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ApPDE4 long-form의 N-말단 돌연변이체들의 세포내 타기팅과 타기팅 기전 분석
Analysis of molecular mechanism of cellular localization of various N-terminal mutants of Aplysia PDE4 in HEK293T cells
분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2016, v.29 no.1, pp.10-18
https://doi.org/10.5806/AST.2016.29.1.10
(경북대학교 생태환경대학 생물응용전공)
(경북대학교)
(경북대학교 생태환경대학 생태과학과)
(한남대학교)
(경북대학교)
(경북대학교)
(경북대학교 생태환경대학 생태과학과)
(한남대학교)
(경북대학교)
엄수민,
전용우,
김건형,
이진아,
&
장덕진.
(2016). ApPDE4 long-form의 N-말단 돌연변이체들의 세포내 타기팅과 타기팅 기전 분석. 분석과학, 29(1), 10-18, https://doi.org/10.5806/AST.2016.29.1.10
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초록
Phosphodiesterase(PDE)는 세포내에서 cAMP를 분해하는 효소로 세포의 신호 전달에 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 왔다. 이전의 연구를 통해 군소에서 클로닝된 PDE4 long-form의 N-말단에 위치하는 16개 아미노산만으로 충분히 원형질막에 타기팅됨을 알 수 있었다. 본 연구에서는 ApPDE4의N-말단 16개(L(N16))를 주형으로 해서 9-11번째와 15번째 아미노산들(RHW-C)을 무작위적으로 아마노산에 돌연변이를 주어서 세포내 타기팅에 미치는 영향을 분석해 보았다. 본 연구를 통해 원형질막과 골지체로 타기팅되는 돌연변이체들과 골지체로만 타기팅되는 돌연변이체들과, 소포체와 골지체로 동시에타기팅되는 돌연변이체들과, 세포질에만 위치하는 돌연변이체들을 얻을 수 있었다. 또한, 이러한 타기팅에 palmitoylation이 영향을 주는지 확인하기 위해 palmitoylation 억제제인 2-BR을 처리해보니 대부분의돌연변이체에서 원형질막 타기팅이 사라지는 것을 확인하였다. 이를통해 palmitoylation이 ApPDE4 돌연변이체들의 원형질막 타기팅에 중요하다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한, 이들 돌연변이체들중 골지체로만 타기팅되는 L(N16,C3S/VV/G)-mRFP와 L(N16,C3S/LFS/R)-mRFP와 L(N16,EPL/R)-mRFP들의 경우는 골지체 타기팅에 인지질 중에 하나인 PI4P가 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
- keywords
- Aplysia, phosphodiesteras 4, plasma membrane, Golgi complex, PI4P, palmitoylation
Abstract
Phosphodiesterase (PDE) plays an important role in cAMP-mediated signaling within cells. We previously showed that the long-form of Aplysia PDE4 (ApPDE4) was localized in the plasma membrane and the presynaptic terminal in Aplysia sensory neurons, and the 16 N-terminal amino acid was sufficient for this targeting process. In this study, we characterized the cellular localization of various ApPDE4 mutants. We first identified the roles of each amino acid within the group of 16 N-terminal amino acids of long-form ApPDE4. As a result, we were able to identify various mutants that were localized to both the plasma membrane and the Golgi complex, Golgi only, or both the endoplasmic reticulum (ER) and the Golgi complex. To examine the role of palmitoylation on the cellular localization of ApPDE4 mutants, 2-bromo palmitate (2-BR) was used as a treatment. As a result, in the presence of 2-BR, the plasma membrane targeting of many mutants was impaired, indicating that palmitoylation was involved in the plasma membrane targeting of the mutants. We also found that PI4P play crucial roles in the Golgi targeting of (N16,C3S/VV/G)-mRFP, L(N16,C3S/LFS/R)- mRFP, and L(N16,EPL/R)-mRFP.
- keywords
- Aplysia, phosphodiesteras 4, plasma membrane, Golgi complex, PI4P, palmitoylation
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