• Journal of Ginseng Research
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• 제42권3호
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• pp.343-351
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• 2018

Background: Red ginseng is a popularly used traditional medicine with antiaging effects in Asian countries. The present study aimed to explore the changes in protein expression underlying the mechanisms of life span extension and antiaging caused by red ginseng extract (RGE) in Drosophila melanogaster. Methods: A proteomic approach of two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-DE) was used to identify the differential abundance of possible target proteins of RGE in D. melanogaster. The reliability of the 2-DE results was confirmed via Western blotting to measure the expression levels of selected proteins. Proteins altered at the expression level after RGE treatment (1 mg/mL) were identified by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight tandem mass spectrometry and by searching against the National Center for Biotechnology nonredundant and Uniprot protein databases. The differentially expressed proteins were analyzed using bioinformatics methods. Results: The average survival life span of D. melanogaster was significantly extended by 12.60% with RGE treatment (1 mg/mL) compared to untreated flies. This followed increased superoxide dismutase level and decreased methane dicarboxylic aldehyde content. Based on the searching strategy, 23 differentially expressed proteins were identified (16 up-regulated and 7 down-regulated) in the RGE-treated D. melanogaster. Transduction pathways were identified using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes database, and included the hippo and oxidative phosphorylation pathways that play important roles in life span extension and antiaging process of D. melanogaster. Conclusion: Treatment with RGE in D. melanogaster demonstrated that mechanisms of life span extension and antiaging are regulated by multiple factors and complicated signal pathways.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제48권3호
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• pp.195-201
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• 2010

We studied on the proteomic characteristics of Toxoplasma gondii KI-1 tachyzoites which were originally isolated from a Korean patient, and compared with those of the well-known virulent RH strain using 2-dimensional electrophoresis (2-DE), mass spectrometry, and quantitative real-time PCR. Two-dimensional separation of the total proteins isolated from KI-1 tachyzoites revealed up to 150 spots, of which 121 were consistent with those of RH tachyzoites. Of the remaining 29 spots, 14 showed greater than 5-fold difference in density between the KI-1 and RH tachyzoites at a pH of 5.0-8.0. Among the 14 spots, 5 from the KI-1 isolate and 7 from the RH strain were identified using MALDI-TOF mass spectrometry and database searches. The spots from the KI-1 tachyzoties were dense granule proteins (GRA 2,3,6, and 7), hypoxanthine-guanine-xanthine phosphoribosyltransferase (HGRPTase), and uracil phosphoribosyltransferase (UPRTase). The spots from the RH strain were surface antigen 1 (SAG 1), L-lactate dehydrogenase (LDH), actin, chorismate synthase, peroximal catalase, hexokinase, bifunctional dihydrofolate reductase-thymidylate synthase (DHTR-TS), and nucleosidetriphosphatases (NTPases). Quantitative real-time PCR supported our mass spectrometric results by showing the elevated expression of the genes encoding GRA 2,3, and 6 and UPRTase in the KI-1 tachyzoites and those encoding GRA 7, SAG 1, NTPase, and chorismate synthase in the RH tachyzoites. These observations demonstrate that the protein compositions of KI-1 and RH tachyzoites are similar but differential protein expression is involved in virulence.

• 한국환경농학회지
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• 제22권3호
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• pp.203-209
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• 2003

항진균 활성균주를 선발하는 과정에서 DM3 균주를 대천 바닷가에서 수집된 진흙 시료로부터 분리하였으며 API 50CHB kit를 이용하여 동정한 결과 Bacillus licheniformis로 동정되었다. 이 균주는 12종의 식물병원성 진균에 대해 항균활성을 나타내었다. 감마선($^{60}Co$)을 조사하여 항진균 활성 결핍 돌연변이체(mDMB)를 유도한 후, 이차원전기영동으로 단백질을 분석한 결과 DM3와 mDM3에만 존재하는 각각 4종과 3종의 단 단백질을 확인할 수 있었다. 2-DE 결과 B. licheniformis DM3에서 spot 1은 serine hydroxymethyltransferase(45.0kDa), spot 2는 hypothetical protein(40.7 kDa), spot 3는 NifU protein homolog(15.4 kDa), 그리고 spot 4는 resolvase(12.5 kDa)와 상동성을 지닌 단백질로 동정되었고 B. licheniformis mDM3에서만 발현된 spot 5는 lysozyme(18.1 kDa)과 spot 6, 7은 alkyl hydroperoxide reductase(15.6 kDa)으로 동정되었다. B. licheniformis DM3에서 이들 단백질들의 항진균 활성 관련 여부를 규명하기 위해서 더 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.48-54
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• 2013

