• 제목/요약/키워드: DNA structural change

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DNA 벤딩(휨) 없이 돌연변이 cAMP 수용체 단백질의 결합 (Mutant cAMP Receptor Protein Binds to DNA without DNA Bending)

  • 강종백
    • 생명과학회지
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    • 제16권7호
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    • pp.1225-1228
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    • 2006
  • cAMP와 복합체를 형성한 cAMP 수용성 단백질은 DNA와 결합하여 ${\sim}90$도 정도의 예리한 DNA bending을 유도한다. 그러나 이전의 논문[5]에 의하면 돌연변이 CRP:cGMP 복합체는 돌연변이 CRP:cAMP 복합체보다 아크릴아미드 겔에서 상대적으로 빠른 이동속도를 보였다. CRP와 cyclic nucleotide 존재하에서 DNA의 구조 변화를 알아보기 위하여 6가지 준비된 DNA조각들을 사용하여 몰 고리화 인자(molar cyclization factor)[13]를 측정하였다. 이들 자료를 사용하여 nonlinear regression analysis를 통하여 cGMP 존재하에서 돌연변이 CRP는 DNA bending을 형성하지 않으나 CAMP 존재하에서 나선 꼬임과 같은 DNA 구조 변화없이 DNA bending을 형성한다.

AFM 캔틸레버를 이용한 i-motif DNA의 구조 변화에 미치는 화학적 환경에 대한 연구 (Study on the chemical environment for conformational change of i-motif DNA by atomic force microscopy cantilever)

  • 정휘헌;박진성;양재문;이상우;엄길호;권태윤;윤대성
    • 센서학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.214-220
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    • 2010
  • Three-dimensional(3D) structure of specific DNA can be changed between two conformations under an external environmental transition such as pH and salt concentration variations. We have experimentally observed the conformational transitions of i-motif DNA using AFM cantilever bioassay. It is shown that pH change of a solvent induces the bending defleciton change of a cantilever functionalized by i-motif DNA. This indicates that cantilever bioassay enables the label-free detection of DNA structural changes upon pH change. It is implied that cantilever bioassay can be a de novo route to quantitatively understand the conformational transitions of biological molecules under environmental changes.

Thymine Dimer를 포함한 DNA와 $T_4$ Endonuclease V * DNA 복합체의 구조에 관한 연구 (Study on the Structure of DNA Containing a Thymine Dimer and $T_4$ Endonuclense V * DNA Complex)

  • 이봉진;유준석;임형미
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제2권1호
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    • pp.28-33
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    • 1994
  • In order to obtain insight into the repair mechanism of DNA containing thymine photo-dimer, the conformation of the duplex d(GCGGTTGGCG).d(CGCCAACCGC) with a thymine dimer incorporated has been studied by proton NMR. NOE data show that, although the local environment around the thymine dimer is altered, the gross structural changes are relatively small. T$_4$endonuclease V exhibited a conformational change on complex formation with DNA. This conformational change occurred around histidine 16 which was close to tyrosine 129 located in the aromatic segment (WYKYY) near the C-terminus. It is likely that the interaction between T$_4$endonuclease V and DNA is strong since the complex was not dissociated up to 1.6 M NaCl.

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Structural Damage of DNA by 6-Sulfooxymethyl Benzo(a)pyrene

  • Cho, Young-Sik;Chung, An-Sik
    • BMB Reports
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    • 제28권1호
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    • pp.1-5
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    • 1995
  • The effect of 6-sulfooxymethyl benzo(a)pyrene (SMBP) on conformational changes of calf thymus DNA was investigated. As SMBP is a strong electrophile, the covalent binding of SMBP to DNA should distort three dimensional conformation of DNA at the binding sites. A formaldehyde-unwinding methods were used to determine the rate of DNA denaturation. The increase in absorbance at 251nm was detected by addition of formaldehyde following treatment with SMBP. SMBP changed supercoiled DNA to relaxed and linear DNA as determined by electrophoresis, which was similar to the change in DNA due to in vitro treatment with benzo(a) pyrene diol epoxide. Treatment with SMBP completely denatured DNA under alkaline conditions. However, DNA was nicked or partially denatured under neutral condition. The absorption band of DNA was increased by the treatment with SMBP in V79 cells, which may be explained by the formation of stabilized SMBP-DNA adduct.

