• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권2호
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• pp.158-162
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• 2010

고온균 Thermus thermophilus HJ6 유래의 N-말단 결실 Tod polymerase($\Delta$Tod polymerase)는 온도 감수성 프로모터 (lambda pR and pL)를 포함하는 pJLA503 벡터를 이용하여 대장균에서 발현하였다. N-말단 250개 아미노산이 제거된 $\Delta$Tod polymerase는 5'$\rightarrow$3' exonuclease 활성은 없어지고 DNA 중합반응의 활성은 그대로 유지되었다. $\Delta$Tod polymerase는 $MgCl_2$의 존재 하에서 매우 효율적으로 역전사 반응과 PCR 반응을 수행하였다. 또한 $\Delta$Tod polymerase는 one-step RT-PCR 반응에서 Taq polymerase 보다 높은 cDNA 증폭 효율을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-192
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• 1996

박테리오파지 T7 gene 2.5 단백질은 single-stranded DNA 결합 단백질로 박태리오파지 T7의 DNA복제, 재조합, 및 수선에 필수적으로 요구된다. Gene 2.5 protein은 T7의 DNA 합성과 성장에 필수적인 단백질이다. Gene 2.5 Protein이 중요시 되는 이유는 이 단백질이 T7의 다른 복제 필수단백질인 T7의 다른 복제 필수단백질인 T7 DNA polymerase 와 gene 4 protein(helicase/primase)와 서로 상호작용할 것으로 제안되었기 때문이다. (Kim and Richardson, J. Biol. Chem., 1992;1994). 이 단백질의 단백질 상호작용을 가능하게 하는 domain은 carboxyl-terminal domain일 것으로 여러 실험에서 대두되었기에, 이 domain의 특성을 파악하기 위해 야생형과 변이체 gene 2.5 단백질들을 각각 GST에 융합한후 fusion 단백질을 정제하였다. 정제된 이 융합 단백질들의 carboxyl-terminal domain이 T7 복제 단백질들과 상호작용을 조사하는지를 조사하기 위해 affinity chromatography로 이용하였다. 실험 결과, 아생형 GST-gene 2.5 융합단잭질(GST-2.5 (WT))는 T7 DNA polymerase 와 상호작용을 하였지만. 변이형 융합단백질(GST-2.5$\Delta$21C)는 interaction을 하지 못했다. 이 결과는 carbohyl-terminal domain이 단백질-단백질 상호작용을 하는데 직접적으로 관여하는 것을 증명하였다. 또한,GST2.5(WT)는 gene 4 protein(helicase/primase)와 직접 상호작용을 하나. GST2.5$\Delta$21C는 상호작용을 하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 gene 4 proteins와의 상호작용에도 gene 2.5 protein의 carboxyl-terminal domain이 직접 관여 한다는 것이 증명되었다. 이상의 결과에서 gene 2.5 protein은 박테리오파지 T7 의 유전자 목제 시 단백질-단백질 상호작용에 관혀아며, 특히 gene 2.5 protein의 carboxyl-terminal domain이 이러한 상호작용에 직접적으로 관여하는 domain이라는 것을 알 수가 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권3호
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• pp.304-312
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• 2013

The thermotolerant methylotrophic yeast Hansenula polymorpha is attracting interest as a potential strain for the production of recombinant proteins and biofuels. However, only limited numbers of genome engineering tools are currently available for H. polymorpha. In the present study, we identified the HpPOL3 gene encoding the catalytic subunit of DNA polymerase ${\delta}$ of H. polymorpha and mutated the sequence encoding conserved amino acid residues that are important for its proofreading 3'${\rightarrow}$5' exonuclease activity. The resulting $HpPOL3^*$ gene encoding the error-prone proofreading-deficient DNA polymerase ${\delta}$ was cloned under a methanol oxidase promoter to construct the mutator plasmid pHIF8, which also contains additional elements for site-specific chromosomal integration, selection, and excision. In a H. polymorpha mutator strain chromosomally integrated with pHIF8, a $URA3^-$ mutant resistant to 5-fluoroorotic acid was generated at a 50-fold higher frequency than in the wild-type strain, due to the dominant negative expression of $HpPOL3^*$. Moreover, after obtaining the desired mutant, the mutator allele was readily removed from the chromosome by homologous recombination to avoid the uncontrolled accumulation of additional mutations. Our mutator system, which depends on the accumulation of random mutations that are incorporated during DNA replication, will be useful to generate strains with mutant phenotypes, especially those related to unknown or multiple genes on the chromosome.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8177-8186
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• 2016

