• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제38권4호
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• pp.565-578
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• 2008

Purpose: Porphyromonas gingivalis(P. gingivalis) heat shock protein (HSP)60 may play a role in the immunopathogenesis of periodontitis as well as atherosclerosis by modulating autoimmune reaction due to its high level of sequence homology between bacteria and human counterpart. The purpose of this study was to identify immunodomiant epitope of P. gingivalis HSP60 that is reactive exclusively to the homologous bacteria without reacting with human HSP. Materials and methods: The present study was performed to identify the peptide specifically recognized by anti-P. gingivalis HSP60 monoclonal antibodies mono-reactive to P. gingivalis HSP60. Results: Four different hybridomas were cloned producing monoclonal IgG antibodies exclusively to P. gingivalis HSP60. Thirty seven synthetic peptides (20-mer with 5-amino acid overlapping) were synthesized. All of these peptide were subject to SDS-PAGE for immunblot analysis. One peptide (TVPGGGTTYIRAIAALEGLK) and the other peptide (TLVVNRLRGSLKICAVKAPG) were recognized by all and one of the four monoclonal antibodies, respectively, that reacted solely with P. gingivalis HSP60. Immunohistochemistry to identify the localization of the HSP60 in the diseased gingival tissues revealed that all of the four monoclonal antibodies were highly reacted with the diseased gingival tissue than normal gingival tissue. Conclusion: The P. gingivalis HSP60 peptides (TVPGGGTTYIRAIAALEGLK and TLVVNRLRGSLKICAVKAPG, respectively) are positively involved in the immunopathologic process of periodontal disease. The peptide may potentially be developed as vaccine candidates. Further investigations are under way to identify more clones producing monoclonal antibodies reactive to P. gingivalis HSP and to other periodontopathogenic bacteria as well, while maintaining specificities to human counterpart.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.403-409
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• 2010

Saccharomyces cerevisiae Hsp30 is a plasma membrane heat shock protein that is induced by various environmental stress conditions. However, the functional role of Hsp30 during diverse environmental stressors is not presently known. To gain insight into its function during thermal stress, we have constructed and characterized a ${\Delta}hsp30$ strain during heat stress. $BY4741{\Delta}hsp30$ cells were found to be more sensitive compared with BY4741 cells, when exposed to a lethal heat stress at $50^{\circ}C$. When budding yeast is exposed to either heat shock or weak organic acid, it inhibits Pma1p activity. In this study, we measured the levels of Pma1p in mutant and Wt cells both during optimal temperature and heat shock temperature. We observed that $BY4741{\Delta}hsp30$ cells showed constitutive reduction of Pma1p. To gain further insights into the role of Hsp30 during heat stress, we compared the total protein profile by 2D gel electrophoresis followed by identification of differentially expressed spots by LC-MS. We observed that contrary to that expected from thermal-stress-induced changes in gene expression, the ${\Delta}hsp30$ mutant maintained elevated levels of Pdc1p, Trx1p, and Nbp35p and reduced levels of Atp2p and Sod1p during heat shock. In conclusion, Hsp30 is necessary during lethal heat stress, for the maintenance of Pma1p and a set of thermal stress response functions.

• 대한약리학회지
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• 제32권3호
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• pp.433-444
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• 1996

본 연구에서는 열충격에 의한 세포내 단백질 변성을 정량하는 방법을 소개하고 있다. Thiol compound인 diamide [azodicarboxylic acid bis (dimethylamide)]는 단백질변성시 노출된 sulfyhydryl기를 cross-link 시킨다. 정상 상태에서는 노출되지 않는 sulfyhydryl group이 변성된 단백질에서는 노출되기 때문에 diamide에 의한 cross-linking이 선택적으로 일어날 것이다. 그러므로 diamide는 변성된 단백질을 "trap"하는 작용을 할 수 있다. 본 연구진은 세포내 열충격후 고분자 단백질 응집물 (high molecular weight protein aggregate, HAA)이 나타남을 비환원 (non reducing) SDS-PAGE에서 관찰하였고 이를 gas flow counter로 scanning하여 정량하였다. 실험 결과 세포에 열충격을 가한후 diamide를 처리하면 HMA가 열충격 용량의존적으로 증가함을 관찰하였다. 이는 HMA의 양을 측정함으로써 열충격에 의하여 변성된 단백질을 정량할 수 있음을 반증한다. 열내성이 유도된 세포와 그렇지 않은 세포를 비교하였을 때 열내성이 유도된 세포에서는 열충격에 의한 HMA의 형성이 억제됨을 관찰하였다. 열충격후 정상온도에서 회복기를 주면서 시간대별로 diamide를 첨가하고 이때 형성된 HMA양을 측정하여, 단백질 원형복구의 역동성을 실험하였다. 그 결과, HMA는 열내성의 유도 여부와 상관없이 빠르게 없어짐을 알 수 있었다. 그러나 열내성이 유도된 세포에서 HSP70 단항체를 electroporation에 의하여 투여하였을 때 HMA가 현저히 증가하였고, 이는 열내성이 유도된 세포에서는 HSP70의 증가에 의하여 HMA생성이 억제되었음을 나타낸다. HSP70 항체를 이용하여 면역침전을 시행한 결과 변성된 세포내 단백질이 HSP70과 같이 침전됨이 관찰되었다. 이 결과는 HSP70 단백질이 변성된 단백질과 일시적으로 결합하여 정상 상태로 돌아가거나 복구될 수 있도록 도와줄 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.831-837
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• 2005

