Previous studies have demonstrated that Shewanella decolorationis S12 can grow on the azo compound amaranth as the sole electron acceptor. Thus, to explore the mechanism of energy generation in this metabolism, membranous vesicles (MVs) were prepared and the mechanism of energy generation was investigated. The membrane, which was fragmentized during preparation, automatically formed vesicles ranging from 37.5-112.5 nm in diameter under electron micrograph observation. Energy was conserved when coupling the azoreduction by the MVs of an azo compound or Fe(III) as the sole electron acceptor with $H_2$, formate, or lactate as the electron donor. The amaranth reduction by the vesicles was found to be inhibited by specific respiratory inhibitors, including $Cu^{2+}$ ions, dicumarol, stigmatellin, and metyrapone, indicating that the azoreduction was indeed a respiration reaction. This finding was further confirmed by the fact that the ATP synthesis was repressed by the ATPase inhibitor N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD). Therefore, this study offers solid evidence of a mechanism of microbial dissimilatory azoreduction on a subcell level.
The pathway of intracellular transport of dehydrocholic acid was investigated in the hepatocytes of rats by transmission electron microscopy with conventional and freeze fracture methods. Both in normal and experimental groups, the cis Golgi cisterns were sacculated and faces toward the bile canaliculus. In the experimental group, however, the cis Golgi cisterns showed buds, which were probably separated to be vesicles. Some of the buds were connected to the cisterns with the narrow neck. The vesicles were increased in the vicinity of bile canaliculi. The fusion between vesicles and bile canaliculus were frequently observed in the experimental group. This was particularly well shown in the freeze fracture replica. In the thin section, the vesicles were devoid of visible contents as seen in the bile canaliculli. The evidence suggests that the vesicles are derived from the cis Gogi cistern in the way that buds pinch off, serve as vehicles to transport dehydrocholic acids and fuse to bile canaliculi for exocytosis.
The human microbiome is known to play an essential role in influencing host health. Extracellular vesicles (EVs) have also been reported to act on a variety of signaling pathways, distally transport cellular components such as proteins, lipids, and nucleic acid, and have immunomodulatory effects. Here we shall review the current understanding of the intersectionality of the human microbiome and EVs in the emerging field of microbiota-derived EVs and their pharmacological potential. Microbes secrete several classes of EVs: outer membrane vesicles (OMVs), membrane vesicles (MVs), and apoptotic bodies. EV biogenesis is unique to each cell and regulated by sophisticated signaling pathways. EVs are primarily composed of lipids, proteins, nucleic acids, and recent evidence suggests they may also carry metabolites. These components interact with host cells and control various cellular processes by transferring their constituents. The pharmacological potential of microbiome-derived EVs as vaccine candidates, biomarkers, and a smart drug delivery system is a promising area of future research. Therefore, it is necessary to elucidate in detail the mechanisms of microbiome-derived EV action in host health in a multi-disciplinary manner.
Bacterial outer membrane vesicles (OMVs) typically contain multiple immunogenic molecules that include antigenic proteins, making them good candidates for vaccine development. In animal models, vaccination with OMVs has been shown to confer protective immune responses against many bacterial diseases. It is possible to genetically introduce heterologous protein antigens to the bacterial host that can then be produced and relocated to reside within the OMVs by means of the host secretion mechanisms. Accordingly, in this study we sought to develop a novel platform for recombinant OMV (rOMV) production in the widely used bacterial expression host species, Escherichia coli. Three different lipoprotein signal peptides including their Lol signals and tether sequences-from Neisseria meningitidis fHbp, Leptospira interrogans LipL32, and Campylobactor jejuni JlpA-were combined upstream to the GFPmut2 model protein, resulting in three recombinant plasmids. Pilot expression studies showed that the fusion between fHbp and GFPmut2 was the only promising construct; therefore, we used this construct for large-scale expression. After inducing recombinant protein expression, the nanovesicles were harvested from cell-free culture media by ultrafiltration and ultracentrifugation. Transmission electron microscopy demonstrated that the obtained rOMVs were closed, circular single-membrane particles, 20-200 nm in size. Western blotting confirmed the presence of GFPmut2 in the isolated vesicles. Collectively, although this is a non-optimized, proof-of-concept study, it demonstrates the feasibility of this platform in directing target proteins into the vesicles for OMV-based vaccine development.
