• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.1036-1043
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• 2006

TAR (Transformation-Associated Recombination) cloning법은 복잡한 고등생물의 게놈으로부터 유전자나 특정 염색체 부위를 선별적 분리를 가능하게 한다. 이 방법은 목적으로 하는 염색체 부위의 주변에 존재하는 비교적 짧은 게놈 염기서열에 대한 정보를 필요로 한다. 이 기술은 출아효모의 spheroplasts 형질전환 동안 목적 유전자를 포함한 게놈 DNA와 그 유전자의 5' 또는 3' 말단 서열 (hook)을 포함하고 있는 TAR vector 사이에 일어나는 상동성 재조합에 의해 이루어진다. 본 연구에서는 TAR cloning 법을 상동성 유전자의 분리에 사용할 수 있는가를 조사하기 위해, 연간과 마우스 게놈의 HPRT 유전자를 선택하였다. 그 결과, 인간과 마우스의 게놈으로부터의 HPRT 유전자의 분리 빈도는 TAR vector로서 hHPRT hook 혹은 mHPRT hook을 사용한 경우에 거의 동일하게 나타났다. 또한 mHPRT 유전자의 gap 부분의 염기서열을 결정하여, 이 부분에 염기서열의 불안정의 요인이 되는 비정상적 특성을 발견하였다. 결론적으로 TAR cloning법을 이용하여 다른 이종 간의 게놈으로부터 상동성 유전자 즉 orthologue의 분리가 가능하였다. 더욱이 TAR cloning 시스템을 이용하여 고등동물 게놈 상에 남아있는 gap 부분을 메움으로서 고등동물의 모든 유전자들의 확인이 가속화될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.436-439
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• 1989

고온, 호알칼리성 Bacillus속 K-17 균주에서 $\beta$-xylosidase 유전자를 pBR322를 벡터로 이용하여 클로닝시켰다. p-Nitrophenyl-$\beta$-xylopyranoside를 함유하는 LB 한천배지에서 노란색을 형성하는 대장균 형질전환주에서 재조합 플라스미드 pAX278을 분리하였으며, 본 pAX278은 pBR322와 고온, 호알칼리성 Bacillus K-17 균주 염색체 DNA의 5.0 kb HindIII절편으로 구성되어 있었다. Biotin으로 로식된 pAX278을 probe로 하여 상동성 시험을 하여 본 결과, pAX278에 존재하는 5.0 kb HindIII 절편은 Bacillus K-17 균주의 염색체 DNA HindIII 절편 중에서 5.0 kb 분만 아니라 0.9 kb 절편과도 상동성이 있었다. pAX278의 5.0 kb 절편을 pGR71에 연결시켜 B. subtilis에서도 발현시켰다. pAX278을 가지는 E. coli 균주가 생성하는 $\beta$-xylosidase는 균체외에 존재하였으며 그 효소학적 성질은 Bacillus속 K-17의 $\beta$-xylosidase와 동일하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제38권2호
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• pp.145-149
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• 1999

야생주 핵다각체병 바이러스의 낮은 병원성에 대해 살충제로서의 파밤나방 핵다각체병 바이러스(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus: SeNPV)의 병원성 향상을 꾀함과 동시에 재조합 바이러스가 다각체 내에 매립됨으로써 살충제로의 적용시 야외에서의 안정성을 확보할 수 있는 p10 유전자의 프로모터를 이용한 새로운 발현벡터를 개발하기 위하여 국내분리주 SeNPV의 p10 유전자 구조를 분석하였다. 그 결과, SeNPV p10 유전자의 프로모터와 구조유전자 부위를 포함한 545염기서열을 결정하여 기존에 보고된 SeNPV p10 유전자(Zuidema et al., 1993)와 비교한 결과 구조유전자 부위에서는 100%의 상동성을 보였으나 5` 및 3` flanking region의 4개의 염기서열에서 차이를 보였다. Southern hybridization에 의하여 SeNPV전체 genomic DNA상에서 p10 유전자는 Sph I 2.4Kb와 Cla I 4.0Kb 단편내에 각각 존재함을 확인하였으며, p10 유전자를 포함하는 이들 단편을 각각 클로닝하여 제한효소 지도를 작성한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-54
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• 2000