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NMR Studies on Antitumor Drug Candidates, Berberine and Berberrubine

  • Jeon, Young-Wook;Jung, Jin-Won;Kang, Mi-ran;Chung, In-Kwon;Lee, Weon-tae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권3호
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    • pp.391-394
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    • 2002
  • Berberine and berberrubine, which display antitumor activity, have also demonstrated distinct enzyme-poisoning activities by stabilizing topoisomerase Ⅱ-DNA cleavable complexes. The protoberberine berberrubine differs in chemical structure with berberine at only one position, however, it shows a prominent activity difference from berberine. Solution structures of berberine and berberrubine determined by NMR spectroscopy are similar, however, the minor structural rearrangement has been observed near 19 methoxy or hydroxyl group. We suggest that the DNA cleavage activities of topoisomerase Ⅱ poisons could be correlated with both chemical environments and minor structural change together with hydrophobicity of interacting side chains of drugs with DNA molecule.

넙치 (Paralichthys olivaceus)에서 멜라닌 농축 호르몬 cDHA 유전자의 클로닝 (Cloning of Melanin Concentrating Hormone cDNA Gene from Olive Flounder (Paralichthys olivaceus))

  • 전정민;송영환
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.442-448
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    • 2003
  • Melanin concentrating hormone (MCH) regulating color change of fish skin was identified from brain cDNA library of Olive flounder (Paralichthys olivaceus) during the analysis of Expressed Sequence Tags (ESTs). Olive flounder MCH gene consisted of 598 nucleotides encoding 150 amino acids. Olive flounder MCH protein revealed to contain signal peptide of 19 amino acid residues, pro-MCH of 131 amino acids being processed to biologically active and mature form of hormone with 25 amino acid residues at the carboxyl terminus. A comparative structural analysis revealed that Olive flounder MCH precursor had low sequence identity with other fish species and mammalian counterparts, while the amino acid sequences of mature hormone had a relatively high identity and more conserved. RT-PCR analysis revealed that olive flounder MCH precersor gene was expressed spectically only in the brain and not in other tissues.

살균제 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향 (Effects of carbendazim on DNA, gene and chromosome)

  • 이제봉;성필남;정미혜;신진섭;강규영
    • 농약과학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.288-298
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    • 2004
  • 광범위 보호 살균제인 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향을 평가하기 위하여 Ames가 개발한 미생물복귀돌연변원성시험, CHL (chinese hamster lung fibroblast cell) 세포를 이용한 염색체 이상시험, DNA 손상시험 및 마우스 골수세포를 이용한 소핵시험을 수행하였다. Carbendazim $156\sim2,500{\mu}g/plate$ 농도로 직접법 및 대사활성화법으로 TA 1535, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서 수행한 Ames test결과 음성 대조군(DMSO)과 유사한 colony수를 보여 유전자의 염기절단에 의한 결손이나 염기 치환을 일으키지 않았다. 염색체에 미치는 영향을 검색하기 위하여 CHL세포에 $2.0\sim32.0{\mu}g/mL$의 농도로 carbendazim을 처리하여 염색체이상시험을 수행한 결과 염색분체 절단과 같은 구조이상은 없었으나 염색체의 수에 변화가 관찰되어 수적 이상은 인정되었다. Carbendazim 25, 50 및 $100{\mu}g/mL$을 마우스에 처리하여 30분, 60분 및 120분에 DNA에 직접 노출시켜 DNA손상 시험을 수행한 결과 60분까지는 영향이 없었으나, 120분 노출 군에서 대조군에 비해 $22\sim27%$정도의 DNA이동거리가 증가하여 약간의 손상이 관찰되었으며, 세포에 노출시켰을 때도 중 농도와 저 농도에서 16%의 이동거리 증가와 120분 노출시켰을 때 $10%\sim26%$의 이동거리 증가가 있어 DNA에 직접 노출한 경우와 비슷하였다. Carbendazim 375, 750 및 1,500 mg/kg 농도로 투여한 소핵시험결과 음성으로 판단되었으며, 골수세포에 대한 세포독성도 관찰되지 않았다. 이상의 결과에선 benzimidazole계 살균제 carbendazim이 DNA손상 및 염색체의 수적이상을 일으킨다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 계속적으로 논란이 되고 있는 benzimidazole계 농약인 benomyl이나 carbendazim에 장기적으로 인체에 노출되었을 경우 유전물질에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되나 만성독성성적과 노출량 등 구체적인 자료를 이용한 위해성평가를 수행하여야 보다 정확한 판단을 할 수 있을 것으로 사료되었다.