Low-temperature adaptation and cryoprotection were studied in Leuconostoc mesenteroides SYl, a strain isolated from Kimchi. L. mesenteroides SY1 cells grown in exponential growth phase at $30^{\circ}C$ were exposed to $15^{\circ}C,\;10^{\circ}C$, and $5^{\circ}C$ for 2, 4, and 6 h, respectively, and then frozen at $- 70^{\circ}C$ for 24 h. Survival ratio was measured after the cells were thawed. The freezing-thawing cycles were repeated four times. Preadapted cells survived better than non-adapted control cells, and the highest survival ratio ($96\%$) was observed for cells preadapted for 2 h at $5^{\circ}C$, whereas control cells showed only $22\%$. The 2D gel showed that two proteins (spots A and B) were induced in cells preadapted at lower temperatures. Spots A and B have the same molecular weight (7 kDa), but the pI was 4.6 for spot A and 4.3 for spot B. The first 29 and 15 amino acid sequences from spots A and B were determined, and they were identical, except for one amino acid. A csp gene was cloned, and nucleotide sequencing confirmed that the gene encoded spot A cold shock protein.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.297-306
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• 2004

열 충격단백질(Heat shock protein : HSP)은 온도 스트레스에 대하여 세포 내에서 발현되는 단백질이다. HSP의 중요 분류군의 하나가 HSP90 family 이다. 여러 종류의 포유동물과 조류에서 HSP 유전자 특성에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 넙치(Paralichthys olivaceus)로부터 제조한 넙치 뇌 cDNA 유전자 은행을 이용하여 넙치 HSP90 cDNA 유전자를 분리하여 구성 염기서열의 특성을 밝혀 내었다. 염기서열의 분석결과 넙치의 hsp90$\beta$ 유전자는 2,791 개의 뉴클레오타이드로 구성되어 있고, 726개의 아미노산 잔기가 암호화되어 있었다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자는 European sea bass와 96.6% zebrafish와 92.9%, Atlantic salmon와 92.0%, 그리고 사람과는 89.5%의 염기서열 상동성을 지니고 있었다. 또한 HSP90 아미노산 서열을 바탕으로 척추동물 종들과의 진화계통수를 구축하였다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자의 mRNA의 분포 정도를 RT-PCR를 이용하여 조사하였다. hsp90$\beta$ 유전자는 조사한 모든 조직(뇌, 간, 신장, 근육, 비장)에서 높은 수준으로 발현이 되고 있었다. 또한, 넙치 hsp90$\beta$ 단백질을 대량발현하기 위하여 대장균에서 발현을 유도하였다.

• 대한미생물학회지
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• 제35권2호
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• pp.109-115
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• 2000

FtsH is a membrane-bound, ATP-dependent metalloprotease that is involved in a variety of cellular functions including the regulation of responses to heat and stress shock. Previously, we had cloned and sequenced pneumococcal ftsH gene whose deduced amino acid sequence was very similar to those of several gram-positive bacteria and Escherichia coli, except for the N-terminal domain that was responsible for membrane anchoring. In order to better understand the role of Streptococcus pneumoniae FtsH, we expressed pneumococcal ftsH gene in Escherichia coli. When it was expressed from a strong promoter, $P_{tac}$, a considerable amount of the recombinant FtsH was produced, although the prolonged induction resulted in not only accumulation of breakdown products but also ceasing of the further growth of E. coli host. This indicated that the expression of the exogenous ftsH gene was tightly regulated since the excessive FtsH appeared detrimental to bacterial cells. In Western blotting, the pneumococcal FtsH protein, whether native or recombinant, was reactive to anti-E. coli FtsH serum. The observation that FtsH proteins were well conserved throughout the bacterial kingdom and its expression level was fine-tuned suggests an important role for this protein in the stress adaptation which may be related to infecting process by pneumococci.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.712-716
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• 2008