The present study was aimed at determining the effects of alkylating and oxidative stress inducing agents on a newly identified variant of DNA polymerase beta ($pol{\beta}{\Delta}_{208-304}$) specific for ovarian cancer. $Pol{\beta}{\Delta}_{208-304}$ has a deletion of exons 11-13 which lie in the catalytic part of enzyme. We compared the effect of these chemicals on HeLa cells and HeLa cells stably transfected with this variant cloned into in pcDNAI/neo vector by MTT, colony forming and apoptosis assays. $Pol{\beta}{\Delta}_{208-304}$ cells exhibited greater sensitivity to an alkylating agent and less sensitivity towards $H_2O_2$ and UV when compared with HeLa cells alone. It has been shown that cell death in $Pol{\beta}{\Delta}_{208-304}$ transfected HeLa cells is mediated by the caspase 9 cascade. Exon 11 has nucleotidyl selection activity, while exons 12 and 13 have dNTP selection activity. Hence deletion of this part may affect polymerizing activity although single strand binding and double strand binding activity may remain same. The lack of this part may adversely affect catalytic activity of DNA polymerase beta so that the variant may act as a dominant negative mutant. This would represent clinical significance if translated into a clinical setting because resistance to radiation or chemotherapy during the relapse of the disease could be potentially overcome by this approach.

• 한국수산과학회지
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• 제28권2호
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• pp.209-218
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• 1995

본 연구에서는 유전자 복제기작을 생화학적, 분자생물학적 방법을 사용하여 bacteriphage T7을 대상으로 연구하였다. Bacteriophage T7의 유전자 복제, 재조합, 수선시 필수 단백질로 작용하는 gene 2.5 단백질의 생체내 기능에 대한 유전학적 연구와 단백질을 분리 정제하여 복제 단백질들과의 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 gene 2.5 단백질은 DNA복제시 필수 구성단백질로 작용하며, 복제과정에서 유전자 복제에 관여하는 핵심 단백질들인 DNA polymerase, helicase/primase와 직접 단백질-단백질 상호 협동 작용을 하는 r것을 증명하였다. 특히 gene 2.5 단백질의 C-terminal domain이 절편된 변이체의 경우 복제 단백질들과 상호작용이 결여되었다. 따라서 C-terminal domain이 gene 2.5 단백질의 기능에 필수적으로 관여함을 입증하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.305-310
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• 2009

플라스미드 pGKV21에는 229-nt single-strand DNA initiation (ssi) signal이 존재한다. Asymmetric PCR 기법으로 합성된 229-nt ssDNA 단편을 이용하여 실제로 RNA polymerase에 의한 priming ability와 protein interaction을 확인하였다. in vitro primer RNA 합성 실험 결과, 229-nt ssDNA 단편은 filamentous M13 phage의 주형 DNA에서와 비슷한 효율로 시발체 RNA를 합성하였으며, 이 반응은 strand-specific하게 이루어졌다. DNase I footprinting과 gel retardation 실험 결과, RNA polymerase와 SSB 단백질은 229-nt ssDNA 단편에 stable interaction을 하며, 시발체 RNA를 합성하였다. 또한, in vivo 조건 하에서 RNA polymerase의 저해제인 rifampicin을 처리하여 세포내에 ssDNA 중간체가 집적되는 정도를 비교하여 본 결과, 플라스미드 pGKV21은 rifampicin-sensitive RNA polymerase가 상보가닥 합성에 관여 함을 보여 주었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 1997

Erythropoietin(EPO)은 적혈구 모세포의 분화와 성장을 중재하는 당단백질이며 담배 식물체에서 재조합 사람 EPO를 생산하기 위해 CaMV 35S promoter를 갖는 발현 vector인 pBI$\Delta$GUS121, pBD$\Delta$ GUS121, pPEV-1을 이용하여 5.4kb의 EPO genomic DNA를 cloning 하였고 Agrobacterium tumefaciens에 의한 형질전환에 의해 Nicotiana tabacum (var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin을 포함하는 MS 배지에서 각각의 construct에 대하여 10 km 저항성 식물체들이 얻어졌다. 형질전환된 식물체의 게놈에 EPO genomic DNA의 정확한 결합은 polymerase chain reaction에 의해 332bP의 DNA 조각에 의해 확인되었으며 Northern blot 결과 1.8 kb의 전사체들이 식물체 잎에서 발현 축적되는 것이 확인되었다. Promoter의 수나 5'-UTS 서열에 의한 mRNA 양에는 변화가 없었지만 식물체 게놈에 결합된 위치 및 copy number에 의해 mRNA 수준에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. EPO 항체를 이용한 Western blot 결과 식물체에서 발현된 EPO 단백질의 크기는 동물세포에서 발현된 37kDa 보다 작은 30 kDa 이었다. 이는 식물체에서 modification(glycosylation) system은 동물세포에서와는 다르다는 것을 보여준다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제23권1호
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• pp.7-12
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• 2010

