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Mitogen–activated protein kinase 1 from disk abalone (<i>Haliotis discus discus</i>): Roles in early development and immunity-related transcriptional responses
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2016
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SCI,SCIE,SCOPUS
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학술저널
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57-65(9쪽)
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<P><B>Abstract</B></P> <P>Mitogen–activated protein kinase (MAPK) is involved in the regulation of cellular events by mediating signal transduction pathways. MAPK1 is a member of the extracellular-signal regulated kinases (ERKs), playing roles in cell proliferation, differentiation, and development. This is mainly in response to growth factors, mitogens, and many environmental stresses. In the current study, we have characterized the structural features of a homolog of MAPK1 from disk abalone (AbMAPK1). Further, we have unraveled its expressional kinetics against different experimental pathogenic infections or related chemical stimulants. AbMAPK1 harbors a 5′ untranslated region (UTR) of 23 bps, a coding sequence of 1104 bps, and a 3′ UTR of 448 bp. The putative peptide comprises a predicted molecular mass of 42.2 kDa, with a theoretical <I>p</I>I of 6.28. Based on the <I>in silico</I> analysis, AbMAPK1 possesses two <I>N</I>-glycosylation sites, one S_TK catalytic domain, and a conserved His-Arg-Asp domain (HRD). In addition, a conservative glycine rich ATP-phosphate-binding loop and a threonine-x-tyrosine motif (TEY) important for the autophosphorylation were also identified in the protein. Homology assessment of AbMAPK1 showed several conserved regions, and ark clam (<I>Aplysia californica</I>) showed the highest sequence identity (87.9%). The phylogenetic analysis supported close evolutionary kinship with molluscan orthologs. Constitutive expression of <I>AbMAPK1</I> was observed in six different tissues of disk abalone, with the highest expression in the digestive tract, followed by the gills and hemocytes. Highest <I>AbMAPK1</I> mRNA expression level was detected at the trochophore developmental stage, suggesting its role in abalone cell differentiation and proliferation. Significant modulation of <I>AbMAPK1</I> expression under pathogenic stress suggested its putative involvement in the immune defense mechanism.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A MAPK1 from disk abalone (AbMAPK1) was identified and characterized. </LI> <LI> Expression profile of abalone developmental stages was analyzed. </LI> <LI> The expression profile of healthy tissues of adult abalones was investigated. </LI> <LI> Transcriptional level of <I>AbMAPK1</I> was modulated by both viral and bacterial exposure. </LI> </UL> </P>
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