Parkinson's disease (PD) is a common neurodegenerative disorder and is characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Although many studies showed that the aggregation of $\alpha$-synuclein might be involved in the pathogenesis of PD, its protective properties against oxidative stress remain to be elucidated. In this study, human wild type and mutant $\alpha$-synuclein genes were fused with a gene fragment encoding the nine amino acid trans activator of transcription (Tat) protein transduction domain of HIV-l in a bacterial expression vector to produce a genetic in-frame WT Tat-$\alpha$-synuclein (wild type) and mutant Tat-a-synucleins (mutants; A30P and A53T), respectively, and we investigated the protective effects of wild type and mutant Tat-$\alpha$-synucleins in vitro and in vivo. WT Tat-$\alpha$-synuclein rapidly transduced into an astrocyte cells and protected the cells against paraquat induced cell death. However, mutant Tat-$\alpha$-synucleins did not protect at all. In the mice models exposed to the herbicide paraquat, the WT Tat-$\alpha$-synuclein completely protected against dopaminergic neuronal cell death, whereas mutants failed in protecting against oxidative stress. We found that these protective effects were characterized by increasing the expression level of heat shock protein 70 (HSP70) in the neuronal cells and this expression level was dependent on the concentration of transduced WT Tat-$\alpha$-synuclein. These results suggest that transduced Tat-$\alpha$-synuclein might protect cell death from oxidative stress by increasing the expression level of HSP70 in vitro and in vivo and this may be of potential therapeutic benefit in the pathogenesis of PD.
Pyridoxine-5-P oxidase catalyses the terminal step in the biosynthesis of pyridoxal-S-P, the biologically active form of vitamin $B_6$ Which acts as an essential cofactor. Here, a human brain pyridoxine-5-P oxidase gene was fused with a gene fragment encoding the HIV-1 Tat protein transduction domain (RKKRRQRRR) in a bacterial expression vector to produce a genetic in-frame Tat-pyridoxine-5-P oxidase fusion protein. Expressed and purified Tat-pyridoxine-5-P oxidase fusion protein transduced efficiently into PC12 cells in a time- and dose-dependent manner when added exogenously to culture media. Once inside the cells, the transduced Tat-pyridoxine-5-P oxidase protein showed catalytic activity and was stable for 48 h. Moreover, the formation of pyridoxal-5-P was increased by adding exogenous Tat-pyridoxine-5-P oxidase to media pre-treated with the vitamin $B_6$ precursor pyridoxine. In addition, the intracellular concentration of pyridoxal-S-P was markedly increased when Tat-pyridoxal kinase was transduced together with Tat-pyridoxine-5-P oxidase into cells. These results suggest that the transduction of Tat-pyridoxine-5-P oxidase fusion protein presents a means of regulating the level of pyridoxal-5-P and of replenishing this enzyme in various neurological disorders related to vitamin $B_6$.
A bacterial strain capable of metabolizing myo-inositol (MI) and converting to other substances was isolated from soil of orchard. The isolate, named YB-46, was grown on minimal medium supplemented with MI as the sole carbon source and was presumed to belonging to genus Enterobacter according to the 16S rDNA sequence. Escherichia coli transformant converting MI into unknown metabolites was selected from a metagenomic library prepared with fosmid pCC1FOS vector. Plasmid was isolated from the transformant, and the inserted gene was partially sequenced. From the nucleotide sequence, an iolG gene was identified to encode myo-inositol dehydrogenase (IolG) consisting of 336 amino residues. The IolG showed amino acid sequence similarity of about 50% with IolG of Enterobacter aerogenes and Bacillus subtilis. The His-tagged IolG (HtIolG) fused with hexahistidine at C-terminus was produced and purified from cell extract of recombinant E. coli. The purified HtIolG showed maximal activity at $45^{\circ}C$ and pH 10.5 with the highest activity for MI and D-glucose, and more than 90% of maximal activity for D-chiro-inositol, D-mannitol and D-xylose. $K_m$ and $V_{max}$ values of the HtIolG for MI were 1.83 mM and $0.724{\mu}mol/min/mg$ under the optimal reaction condition, respectively. The activity of HtIolG was increased 1.7 folds by $Zn^{2+}$, but was significantly inhibited by $Co^{2+}$ and SDS.
CodY is a highly conserved protein in low G+C gram-positive bacteria that regulates genes involved in sporulation and stationary-phase adaptation. Bacillus thuringiensis is a grampositive bacterium that forms spores and parasporal crystals during the stationary phase. To our knowledge, the regulatory mechanism of CodY in B. thuringiensis is unknown. To study the function of CodY protein in B. thuringiensis, BMB171codY- was constructed in a BMB171 strain. A shuttle vector containing the ORF of cry1Ac10 was transformed into BMB171 and BMB171codY-, named BMB171cry1Ac and BMB171codY-cry1Ac, respectively. Some morphological and physiological changes of codY mutant BMB171codY-cry1Ac were observed. A comparative proteomic analysis was conducted for both BMB171codY-cry1Ac and BMB171cry1Ac through two-dimensional gel electrophoresis and MALDI-TOF-MS/MS analysis. The results showed that the proteins regulated by CodY are involved in microbial metabolism, including branched-chain amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, fatty acid metabolism, and energy metabolism. Furthermore, we found CodY to be involved in sporulation, biosynthesis of poly-β-hydroxybutyrate, growth, genetic competence, and translation. According to the analysis of differentially expressed proteins, and physiological characterization of the codY mutant, we performed bacterial one-hybrid and electrophoretic mobility shift assay experiments and confirmed the direct regulation of genes by CodY, specifically those involved in metabolism of branched-chain amino acids, ribosomal recycling factor FRR, and the late competence protein ComER. Our data establish the foundation for in-depth study of the regulation of CodY in B. thuringiensis, and also offer a potential biocatalyst for functions of CodY in other bacteria.
Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.
Botulinum neurotoxin A (BoNT/A) has been used therapeutically to treat muscular hypercontractions and sudomotor hyperactivity and it has been reported that BoNT/A might have analgesic properties in headache. PEP-1 peptide is a known carrier peptide that delivers fulll-ength native proteins in vitro and in vivo. In this study, a BoNT/A gene were fused with PEP-1 peptide in a bacterial expression vector to produce a genetic in-frame PEP-1-BoNT/A fusion protein. The expressed and purified PEP-1-BoNT/A fusion proteins were efficiently transduced into cells in a time- and dose-dependent manner when added exogenously in a culture medium. In addition, immuno-histochemical analysis revealed that PEP-1-BoNT/A fusion protein efficiently penetrated into the epidermis as well as the dermis of the subcutaneous layer, when sprayed on mice skin. These results suggest that PEP-1-BoNT/A fusion protein provide an efficient strategy for therapeutic delivery in various human diseases related to this protein.
In this report, several factors such as infection time and concentration of bacterial suspension, influencing on transient gene expression in Agrobacterium-mediated transformation were evaluated. An appropriate concentration (O.D 600nm = 1.0-1.2) of bateria and 30 min of infection time showed a higher level of GUS expression. To improve transformation efficiency (TE), friable embryogenic calli (FEC) were bombarded by tungsten particles without plasmid DNA, and then co-cultivated with A. tumefaciens LBA4404 which contains pTOK233 super binary vector, carrying neomycin phosphotransferase (NPTII), hygromycin phosphotransferase (hpt) and$\beta-glucuronidase$ (GUS) genes. Three days after co-cultivation with A. tumefaciens and particle bombardment, FEC cultures were transferred to the selection medium (SM: MS medium supplemented with BA 1mg/l, hygromycin 100mg/l, cefotaxime 250 mg/l and vancomycin 200mg/l). They were cultured for 2 weeks and then transferred to the second SM containing hygromycin 50mg/l, cefotaxime 200 mg/l and vancomycin 100mg/l. Later, stable GUS expression was detected 4 to 6 weeks after transfer to the SM. Further, TE from Agrobacterium-mediated transformation after particle bombardment increased to about 3-folds compared with Agrobacterium-mediated transformation without particle bombardment. In the present study, we established an efficient transformation protocol of zoysiagrass by using A. tumefaciens in the combination with particle bombardment for the first time.
Arginine deiminase (ADI), an arginine-degrading enzyme, has anti-proliferative and anti-tumor activities and is capable of inhibiting the production of nitric oxide (NO). Modulation of nitric oxide (NO) production is considered a promising approach for the treatment of various diseases including cancer, inflammation and neuronal disorders. In this study, an ADI gene was fused with an HIV-1 Tat peptide in a bacterial expression vector to produce an genetic in-frame Tat-ADI fusion protein. When added exogenously to the culture media, the expressed and purified Tat-ADI fusion proteins were efficiently transduced into macrophage Raw 264.7 cells in a time- and dose-dependent manner. Furthermore, transduced Tat-ADI fusion proteins markedly increased cell viability in cells treated with lipopolysaccharide (LPS). This increase in viability was mediated by an inhibition of NO production. These results suggest that this Tat-ADI fusion protein can be used in protein therapies of NO-related disorders such as cancer, inflammation and neuronal diseases.
To effectively modify tree function with genetic engineering, transgenes must be expressed at the proper level in the appropriate tissues at suitable developmental stages. Toward understanding the spatial and temporal expression of transgenes in woody plants, transgene expression was evaluated in three greenhouse-grown, transgenic lines of Populus alba ${\times}$ P. grandidentata hybrid clone 'Hansen'. All transgenic poplar lines possess constructs containing the bacterial nopaline synthase(nos) promoter linked to a neomycin phosphotransferase II(NPT II) selectable marker gene. In addition, each transgenic poplar line contains one of the following gene constructs : 1) a wound-inducible potato proteinase inhibitor II (pin2) promoter linked to a chloramphenicol acetyltransferase(CAT) reporter gene. 2) a nos promoter linked to a PIN2 structural gene : or 3) a Cauliflower Mosaic Virus 35s promoter linked to a PIN2 structural gene. Polymerase chain reaction(PCR) was used to verify the presence of foreign genes in the poplar genome. Enzyme-linked immunosorbent assays(ELISAs) were used to evaluate organ specific expression of the nos-NPT II construct. NPT II expression was detected in leaves, petioles, stems, and roots of transgenic poplar, thereby indicating that the nos promoter is potentially effective for general constitutive expression of transgenes. NPT expression varied among transgenic poplar lines and among organs for one transgenic line, Tr15. With Tr15, NPT II levels were highest in older leaves and petioles. These results indicate that screening of several transgenic lines may be required to identify lines with optimal transgene expression.
AMP-activated protein kinase (AMPK) is a heterotrimeric enzyme that plays a central role in cellular metabolic stress. Modulation of nitric oxide (NO) and cyclooxygenase-2 (COX-2) is considered a promising approach for the treatment of inflammation and neuronal diseases. In this study, the AMPK gene was fused in-frame with PEP-1 peptide in a bacterial expression vector to produce a PEP-1-AMPK fusion protein. Expressed and purified PEP-1-AMPK fusion proteins were transduced efficiently into macrophage Raw 264.7 cells in a time- and dose-dependent manner. Furthermore, transduced PEP-1-AMPK fusion protein markedly inhibited LPS-induced iNOS and COX-2 expression. These results suggest that the PEP-1-AMPK fusion protein can be used for the protein therapy of COX-2 and NO-related disorders such as inflammation and neuronal diseases.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.