수수 종자의 품종 간 특이적으로 발현하는 단백질을 동정하여 기능성 유전자를 확보하고 이들 유전자를 이용하여 수수의 기능성 강화 및 품종 판별 기술 개발을 위한 유용 유전자를 확보하고자 프로테오믹스 기법을 이용하여 수수 종자로부터 단백질을 추출하였다. 추출한 단백질을 이차원전기영동후, colloidal CBB 염색을 통해 품종 별로 발현에 차이를 보이는 단백질을 분석하였다. 총 652 개의 spot들 중에 8개의 단백질 spot들이 발현 정도에 변화를 보였으며, 이들 단백질을 MALDI-TOF/TOF MS와 MASCOT database를 통해 동정한 결과, RNA metabolism (spot 1, spot 4) HSP (spot 2), 저장 단백질 (spot 3, spot 5, spot 6), 산화-환원 (spot 8) 관련 단백질 등이 동정되었다. 특히 동정된 단백질은 주로 흰찰수수 (WCS)에서 발현 정도가 높게 나오는 경향을 보였으며, 흰찰수수 (WCS)에서 유일하게 발현 되는 단백질로 Cupin family protein, Gloubulin 등이 동정되었다. DEAD-box helicase는 흰찰수수 (WCS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. Ribonuclease T2와 Aldo-Keto reductase는 대풍수수 (DPS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. HSPs는 토종수수 (TJS)에서만 발현 되는 것을 확인하였다. 이들 동정된 단백질들은 수수의 품종 별 특성을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것으로 예측된다.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.285-290
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• 2005

Sanguinarine은 천연 항균성 물질로 의약품, 생활용품 그리고 화장품 등 그 이용은 다양하나 가격이 비싸고 수율이 따르지 못하는 점을 식물세포배양을 통하여 해결할 수 있을 것으로 기대된다. Sanguinarine의 생산을 극대화하기 위하여 전통적인 방법인 환경적 요인을 고려한 cell selection방법과 유전적 접근인 protein의 변화를 동시에 관찰하였다. Yeast extract를 elicitor로 이용하였을 경우에 control에서는 관찰 할 수 없었던 sanguinarine에 해당하는 오렌지색의 형광을 볼 수 있었으며, 실제 metabolite의 분석에서도 sanguinarine의 증가를 확인 할 수 있었다. 세포 내부에서는 sanguinarine이 약 8배의 증가를 보였으며 배지에서는 약 5배의 증가를 보였다. Protein 역시 2-D electrophoresis로 확인한 결과 intensity가 $5\%,\;88\%,\;6.4\%$의 증가, 일정, 감소를 보인 spot들이 elicitor 처리 후 세포에서는 $34\%,\;39.4\%\;26.5\%$로 intensity가 증가된 spot들이 더많이 검출되었다. 본 연구에서는 sanguinarine을 yeast extract를 이용해서 생산량을 증가시키고 sanguinarine의 생산과 관련된 protein의 변화에 대해서 알아보고자 하였다. 본 예와 같은 실험 연구방법이 식물이차대사산물 생산성에 관련된 protein군을 규명하는데 초석이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2004년도 춘계 학술대회지
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• pp.12-27
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• 2004

Thanks to spectacular advances in the techniques for identifying proteins separated by two-dimensional electrophoresis and in methods for large-scale analysis of proteome variations, proteomics is becoming an essential methodology in various fields of plant sciences. Plant proteomics would be most useful when combined with other functional genomics tools and approaches. A combination of microarray and proteomics analysis will indicate whether gene regulation is controlled at the level of transcription or translation and protein accumulation. In this review, we described the catalogues of the rice proteome which were constructed in our program, and functional characterization of some of these proteins was discussed. Mass-spectrometry is a most prevalent technique to identify rapidly a large of proteins in proteome analysis. However, the conventional Western blotting/sequencing technique us still used in many laboratories. As a first step to efficiently construct protein data-file in proteome analysis of major cereals, we have analyzed the N-terminal sequences of 100 rice embryo proteins and 70 wheat spike proteins separated by two-dimensional electrophoresis. Edman degradation revealed the N-terminal peptide sequences of only 31 rice proteins and 47 wheat proteins, suggesting that the rest of separated protein spots are N-terminally blocked. To efficiently determine the internal sequence of blocked proteins, we have developed a modified Cleveland peptide mapping method. Using this above method, the internal sequences of all blocked rice proteins (i. e., 69 proteins) were determined. Among these 100 rice proteins, thirty were proteins for which homologous sequence in the rice genome database could be identified. However, the rest of the proteins lacked homologous proteins. This appears to be consistent with the fact that about 30% of total rice cDNA have been deposited in the database. Also, the major proteins involved in the growth and development of rice can be identified using the proteome approach. Some of these proteins, including a calcium-binding protein that fumed out to be calreticulin, gibberellin-binding protein, which is ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase activate in rice, and leginsulin-binding protein in soybean have functions in the signal transduction pathway. Proteomics is well suited not only to determine interaction between pairs of proteins, but also to identify multisubunit complexes. Currently, a protein-protein interaction database for plant proteins (http://genome .c .kanazawa-u.ac.jp/Y2H)could be a very useful tool for the plant research community. Recently, we are separated proteins from grain filling and seed maturation in rice to perform ESI-Q-TOF/MS and MALDI-TOF/MS. This experiment shows a possibility to easily and rapidly identify a number of 2-DE separated proteins of rice by ESI-Q-TOF/MS and MALDI-TOF/MS. Therefore, the Information thus obtained from the plant proteome would be helpful in predicting the function of the unknown proteins and would be useful in the plant molecular breeding. Also, information from our study could provide a venue to plant breeder and molecular biologist to design their research strategies precisely.

