• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.153-159
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• 2013

Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{\circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권3호
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• pp.234-243
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• 2018

남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-82
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• 2008

치아우식은 주로 mutans streptococci에 의해 야기되는 감염성 질환으로서 주 원인균에는 streptococcus mutans가 있다. S. mutans가 치아우식을 유발하는 분자 생물학적 기전은 몇 가지 단계를 포함한다. 먼저 S. mutans는 AgI/II와 같은 세포 표면의 섬유성 단백질을 매개로 치면의 타액성 피막에 일차적으로 부착한다. 두번째 단계에서 자당의 존재하에 glucosyltransferase(GTF)는 glucan과 같은 다당체를 합성하게 된다. 마지막으로 이렇게 합성된 glucan은 glucan binding proteins와 상호작용하여 치면세균막을 형성해서 세균의 군집화를 가능하게 한다. 많은 실험과 임상연구에서 S. mutans의 주요 항원(Ag I/II, GTFs, GBPs)들이 치아우식 병리기전에 영향을 준다고 알려져 왔고, 따라서 이런 항원들이 면역계에 작용하여 치아우식을 막는 백신으로 이용 가능하다. 본 실험은 streptococcus mutans GS-5로부터, GTFb, GTFc, GTFd 유전자를 복제하고 염기서열분석을 하였으며, 이중 GTFd가 먼저 재조합 단백질 생산을 위해 발현 벡터에 클로닝 되었으며, 이로부터 단백질이 발현됨을 확인하였다. 이번 실험에서 얻은 순수 GTF 항원은 동물실험을 통해 특정 GTF 활성부위에 대한 항체 생산에 이용될 수 있을 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권5호
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• pp.736-742
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• 2017

Objective: Experiments were conducted to clone the sequence of Wild Argali short palate, lung and nasal epithelium clone 1 (SPLUNC1) cDNA, and to lay the foundation for further study the biological function of Wild Argali SPLUNC1. Methods: The complete sequence of Wild Argali SPLUNC1 cDNA was generated by rapid amplification of cDNA ends. The entire coding sequence was inserted into the pPIC9K vector and expressed in Pichia pastoris (P. pastoris) GS115. The recombinant SPLUNC1 protein was detected by Western blot and purified by $Ni^{2+}$ chelate affinity chromatography. The test of effect of the protein on Mycoplasma ovipneumoniae (MO) was performed with real-time polymerase chain reaction. Results: The Wild Argali SPLUNC1 cDNA was 1,076 bp with an open reading frame of 768 bp, which encoded a 26.49 kDa protein composed of 255 amino acids. Its amino acid sequence shared 98.4%, 96.9%, 94.5%, 90.2%, 80.8%, 78.4%, 78.3%, 72.5%, 72.3%, 68.8% identity with those of SPLUNC1 cDNA from Ovis aries (accession no. NP_001288334.1), Capra hircus (accession no. XP_005688516.1), Pantholops hodgsonii (accession no. XP_005979709.1), Bos taurus (accession no. NP_776851.1), Felis catus (accession no. XP_006929910.1), Homo sapiens (accession no. NP_001230122.1), Sus scrofa (accession no. NP_001005727.1), Chinchilla lanigera (accession no. NP_001269294.1), Mus musculus (accession no. NP_035256.2), and Rattus norvegicus (accession no. NP_742028.1), respectively. The recombinant protein corresponded to the expected molecular mass of 25.47 kDa as judged by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, and it was detected in the supernatant of P. pastoris, and it could be purified. The results from the test of inhibition effect of argali recombinant SPLUNC1 protein on MO showed that the product could inhibit MO very well (p<0.01). Conclusion: The amino acid sequence of Wild Argali SPLUNC1 was different from other organisms. The recombinant SPLUNC1 protein has good biological activity.

• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.95-104
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• 2017

This study was conducted to establish the optimal chemical post-activation conditions in porcine embryonic development after parthenogenesis (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) using 4 different chemical compositions (cytochalasin B (CB), cyclohexamide (CHX), demecolcine (DC), 6-dimethylaminopurine (DMAP). Porcine embryos were produced by PA and SCNT and then, cultured for post-activation with CB ($7.5{\mu}g/mL$), CB ($7.5{\mu}g/mL$) + CHX ($10{\mu}g/mL$), CB ($7.5{\mu}g/mL$) +DC ($0.4{\mu}g/mL$), and CB ($7.5{\mu}g/mL$) + DMAP (2 mM). In PA embryonic development, cleavage rates have been significantly higher in CB group (94.7%) and CB+DMAP group (94.1%) than that of CB+CHX and CB+DC group (88.1 and 84.3%, respectively). There have been no significant differences in blastocyst formation rates among the four groups. In cell number of blastocyst was shown in CB group (42.3%) significantly higher than CB+CHX and CB+DC group (40.6 and 40.6%, respectively). In SCNT embryonic development, CB+DMAP group (89.7%) significant differences were found on embryo cleavage rates when compared with other three groups. Blastocyst formation rates in CB+DMAP group (26.9%) were significantly higher when compared with CB, CB+CHX, and CB+DC groups (25.5, 20.2, and 22.1%, respectively). In blastocyst cell number, CB+DMAP group (41.4%) was found higher significant difference compared with other three groups. Additionally, we have investigated survivin expression in early development stages of porcine SCNT embryos for more confirmation. Our results establish that CB group and CB+DMAP group for 4 h during post-activation improves pre-implantation improvement of PA and SCNT embryos.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.391-397
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• 2013

본 연구에서 584개의 아미노산(68.7 kDa)으로 구성된 cyclomaltodextrinase (LLCD)의 유전자를 Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3769 (ATCC 19435)로부터 클로닝하였다. LLCD는 일반적인 CDase 계열 효소들과 약 40% 전후의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. C-말단에 6개의 히스티딘 잔기를 가진 재조합 효소는 dimer의 형태로 대장균에서 발현되고 정제되었다. LLCD는 pH 7.0 및 $37^{\circ}C$에서 최대의 ${\beta}$-CD 가수분해 활성을 나타내었다. 특히, 이 효소는 starch 및 pullulan에 대해 극히 낮은 활성을 보였으나, 반면에 CD에 대한 가수분해 활성은 starch에 비해 약 80배 이상 높았다. 이처럼 높은 CD에 대한 활성을 근거로 LLCD는 CDase 계열 효소로 분류될 수 있으나, starch, pullulan, 그리고 acarbose에 대한 매우 낮은 활성은 다른 유사효소와 비교하여 차별화되는 특징이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권5호
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• pp.343-349
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• 2007

방사성옥소는 갑상선암의 핵의학적 영상과 방사성치료에 널리 그리고 성공적으로 사용되어 왔다. 최근 세포의 옥소섭취를 담당하는 운반체로서 Na/I symporter (NIS)의 분자세포학적 특성이 규명되고 그 유전자가 클로닝되면서 앞으로는 갑상선암 이외의 각종 암에도 NIS 유전자를 외부에서 전달함으로써 방사성옥소 치료를 적용하는 새로운 암치료 기술이 가능할 것으로 기대되고 있다. 방사성옥소를 이용한 암치료의 성공을 위해서는 NIS를 통한 표적세포의 옥소 섭취를 극대화 시키는 것이 핵심이다. TSH는 갑상선 세포의 NIS 발현을 항진시키고 retinoic acid는 갑상선암과 유방암 세포의 NIS발현을 증가시키는 효과가 있다. 또 일반 암세포에는 NIS 유전자를 전달하여 발현 시킬 수 있다. 그러나 NIS 발현 만으로는 원하는 수준의 방사성옥소 섭취를 충분히 얻지 못할 수 있다. 이는 세포의 옥소 섭취가 NIS 단백질의 총량이 아니라 세포막에 위치한 NIS의 양에 의해 결정되기 때문이다. 즉, 옥소를 섭취하려는 전사된 NIS단백질이 세포막으로 이동하여 정상적으로 기능하게 하는 조절 기전이 중요하다. NIS의 세포막 이동 기전은 아직 밝혀져 있지 않으나 다른 운반체와 유사하게 단백질의 전사후 glycosylation이나 phosphorylation이 관여할 것으로 생각된다. 본 연구진은 NIS 유전자를 전달한 암세포에서epidermal growth factor를 통한 extracellular signal regulated kinase 신호경로의 활성화가 방사성옥소 섭취를 항진시킴을 관찰하여 NIS의 전사외 기능조절 기전을 조사하고 있다. 앞으로 NIS기능에 대한 조절기전이 보다 자세하게 밝혀지면 방사성옥소 치료기술과 NIS유전자 영상기술의 개선과 발전에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1720-1728
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• 2020

