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Membrane associated guanylate kinase inverted-3의 AKT signaling을 통한 enterovirus replication 조절
박진호(Jin-Ho Park),남궁예나(Ye-Na Namgung),임병관(Byung-Kwan Lim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.10
Membrane associated guanylate kinase inverted-3 (MAGI-3)는 세포-세포 연접의 형성을 유도하는 막단백질인 membrane associated guanylate kinases (MAGUKs)의 한 종류 단백질로 140 kDa 크기를 가진다. MAGI-3는 PTEN/MMAC와 함께 협력하여 AKT/PKB의 kinase 활성을 조절하거나 MAPKs 신호전달경로로 ERK 활성을 조절로 한다. Coxsackievirus B3 (CVB3)는 가장 일반적으로 감염된 심근 세포 사멸으로 인한 바이러스성 심근염을 일으키는 enterovirus에 속하는 인간 병원체이다. 이전 연구에서 protein kinase B (PKB, 또는 AKT)와 extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2)의 활성은 HeLa 세포에서 CVB3 복제를 위해 필수적임이 밝혀졌다. 본 연구에서 enterovirus 복제와 AKT 신호 활성조절에서 MAGI-3의 역할을 검증하였다. MAGI-3-Flag의 발현은 CVB3 감염 후에 AKT 신호 활성과 viral capsid protein VP1의 발현을 유도하였으며 이는 MAGI-3에 의한 enterovirus 증식 조절을 보여주었다. AKT 신호는 MAGI-3 발현에 의해 enterovirus 감염과 함께 유의하게 증가하고 이것은 감염 바이러스의 증식을 활발하게 유도함을 확인하였다. 이 결과는 MAGI-3의 발현은 AKT와 ERK의 활성이 증가하고, 더 나아가 바이러스 증식과 연관이 있다는 것을 입증한다. MAGI-3는 아마도 AKT 신호 조절을 통해 enterovirus 증식 조절에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. Membrane-associated guanylate kinase inverted-3 (MAGI-3) is a member of the family of membrane-associated guanylate kinases (MAGUKs). MAGI-3 modulates the kinase activity of protein kinase B (PKB)/AKT through interactions with phosphatase and tensin homolog (PTEN)/MMAC. Coxsackievirus B3 (CVB3) is a common causative agent of acute myocarditis and chronic dilated cardiomyopathy. Activation of AKT and extracellular signal–regulated kinases 1/2 (ERK1/2) is essential for CVB3 replication, but the relation between MAGI-3 signaling and CVB3 replication is not well understood. This study investigated the role of MAGI-3 in CVB3 infection and replication. MAGI-3 was overexpressed in HeLa cells by polyethylenimine (PEI) transfection. To optimize the transfection conditions, different ratios of plasmid DNA to PEI concentrations were used. MAGI-3 and empty plasmid DNA were transfected into the HeLa cells. MAGI-3 overexpression alone was not sufficient to efficiently activate AKT. However, expression of the CVB3 capsid protein VP1 dramatically increased in the HeLa cells overexpressing MAGI-3 24 h after CVB3 infection. In addition, the activities of AKT and ERK were significantly induced in the CVB3-infected MAGI-3 cells overexpressing HeLa. These results demonstrate that MAGI-3 expression upregulates CVB3 replication through AKT and ERK signaling activation. MAGI-3 may be an important target to control CVB3 replication.
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