Basolateral and brush border membrance (BLM and BBM) vesicles of renal proximal tubules were prepared from adult male New Zealand White rabbits to develop an experimental for assessment of nephrotoxicity. PAH uptakes using BLMV, and glucose and leucine uptakes using BBMV were measured in the rabbits treated uranyl acetate. In addition, urinalysis and histopathological studies were performed to investigate the correlationship with the membrance vesicle uptakes.
Membrane proteins isolated from the coleoptile and mesocotyl tissues of corn seedlings were solubilized with Triton X100 and reconstituted with phosphatidylcholine at 2$0^{\circ}C$. The proteoliposomes were incubated and proton uptake into the vesicles was measured with a spectrophotometer. Addition of ATP to the reaction mixture was found to result in an active accumulation of proton into the vesicles. These results indicate that the preparation contains tightly bound phosphatidylcholine vesicles with reconstituted H+ -ATPase from the plant cell membranes.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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한국생물물리학회 1996년도 정기총회 및 학술발표회
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pp.6-6
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1996
Gap junction channels were reconstituted into unilamellar liposomes using immunoaffinity purified connexin 32 gap junction protein from rat liver. Vesicles containing open channels and close channels were separated by means of iso-osmolar sucros density gradient sedimentation. The open channels formed in lipid vesicles were permeable to a fluorescent dye molecule, lucifer yellow of which the hydrodynamic size is similar to pore size of gap junctions in vivo. (omitted)
To study the function and structure of Golgi apparatus in the spermiogenesis of long-fingered bat (Miniopterus schreibersi fuliginosus), the testis obtained from adult bat was treated with the prolonged osmification or fixed with ferrocyanide reduced osmium. golgi apparatus was oval shape in early Golgi phase, and was composed of cortex and medullar enclosing acrosome in mid Golgi phase. The vesicles of crescent shape Golgi apparatus were closed or fused with small or large vesicles at the periphery of acrosome. Golgi apparatus moved behing the acrosome face in cap phase, but the Golgi apparatus was still active. According to this, Golgi apparatus appears to be involved in the formation of acrosome and sperm tail. Transfer of materials from Golgi to acrosme seems to be carried out not only by fusion of large vesicles with acrosomal vesicles but also by detachment of coated vesicle from various cisternae of Golgi fusing with acrosomal vesicle.
This study has been carried out to investigate the development of dictyosome, and roles of dictyosome about the formation of spherosome in the endosperm cell during seed formation of Panax ginseng with electron microscope. The result is as follows; In the endosperm cells of early stage during seed formation of Panax ginseng, plastid, mitochondria, endoplasmic reticulum, dictyosome and ribosomes are evenly distributed in cytoplasm. Electron lucent vesicles derived from dictyosome are observed in endosperm cells. Vesicles that contain low electron density are derived from forming face of dictyosome and releases into the cytosol. This vesicles formed multi vesicular body or fused with the plasma membrane. The spherical spherosomes are formed from dictyosome containing the lipid materials of even electron density and are gradually increased in size and number. Dictyosome is located in between vacuole and spherosome and it's cisternae form a semicircle and a circle. Some membrane of the protein body that accumulate the storage protein are originate from the spherical vacuole which interfused between vesicles and vacuoles derived from dictyosome.
Shin, Young Jae;Park, Chul Soon;Kim, Ju Youn;Kim, Se Ra;Shin, Jae Sup
Applied Chemistry for Engineering
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제18권1호
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pp.54-57
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2007
A cyclotetraphosphazene derivative having eight chains was synthesized from octachlorocyclotetraphosphazene, which was employed along with cholesterol for the preparation of vesicles. The resulting vesicles were characterized by TEM and encapsulation efficiency. The stability of the vesicles was enhanced in the presence of dihexadecylphosphate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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