We have previously characterized AprESJ4, the major fibrinolytic enzyme from Bacillus subtilis SJ4 (Yao et al., 2019). During that study, we observed a 68 kDa protein with fibrinolytic activity. In this study, we cloned the gene (vprSJ4) encoding the 68 kDa protein, a mature Vpr and minor protease secreted by Bacillus species. vprSJ4 encodes a preproenzyme consisting of 810 amino acids (aa) including signal sequence (28 aa) and prosequence (132 aa). The mature enzyme (650 aa) has a predicted molecular weight of 68,467.35. Unlike Vprs from other B. subtilis strains, VprSJ4 has 4 additional amino acids (DEFA) at the C-terminus. vprSJ4 was overexpressed in Escherichia coli. PreproVprSJ4 was localized in inclusion bodies, and subjected to in vitro renaturation and purification by an affinity column. SDS-PAGE and western blot showed that autoprocessing of preproVprSJ4 occurred and 68 kDa and smaller proteins were produced. The optimum pH and temperature of the recombinant VprSJ4 were pH 7.0 and 40℃, respectively. Kinetic parameters of recombinant VprSJ4 were measured by using an artificial substrate, N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide. Coexpression of vprSJ4 and aprESJ4 using pHY300PLK increased the fibrinolytic activity a further 117% when compared with aprESJ4 single expression using the same vector in B. subtilis WB600.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.317-323
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• 2016

본 연구에서는 C. fermentati SI가 생산하는 isoflavone 배당체 가수분해 효소를 클로닝하여 염기 서열을 밝힌 뒤 P. pastoris X-33에 형질전환하여 재조합 효소의 과발현을 시켰고, 또한 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 효소학적 특성을 조사하였다. 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 분자량은 약 50.4 kDa이었으며, Meyerozyma guilliermondii ATCC 6260의 exo-1,3-β-glucanase와 96%로 가장 높은 homology를 나타내었다. exo-1,3-β-glucanase의 ORF는 pPICZA 벡터로 클로닝 후 P. pastoris X-33으로 형질전환을 하였으며, His6-tag을 이용하여 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 citrate phosphate buffer pH 4.5에서 최적 활성을 나타내었으며, 효소의 최적 활성 온도는 40℃로 나타났다. 40℃이상에서는 효소의 활성이 급격하게 감소함을 확인 하였으며, pH 안정성을 조사한 결과 비교적 넓은 범위인 4−8 사이에서 80%이상의 활성을 유지하였다. 따라서, 재조합 효소의 과발현을 통해 isoflavone aglycone의 효율적인 생산에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권1호
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• pp.46-54
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• 1997

분열효모 S. pombe의 포자형성은 배지상의 질소원의 고갈에 의하여 유도되어진다. 감수분열로부터 포자형성에 도달하는 과정에는 다수의 특이적인 유전자가 기능을 하고 있다. 본 연구에서는, 전포자막 구축에 필수적인 유전자 spo 5의 발현조절과 유전자의 메커니즘에 관하여 조사하였다. spo 5 유전자를 보유하는 약 5kb의 Hind III DNA 단편을 cloning 하였다. 이 단편으로부터 제한효소지도를 작성하여 얻어진 DNA 단편을 probe로 하여, RNA blot-hybridization를 이행하였다. 이 결과, 최소배지의 hetro matting-type 균주 (CD16-1)로 부터 조제한 mRNA가 검출되었다. 그리고 이 전사산물을 전사레밸에서 해석하기 위하여, homo matting-type (CD16-3) 균주를 질소원이 함유되지 않은 포자형성배지에서 배양한 후, 동일한 방법으로 mRNA를 조제하여 Northern hybridization으로 조사하였다. 그 결과, 이들 세포에서는 3.2kb에서만 전사산물이 검출되었으며, 2.5kb의 mRNA는 검출되지 않았다. 이상의 결과로 부터 spo 5 유전자를 coding하는 전사산물인 2.5kb의 mRNA는 질소원의 고갈된 상태하에서, 접합형 유전자좌의 hetro 접합성을 요구하는 것으로 입증하였다. spo 5 유전자의 전사발현은 질소원이 결핍과 접합형 유전자좌의 구성에 따른 환경요인과 유전적 요인에 의해서 제어되어지고 있다는 것을 입증하였다.