1. E.coli에서 별도의 expression vector를 사용하지 않고도 Bacillus 균주 유래의 유용효소(D-Amino acid aminotransferase;D-AAT, Aspartate aminotransferase;AspAT, Alanine dehydrogenase;AlaDH 등)의 유전자의 5'-up stream부위의 발현 기구를 검토한 결과 각 유용 효소의 유전자들의 5'-upstream부위에 존재하는 프로모터들이 연속적으로 존재한다는 사실이 유추되었고, E.coli의 SD sequence와 매우 상동성이 높은 서열 또한 존재함을 확인하였다. 2. 유용 효소 유전자의 번역과 관련된 5'-upstream 부위의 분석을 통하여 유용 효소의 유전자들은 E.coli의 ribosomal RNA와 매우 안정한 SD pairing을 형성(D-AAT의 경우: -13.0kcal/mol, AspAT의 경우; -9.5kcal/mol, AlaDH의 경우 -15.8kca1/mol)할 수 있음을 확인하여, 이러한 높은 자유에너지 변화는 E.coli내에서 유용 효소의 번역에 기여함을 예상할 수 있다.

• 한국균학회지
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• 제26권1호통권84호
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• pp.103-107
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• 1998

Coprinus cinereus에서 tryptophan 생합성에 관여하는 trp2 유전자의 이종 버섯에서의 발현여부를 조사하였다. 유전자 상동성을 확인하기 위하여, C. cinereus trp2 유전자를 함유하는 재조합 DNA인 pHIONA8을 probe로 사용하여 southern blot을 한 결과 S. commune 1-71의 tryptophan 생합성 유전자와 상당한 homology가 있는 것으로 나타났다. pHIONA8 DNA를 이용한 S. commune T1(tryptophan 영양요구주)의 상보성 검증에서는 pertri-dish당 약 50개의 형질전환체가 나타났으며, 이들 형질전환체는 다른 S. commune의 다른 화합성 균주와의 교배 실험에서 clamp cell의 유도와 동시에 약 $2{\sim}3$주만에 자실체를 관찰하였다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제39권3호
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• pp.59-67
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• 2015

동물의 장기를 인간에게 이식하게 되면 초급성거부반응(Hyperacute rejection, HAR)이 일어난다. 초급성거부반응은 면역계의 구성요소 중 보체(complement)에 의해 일어나는 거부반응으로 돼지의 혈관세포 표면에 있는 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자에 인간의 항체가 즉각 반응하기 때문에 일어나며, ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase(${\alpha}1,3$-GT) 유전자는 돼지 혈관세포 표면의 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자 생성에 관여한다. 따라서 인간에게 돼지의 장기를 이식하기 위해서는 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자를 제거하는 것이 필요한 것으로 알려져 있다. 본 연구실의 이전 연구에서, 시카고 미니돼지 귀체세포에서 상동 재조합(Homologous recombination)을 통해 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자가 제거된 체세포를 개발한 바 있으며, 이 체세포를 통하여 ${\alpha}1,3$-GT 유전자가 제거된 돼지도 생산된 바 있다. 본 연구에서는, human serum 처리 시 돼지 세포를 보호해 준다고 보고되고 있는 human complement regulator인 human Decay-accelerating factor(hDAF)와 human ${\alpha}1,2$-fucosyltransferase(hHT)유전자를 ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에 gene targeting하여 동시에 hDAF와 hHT가 발현하는 체세포를 개발하였다. Knock-in vector는 hDAF와 hHT 두 유전자가 발현할 수 있도록 IRES로 연결하였으며, ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 start codon을 이용하여 발현할 수 있도록 구축하였다. 구축한 vector는 electroporation을 통해 미니 돼지 체세포에 도입하였으며, PCR 결과, ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에서 상동 재조합이 일어났음을 확인하였다. Positive-negative 선별 방법을 통해 얻은 gene targeting 된 체세포는 RT-PCR에 의해 hDAF와 hHT 유전자의 발현이 확인되었으며, 대조군(NIH minipig)에 비해 ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 발현이 감소하였다. 또한 이들 세포에 100% human complement serum을 처리하였을 때 knock-in 세포가 대조군에 비해 30% 정도 더 높은 생존율을 보였다. 따라서 개발된 체세포는 이종간 장기이식을 위한 돼지 생산과 함께 이를 이용한 이종간의 장기 이식 시 초급성 거부반응을 억제하는 데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.207-212
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• 2010

전통 발효식품인 된장으로부터 mannanase의 생산균으로 분리된 WL-8 균주는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis WL-8은 locust bean gum 보다는 밀기울이 첨가된 LB 배지에서 mannanase 생산성이 높았으며, 24시간 배양하였을 때 약 20 U/ml에 이르렀다. 분리균 WL-8의 mannanase 유전자를 클로닝하여 그 염기서열을 결정한 결과 mannanase 유전자는 362 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하며 1,086 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 WL-8의 mannanase는 GH family 26에 속하며 B. subtilis의 mannanases와 매우 상동성이 높았다. B. subtilis WL-8의 mannanase 유전자를 함유한 재조합 대장균의 배양상등액과 균체파쇄상등액을 사용하여 반응특성을 조사한 결과 pH 5.5와 $60^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였으며, $60^{\circ}C$보다 높은 온도에서 배양상등액보다는 균체파쇄상등액에 존재하는 mannanase가 더 높은 활성을 보였다.