The full-length cDNA of the porcine peroxisomal ${\Delta}^3$,${\Delta}^2$-enoyl-CoA isomerase (PECI) gene encodes a monofunctional peroxisomal ${\Delta}^3$,${\Delta}^2$-enoyl-CoA isomerase. Cloning and sequencing of the porcine PECI cDNA revealed the presence of an 1185-base pair open reading frame predicted to encode a 394-amino acid protein by the 5'rapid amplification of cDNA ends (5'RACE) and EST sequences. The porcine PECI gene was expressed in seven tissues (heart, liver, spleen, lung, kidney, skeletal muscle, fat) which was revealed by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). The porcine PECI was mapped to SSC71/2 p11-13 using the somatic cell hybrid panel (SCHP) and the radiation hybrid panel (RH) (LOD score 12.84). The data showed that PECI was closely linked to marker S0383. A C/T single nucleotide polymorphism in PECI exon 10 (3'UTR) was detected as a PvuII PCR-RFLP. Association analysis in our experimental pig population showed that different genotypes of PECI gene were significantly associated with the Average Backfat thickness (ABF) (p<0.05) and Buttock backfat thickness (p<0.01).

• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.916-921
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• 2019

본 연구는 내열성, 에탄올내성 및 에탄올생산성이 향상된 새로운 생물시스템을 육종하기 위해 DNA 복제 시 교정기능이 결여된 변이주(proofreading-deficient mutant)를 이용한 무작위적 돌연변이(random mutagenesis)를 유도하였다. DNA polymerase ${\delta}$와 ${\varepsilon}$의 catalytic subunit를 코드하고 있는 POL3와 POL2 유전자가 변이된 AMY410 균주(pol2-4)와 AMY126 균주(pol3-01)를 이용하여 $30^{\circ}C$, $38^{\circ}C$, $48^{\circ}C$에서 내열성 변이를 유도하였다. AMY410 균주와 AMY126 균주는 $38^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 거의 자랄 수가 없기 때문에, 배양 온도를 점차 높여가며 변이를 유도한 결과, $40^{\circ}C$에서도 잘 자라는 AMY410-Ht와 AMY126-Ht 균주를 선별할 수 있었다. 또한 AMY410-Ht와 AMY126-Ht 균주의 에탄올내성을 추가로 획득하기 위해 6%와 8% 에탄올이 함유된 배지에서 변이를 유도하였고, 8% 에탄올 농도에서 내성을 가지는 AMY410-HEt 균주와 AMY126-HEt 균주를 분리하였다. 특히 AMY126-HEt 균주는 10% 에탄올 농도에서도 내성을 가짐을 확인할 수 있었다. AMY126-HEt 균주의 에탄올생산성의 증가를 위한 변이는 고농도 당(glucose)의 첨가에 의해 유도되었고, 50 g/l의 고농도 glucose를 함유한 배지에서 24.7 g/l의 에탄올(95% 이론적 전환수율)을 생산할 수 있는 고효율 에탄올 생산균주(AMY126-HEt3)를 최종 분리하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 교정기능이 결여된 균주(proofreading-deficient mutant)를 사용한 돌연변이법으로 산업적으로 유용한 다양한 형질을 가진 생물시스템의 구축이 가능함을 확인하였다.

• BMB Reports
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• 제33권2호
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• pp.155-161
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• 2000

The saccharomyces cerevisiae Rad27, a structure-specific endonuclease for the okazaski fragment maturation has been known to interact genetically and biochemically with Dna2, an essential enzyme for DNA replication. In an attempt to define the significance of the interaction between the two enzymes, we expressed and purified both Dna2 and Rad27 proteins. In this report, Rad27 could not form a complex with Dna2 in the three different analyses. The analyses included glycerol gradient sedimentation, protein-column chromatography, and coinfection of baculoviruses followed by affinity purification. This is in striking contrast to the previous results that used crude extracts. These results suggest that the interaction between the two proteins is not sufficiently stable or indirect, and thus requires an additional protein(s) in order for Rad27 and Dna2 to form a stable physical complex. This result is consistent with our genetic findings that Schizosaccharomyces pombe Dna2 is capable of interacting with several proteins that include two subunits of polymerase $\delta$, DNA ligase I, as well as Fen-1. In addition, we found that the N-terminal modification of Rad27 abolished its enzymatic activity. Thus, as suspected, we found that on the basis of the structure determination, N-terminal methionine indeed plays an important role in the nucleolytic cleavage reaction.