Sequence Homologies of GTP-binding Domains of Rab and Rho between Plants and Yeast/Animals Suggest Structural and Functional Similarities

  • Lee, Ji-Yeon;Lee, Dong-Hee
    • Journal of Plant Biology
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    • 제39권2호
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    • pp.85-92
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    • 1996
  • Small GTP-binding proteins are divided into three major group: Ras, Rho and Ypt/Rab. They have the conserved regions designed G1 to G5 that are critical in GDP/GTP exchange, GTP-induced conformational change and GTP hydrolysis. We isolated and characterized genomic DNA or cDNAfragments encoding G1 to G3 domains of small GTP-binding protein Rab and Rho from several plant species using two different PCR-based cloning strategies. Seven rab DNA fragments were isolated from 4 different plants, mung-bean, tobacco, rice and pepper using two degenerate primers corresponding to the GTP-binding domain G1 and G3 in small GTP-binding proteins. The amino acid sequences among these rab DNA fragments and other known small GTP-binding proteins shows that they belong to the Ypt/Rab family. Six rho DNA fragments were isolated from 5 different plants, mung-bean, rice, Arabidopsis, Allium and Gonyaulax using the nested PCR method that involves four degenerate primers corresponding to the GTP-binding domain G1, G3 and G4. The rho DNA fragments cloned show more than 90% homology to each other. Sequence comparison between plant and other known Rho family genes suggests that they are closely related (67 to 82% amino acid identity). Sequence analysis and southern blot analysis of rab and rho in mung-bean suggest than thses genes are encoded by multigene family in mung-bean.

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산화환원에 따른 hHSF1의 DNA binding domain의 역할 (The Role of DNA Binding Domain in hHSF1 through Redox State)

  • 김솔;황윤정;김희은;여명;김안드레;문지영;강호성;박장수
    • 생명과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.1052-1059
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    • 2006
  • 다양한 종류의 박테리아에서부터 사람의 세포에 이르기까지 환경적인 스트레스나 병에 의한 스트레스 혹은 스트레스가 없는 상황에서도 열충격반응(heat shock response) 유도되어진다. 열충격반응에 노출된 세포에서는 모든 단백질의 발현이 정지되는 반면, 열충격단백질(heat shock proteins: HSPs)은 발현되어 스트레스로부터 세포를 보호한다. HSF1(heat shock factor 1)이라는 HSPs 유도단백질은 열충격반응시 단량체형태에서 삼중체의 형태로 구조변화를 일으켜 heat shock element(HSE)라고 불리우는 HSP gene의 발현 promoter에 특이적으로 결합하게 되어 HSPs를 발현시킨다. Human HSF1(hHSF1)은 다섯 개의 시스테인 잔기를 가지고 있는데 이 시스테인의 thiol(-SH)기는 강한 친전자성을 띔으로 급격히 산화되거나 질산화된다. 이러한 고찰은 시스테인 잔기가 산화 환원 의존적인 황산기/이황화결합 전환을 통해 구조적인 변화를 가져온다는 사실을 의미하고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 산화환원제를 이용하여 HSF1에 존재하는 다섯 개의 시스테인 잔기의 역할과 삼량체 형성에 관여하는 잔기에 대하여 알아보고자 하였다. 또한 이황화결합을 통한 삼량체형성의 구조적변화의 관점에서 HSF1의 구조 변화와 DNA 결합력과의 상관관계에 관하여도 알아보고자 하였다. 본 연구결과로 HSF1의 DNA binding domain은 삼량체를 형성하는 구조적인 변화를 통해서 DNA에 대한 결합력이 증가되는 것을 알 수 있었는데 이것은 삼량체가 됨으로서 HSF1의 내부에 위치해 있던 DNA binding domain이 외부로 노출 되어져 DNA에 쉽게 결합할 수 있게 된다는 사실을 시사한다.