Salmonella로부터 식품 안전성을 높이기 위한 보존법의 병용처리에 의한 효과를 평가하고자 S. Typhimurium을 열과 산, 산화제 등으로 연속 처리한 후 생균수를 측정하여 효과를 분석하였다. 그리고 열충격에 의하여 S. Typhimurium 내에 발현되거나 억제되는 단백질을 이차원 전기영동과 MALDI-TOF 질량분석기로 분석하였다. 열처리된 S. Typhimurium은 초산과 염산의 pH 4에서의 생균수가 1.3-1.8 log CFU/mL가 줄었고 비열처리 S. Typhimurium은 생균수가 약 5 log CFU/mL가 감소하였다. 열처리 S. Typhimurium은 butyl hydrogen peroxide와 과산화수소에서 생균수가 1.1-1.7 log CFU/mL가 줄었으나 비열처리 S. Typhimurium은 5.4-5.6 log CFU/mL 감소하였다. 충분하지 않은 사멸 열처리는 S. Typhimurium의 생존력을 증가시키고 산과 산화제 등의 보존제에서 저항성이 커지는 것을 알 수가 있었다. 이차원 전기영동과 MALDI-TOF 질량분석에 의한 발현 단백질 분석 결과 비열처리 S. Typhimurium은 17개의 단백질이 검출되었고 열처리 S. Typhimurium에는 13개의 단백질만 검출되었다. 이들 중에 열충격 단백질로 알려진 DnaK, small heat shock protein 등이 검출되었고 이들이 산과 산화제에서의 생존 저항성 증가와 관련이 있을 것으로 보인다. 그러므로 열처리를 포함하는 hurdle technology를 적용하여 식품을 보존처리할 때 다른 보존제에 대한 교차보호성이 증가되는 사실을 고려하여 적절한 열처리가 고려되어야 된다는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권5호
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• pp.666-672
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• 2016

본 실험은 약주 제조 과정에서 효모와 발효온도에 따른 약주의 품질을 분석하였다. 약주의 이화학적 특성(pH, 총산, 에탄올, 유리 아미노산, 유기산, 향기 성분)을 조사하였다. 약주는 증자된 멥쌀에 입국과 효모를 넣고 각기 다른 온도($15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$)에서 20일간 발효하였다. $20^{\circ}C$에서 발효한 S. cerevisiae Y297 처리구는 다른 처리구에 비해 높은 알코올 생산성(17.9%)을 보였다. 온도관련 항체인 HSP104를 이용하여 면역반응을 확인한 결과, S. cerevisiae Y297 처리구는 대조구에 비해 저온에서 HSP104 단백질의 발현율이 높게 나타났다. 유기산 분석 결과, 대조구의 $25^{\circ}C$에서 젖산의 함량이 높게 분석되었다. 유리아미노산 분석 결과, 저온에서 S. cerevisiae Y297 처리구는 대조구에 비해 높은 필수 아미노산량을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 통해 S. cerevisiae Y297 균주가 저온에서 제조하는 약주 생산에 사용할 수 있는 효모로써의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.431-438
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• 2000

Adipic acid에 대해 저항성을 갖도록 변이된 Leuconostoc paramesenteroides (ANaP100) 균주의 내산성 특성을 조사하기 위하여 수소이온 투과도, $H^+-ATPase$ 활성, $Mg^{++}$ 해리도, 원형질막의 지방산 조성을 지표로 삼아 야생균주(LPw)와 비교하였다. 수소이온 투과도의 경우 pH 5에서 $t_{1/2}$ 값이 LPw는 4.3분, ANaP100은 4.8분으로서 변이균주가 다소 내산성이 높았으며 $H^+-ATPase$ 활성은 maximal activity가 Leu. paramesenteroides는 모두 pH 6.0에서 가장 높았고 LPw는 0.59 unit/mg protein, 변이균주는 0.63 unit/mg protein으로서 ANaP100이 LPw보다 활성이 높았다. 세포막의 산 손상(acid damage)에 의한 $Mg^{++}$ 해리도에서도 pH 4.0에서 2시간 경과 후 LPw는 52.2%, ANaP100은 27.3%로서 LPw에 비해 약 1/2가량 $Mg^{++}$이 적게 유출되어 산에 의한 세포막의 손상이 적었다. 원형질막의 지방산 조성은 ANaP100가 $C_{18:1}$은 감소하고, $C_{19:0,\;cyclo}$는 증가하여 내산성이 증대되었으며 또한 adipic acid 첨가시에도 LPw에 비해 우수한 증식을 보였다. 따라서 ANaP100이 LPw에 비해 내산성이 증가되었으며 adipic acid 저항성도 함유하는 것이 확인되었다.

• 한국어류학회지
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• 제19권4호
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• pp.266-273
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• 2007

열충격 단백질(hsp)은 세포의 기능에 중요한 역할을 하는 보존성이 높은 단백질중의 하나이다. 이들 중 70 kDa 열충격 단백질은 외부의 자극과 관계없이 상시적으로 합성되는 HSC70 단백질과 외부의 자극에 반응하여 합성되는 HSP70 단백질이 있다. 본 연구에서는 넙치(Paralichthys olivaceus)의 70 kDa 열충격 단백질에 대한 cDNA를 아미노산 서열로 변환시켜 분석함으로써 이 유전자가 상시적으로 발현하는 열충격 단백질인 HSC70에 대한 유전자임을 밝혔다. Hsp70 유전자의 발현 기작을 조사하기 위하여 단백질 발현을 조절하는 5' 인접부위를 분리하고 이들의 염기서열을 분석함으로써 유전자 조절부위의 중요인자와 중심 부위를 동정하였다. 또한 Hsp70 유전자의 유전자 조절부위를 이용하여 형광단백질 발현벡터를 제작한 후 메다카 수정란에 미세 주입하여 배 발생 과정의 살아있는 메다카에서 발현하는 형광 단백질(GFP)의 발현을 조사하였다.