• 미생물학회지
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• 제54권2호
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• pp.126-135
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• 2018

여러 종류의 mannanase를 생산하는 Cellulosimicrobium sp. YB-43으로부터 mannanase B를 암호하는 manB 유전자와 효소의 특성이 보고된 바 있다. Mannanase C (ManC)로 명명한 효소의 유전자가 manB 유전자의 하류에 위치한 것으로 예상되어 이를 중합효소 연쇄반응으로 클로닝하여 manC 유전자의 염기서열을 결정하였다. ManC는 448 아미노산 잔기로 구성된 것으로 확인되었으며 glycosyl hydrolase family 5에 속하는 mannanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역(CBM2)이 존재하였다. ManC의 활성영역은 Streptomyces sp. SirexAA-E (55.8%; 4FK9_A) 및 S. thermoluteus (57.6%; BAM62868)의 mannanase와 아미노산 배열의 상동성이 55% 이상으로 가장 높았다. Signal peptide 영역이 제거되고 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged ManC (HtManC)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtManC를 정제하였다. HtManC은 $65^{\circ}C$와 pH 7.5에서 최대 활성을 보였으며 pH 7.5~10범위에서 활성에 큰 변화가 없었다. HtManC는 locust bean gum (LBG)과 konjac에 대한 분해 활성이 guar gum과 ivory nut mannan (ivory nut)에 비해 높았다. 최적 반응조건에서 LBG를 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 Vmax와 Km이 68 U/mg과 0.45 mg/ml로 나타났다. HtManC에 의한 만노올리고당(MOS)과 mannan의 분해산물을 TLC로 관찰한 결과 mannobiose 보다 중합도가 큰MOS로부터 mannobiose와 mannotriose가 주된 분해산물로 생성되었다. 또한 LBG, konjac과 ivory nut의 분해산물로 mannobiose와 소량이 mannose가 공통적으로 관찰되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.129-135
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• 2006

Zebrafish (Danio rerio)의 microsomal epoxide hydrolase(mEH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고 그 특성을 연구하였다. D. rerio의 mEH 추정단백질은 포유동물의 mEH 및 세균의 EH들과 아미노산서열 상동성을 보였으므로 결정분자구조(1qo7 및 1ehy)를 template로 하여 homology modelling을 행하였다. 클로된 단백질은 $Asp^{233}$, $Glu^{413}$ 및 $His^{440}$으로 구성된 catalytic triad와 2개의 tyrosine 잔기 및 oxyanion hole이 보존되어 있었다. 생물정보학적인 분석 및 EH 활성시험은 추정단백질이 D. rerio의 mEH라는 것을 보여주었다. Racemic styrene oxide를 기질로 하여 활성시험을 행한 결과, 재조합 D. rerio mEH는 (R)-styrene oxide을 입체선택적으로 가수분해하였으며 45분 반응시간에 99%ee의 광학순도를 가진 (S)-styrene oxide를 33.5% 얻을 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.93-98
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• 2005

Sphingomonas chungbukensis DJ77의 유전체 서열분식 과정에서 969개의 nucleotide로 구성된 sphingosine kinase 유전자를 동정하였다. 이 sphingosine kinase 단백질의 아미노산 서열은 Zymomonas mobilis subsp. mobilis ZM4의 sphingosine kinase 아미노산 서열과 $55\%$의 상동성을 보였다. 또한 다중서열정렬을 통해 각각 진핵세포의 sphingosine kinase의 C2, C3, C5 domain에 속하는 3개의 conserved sequence를 발견하였다. 그 중 하나는 sphingosine kinase에서 ATP-binding site일 것으로 예상되어지는nucleotide-binding motif(GGDG)였고 나머지 둘은 아직 기능이 알려지지 않은 conserved sequences 였다. 이러한 다중서열정렬을 바탕으로 계통수를 그려본 결과, S. chungbukensis DJ77의 sphingosine kinase (SPK)는 COG1597 그룹과 유사했으며, COG1597 내에서 동일종의 diacylglycerol kinase와는 서로 다른 그룹에 속하는 것으로 나타났다. 재조합 SPK는 이종(異種)세포인 Escherichia coli내에서 성공적으로 과발현 되었으나, 세포 내에서 불용성 복합체(inclusion body)를 형성하였다.