Nearly all vertebrates, including Agnatha, possess a VDR with high ligand selectivity for 1,25 $D_3$ and related metabolites. Although a putative ancestral VDR gene is present in the genome of the chordate invertebrate Ciona intestinalis, the functional characteristics of marine invertebrate VDR are still obscure. To elucidate the ascidian Halocynthia roretzi VDR (HrVDR), we cloned full-length HrVDR cDNA and investigated the transcriptional activity of HrVDR in HEK293 cells. HrVDR consists of 1,680 nucleotides (559 amino acids [aa]), including a short N-terminal region (A/B domain; 26 aa), DNA-binding domain (C domain; 72 aa), hinge region (D domain; 272 aa), and C-terminal ligand-binding domain (E domain; 161 aa). The amino acid sequence identity of HrVDR was greatest to that of C. intestinalis VDR (56%). In the luciferase reporter assays, the transcriptional activity of HrVDR was not significantly increased by 1,25 $D_3$, whereas the farnesoid X receptor agonist GW4064 increased the transactivation of HrVDR. These results suggest the presence of a novel ligand for and a distinct ligand-binding domain in ascidian VDR.
The aim of this study was to assess the interaction between Daphnia similis and various organisms related to the rice paddy ecosystem. We selected several organisms that are likely to prey on D. similis and evaluate predation rate as well as responses of D. similis to the chemical compounds exuded by these organisms. As a result of predation experiment, larval dragonfly (Anax parthenope) and Triops longicaudatus were clearly shown decreasing abundances of D. similis. Especially, Triops longicaudatus was observed higher feeding rates on D. similis than larval dragonfly. Chemical compounds from the vertebrates such as fish (Misgurnus anguillicaudatus, Pseudorasbora parva, Micropterus salmoides) and tadpole of frog (Rana nigromaculata) did not affect the life history of Daphnia. However, a potential predatory fish P. parva induced significantly longer tail spine in Daphnia. In addition, among the invertebrates (T. longicaudatus, A. Parthenope, Micronecta spp., Palaemon paucidens), chemical compounds exuded by T. longicaudatus induced shorter body and significantly longer tail spine in D. similis.
Susceptibility of some vertebrates was examined to the early third-stage larvae (EL3) of Gnathostomn hispidum. The larvae collected from the Chinese loaches were infected to 4 silk carps, 3 snake heads, 3 bullfrogs. 5 mice and 9 albino rats. No worms were detected in fish. silk carps and snake heads. In 3 bullfrogs fed 30 larvae, a total of 9 EL3 was recovered in the gastrointestinal tract (8 larvae) and liver (ones). In 5 mice inferred with 50 larvae, a tolal of 37 (74.0%) advanced third-stage larvae (AdL3) was recovered from the muscle (31 larvae), liver (5 larvae) and kidney at 4 weeks after infection. In 9 albino rats iilfected with 115 larvae, a total of 40 (34.8%) AdLa was found in the muscle. The Inammalian hosts were found susceptible to the EL3 of G. hispinum from Chinese loaches.
Pharyngeal pouches, a series of outgrowths of the pharyngeal endoderm, are a key epithelial structure governing facial skeleton development in vertebrates. Pouch formation is achieved through collective cell migration and rearrangement of pouch-forming cells controlled by actin cytoskeleton dynamics. While essential transcription factors and signaling molecules have been identified in pouch formation, regulators of actin cytoskeleton dynamics have not been reported yet in any vertebrates. Cofilin1-like (Cfl1l) is a fish-specific member of the Actin-depolymerizing factor (ADF)/Cofilin family, a critical regulator of actin cytoskeleton dynamics in eukaryotic cells. Here, we report the expression and function of cfl1l in pouch development in zebrafish. We first showed that fish cfl1l might be an ortholog of vertebrate adf, based on phylogenetic analysis of vertebrate adf and cfl genes. During pouch formation, cfl1l was expressed sequentially in the developing pouches but not in the posterior cell mass in which future pouch-forming cells are present. However, pouches, as well as facial cartilages whose development is dependent upon pouch formation, were unaffected by loss-of-function mutations in cfl1l. Although it could not be completely ruled out a possibility of a genetic redundancy of Cfl1l with other Cfls, our results suggest that the cfl1l expression in the developing pouches might be dispensable for regulating actin cytoskeleton dynamics in pouch-forming cells.
Insulin and insulin-like growth factor-1 (IGF-1) are hormones that play an important role in the physiological regulation of metabolism, growth, and longevity in vertebrates. Likewise, insulin-like peptides (ILPs), which are structurally similar to insulin and IGF-1, are crucial in insect physiology. In this review, we present an integrated summary of insect ILPs and their receptor signaling, which has been shown to be comparable to insulin and IGF-1 receptor signaling in vertebrates based on genetic studies of Drosophila melanogaster. Additionally, we review the control of ILP synthesis and secretion in the brain in response to nutrition, as well as the ILPs' physiological role in insect metabolism. Moreover, we discuss the contribution of ILPs to growth, development, reproduction, and diapause. Finally, we consider the possibility of targeting ILP receptor signaling in pest management.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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