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.294-300
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• 2003

본 연구에서는 L. fermentum KLB12을 열 전처리 함으로서 제제화 과정 동안 거치게 되는 열 스트레스에 대한 내성이 증진됨을 확인하고, 최적의 열 전처리 조건을 수행하였다. 또한 열 전처리 뿐만 아니라, 저온과 열 전처리 조건에도 열 스트레스에 대한 간섭 효과를 확인하였다. 그리고 내성 증진에 신규 단백질 합성이 필요함을 확인하였으며 나아가, 2-D electrophoresis를 통하여 7개의 신규 단백질을 확인하였다. 따라서 이 균주를 제제화하기 위한 방법으로 열 전처리를 이용할 경우 생균력 유지에 큰 효과를 얻을 수 있다고 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제10권3호
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• pp.301-310
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• 1997

황해서식 두족류 (class Cephalopoda)의 가용성 단백질에 대한 연구를 위해, 인천 및 목포 연근해에서 채집된 두족류 3목 5종의 (오징어목 : 참갑오징어 (Sepia esculenta) 및 쇠갑오징어 (Sepiella japonica), 살오징어목 : 한치꼴뚜기 (Loligo chinensis) 및 참꼴뚜기 (Loligo beka), 문어목 : 낙지 (Octopus minor)의 안구단백질, 근육단백질 및 간조직을 추출하여, 각종 전기영동 (Davis-PAGE 및 SDS-PAGE, Exponential gradient SDS-PAGE, 등전점 전기영동, 2차원 전기영동) 방법에 의한 단백질 분리 양상을 통해 두족류 종사이의 유전적 근연관계를 분석하였다. 시료의 안구 및 근육 단백질에 대한 exponential gradient SDS-PAGE 전기영동 결과 대략 분자량 35-50 KDa 사이에서 단백질 분리 양상의 차이를 볼 수 있었으며, 등전점 전기영동 방법(IEF)에 의해서는 pI값 7.5-8.5 사이에서 종간 특이성을 갖는 단백질 분리 양상을 볼 수 있었다. 특히 유의성이 있다고 판단된 시료의 안구 단백질을 2차원 전기영동 방법에 의해 분리 해 본 결과 대부분 분자량 30-50 KDa 사이에 분포하고 있어 exponential gradient SDS-PAGE 전기 영동에 의한 결과와 일치함을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.532-541
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• 2010

Peroxidase-like activity of Vitreoscilla hemoglobin (VHb) has been recently disclosed. To maximize such activity, two catalytically conserved residues (histidine and arginine) found in the distal pocket of peroxidases have successfully been introduced into that of the VHb. A 15-fold increase in catalytic constant ($k_{cat}$) was obtained in P54R variant,which was presumably attributable to the lower rigidity and higher hydrophilicity of the distal cavity arising from substitution of proline to arginine. None of the modifications altered the affinity towards either $H_2O_2$ or ABTS substrate. Spectroscopic studies revealed that VHb variants harboring the T29H mutation apparently demonstrated a spectral shift in both ferric and ferrous forms (406-408 to 411 nm, and 432 to 424-425 nm, respectively). All VHb proteins in the ferrous state had a $\lambda_{soret}$ peak at ~419 nm following the carbon monoxide (CO) binding. Expression of the P54R mutant mediated the downregulation of iron superoxide dismutase (FeSOD) as identified by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) and peptide mass fingerprinting (PMF). According to the high peroxidase activity of P54R, it could effectively eliminate autoxidation-derived $H_2O_2$, which is a cause of heme degradation and iron release. This decreased the iron availability and consequently reduced the formation of the $Fe^{2+}$-ferric uptake regulator protein ($Fe^{2+}$-Fur), an inducer of FeSOD expression.

• 한국작물학회지
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• 제51권spc1호
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• pp.92-102
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• 2006

본 연구는 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위하여 벼종자에 고 함량으로 존재하는 벼종자 글루테린 저장 단백질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 따라서 본 연구는, (A) 벼종자에 액체 질소를 가하고 분쇄하여 벼종자 가루를 만드는 분쇄단계; (B) 상기 분쇄된 벼종자 가루를 물에 현탁하여 현탁액을 만드는 현탁단계; (C)상기 현탁액 중 미용해 물질을 제거하는 분리단계를 포함하는, 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위한 벼종자 글루테린 저장 단백질의 제거방법에 관하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 단순하고 신속하며 저렴하고 효율적인 방법으로 미량 비글루테린 단백질들을 용이하게 동정할 수 있을 것으로 판단되었다.