• 제목/요약/키워드: Functional characterization

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사상성 진균 Aspergillus nidulans에서 아쿠아포린 유전자 aqpA의 분리 및 분석 (Identification and Characterization of the Aquaporin Gene aqpA in a Filamentous Fungus Aspergillus nidulans)

  • 오동순;육함연;한갑훈
    • 미생물학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.295-301
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    • 2011
  • 아쿠아포린(aquaporin)은 MIP (Major Intrinsic Protein) 패밀리에 속하는 물 수송 채널(water transport channel) 단백질로 단세포 생물인 박테리아부터 다세포 고등생물인 인간에 이르기까지 다양한 기관계에서 잘 보존되어 있다. 아쿠아포린은 정통아쿠아포린(orthodox aquaporin)과 아쿠아글리세로포린(aquaglyceroporin)으로 구분되는데, 정통아쿠아포린은 주로 세포내의 물 유입 및 수송에 관여하며 아쿠아글리세로포린은 glycerol, polyol, urea를 비롯한 작은 비극성 분자의 수송에 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근까지 효모에서 아쿠아포린 기능이 일부 밝혀졌지만 Aspergillus 속을 포함하는 사상성 진균에서는 거의 연구가 되어있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 A. nidulans의 유전체 염기서열 정보를 분석하여 하나의 정통아쿠아포린(aqpA)과 네 개의 아쿠아글리세로포린(aqpB-E)을 발견하였다. 이를 바탕으로 aqpA 유전자 결실돌연변이들을 만들어 그 기능을 분석하였다. aqpA 결실돌연변이는 각종 삼투 스트레스(osmotic stress)에서는 표현형의 변화가 거의 관찰되지 않았으며 이는 이들 유전자가 삼투 스트레스에 반응하지 않거나 유전자의 중복성 때문으로 여겨진다. 그러나 항진균제인 fluconazol에 대해서 그 감수성이 적어지는 것이 관찰 되었다. 이는 aqpA 유전자가 삼투스트레스 반응보다 항진균제의 감지에 더 기능을 가지고 있을 수 있음을 시사한다.

Bacillus subtilis를 이용한 대두 발효식품의 혈전용해능

  • 정영기
    • 한국생명과학회:학술대회논문집
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    • 한국생명과학회 2001년도 제32회 학술심포지움
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    • pp.67-86
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    • 2001
  • A strain producing strongly fibrinolytic enzyme was isolated from soil and was identified to be Bacillus subtilis by biochemical and physiological characterization. The optimal culture conditions for the production of fibrinolytic enzyme was determined to be 1.0% tryptone, 1.5% soluble starch, 0.5% Peptone, 0.5% NaCl, $(NH_{4})_{3}PO_4.3H_{2}O, and MgSO_{4}.7H_{2}O.$ Initial pH and temperature were pH 8.0 and $30^{\circ}C$ , respectively, The highest enzyme production was observed at 30 hours of cultivation at $30^{\circ}C$ The fibrinolytic enzyme was purified to homogeneity by DEAE Sephadex A-50 ion exchange column chromatography, 70% ammonium sulfate precipitation, Sephadex G-200 and G-75 gel filtration column chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was 28,000 as determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. A gene encoding the fibrinolytic enzyme was cloned into a plasmid vector pBluescript, transforming E.coli XL-1 Blue. The clone was able to degrade fibrin, This indicated that the gene could encode a fibrinolytic enzyme. The nucleotide sequence of the 2.7 kb insert was determined in both direction. One open reading frame composed of 1023 nucleotides was found to be a potential protein coding region. There was the putative Shine-Dalgano sequence and TATA box upstream of the open reading frame. The homology search data in the genome database showed that both the 2.7 kb insert and 1 kb open reading frame carried no significance in the nucleotide sequence of known fibrinolytic enzyme from Bacillus serovars. The recombinant cell harboring the novel gene involved in fibrinolysis was subjected to protein purification. The molecular mass of the purified fibrinolytic enzyme was determined to be 31864 Dalton, which was highly in accordance with the molecular mass(33 kDa) of the fibrinolytic gene deduced from the insert. The fibrinolytic enzyme was Purified 50.5 folds to homogeneity in overall yield of 10.7% by DEAE Sephadex A-50 ion exchange, 85% ammonium sulfate precipitation, Sephadex G-50, Superdex 75 HR FPLC gel filtration. In conclusion, a novel fibrinolytic gene from Bacillus subtilis was identified and characterized by cloning a genomic library of Bacillus subtilis into pBleuscript. For the soybean fermented by this strain, it is found that there increased assistant protein about 20% compared to the soybean not fermented and increased about 30% according to amino acid analysis and, in particular, essential amino acid increased about 40%. When keeping this fermented soybean powder at room temperature for about 70days, it showed very high stability maintaining almost perfect activity and, therefore, it gave us great suggestion its possibility of development as a new functional food.

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Identification and Characterization of Alternative Promoters of the Rice MAP Kinase Gene OsBWMK1

  • Koo, Sung Cheol;Choi, Man Soo;Chun, Hyun Jin;Park, Hyeong Cheol;Kang, Chang Ho;Shim, Sang In;Chung, Jong Il;Cheong, Yong Hwa;Lee, Sang Yeol;Yun, Dae-Jin;Chung, Woo Sik;Cho, Moo Je;Kim, Min Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제27권4호
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    • pp.467-473
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    • 2009
  • Our previous study suggested that OsBWMK1, a gene which encodes a member of the rice MAP kinase family, generates transcript variants which show distinct expression patterns in response to environmental stresses. The transcript variants are generated by alternative splicing and by use of alternative promoters. To test whether the two alternative promoters, pOsBWMK1L (promoter for the OsBWMK1L splice variant) and pOsBWMK1S (promoter for the OsBWMK1S splice variant), are biologically functional, we analyzed transgenic plants expressing GUS fusion constructs for each promoter. Both pOsBWMK1L and pOsBWMK1S are biologically active, although the activity of pOsBWMK1S is lower than that of pOsBWMK1L. Histochemical analysis revealed that pOsBWMK1L is constitutively active in most tissues at various developmental stages in rice and Arabidopsis, whereas pOsBWMK1S activity is spatially and temporally restricted. Furthermore, the expression of pOsBWMK1S::GUS was upregulated in response to hydrogen peroxide, a plant defense signaling molecule, in both plant species. These results suggest that the differential expression of OsBWMK1 splice variants is the result of alternative promoter usage and, moreover, that the mechanisms controlling OsBWMK1 gene expression are conserved in both monocot and dicot plants.

Cu/MCM-41 메조포러스 촉매 제조 및 NO 제거 특성 (Preparation and Characterization of Cu/MCM-41 Mesoporous Catalysts for NO Removal)

  • 박수진;조미화;김석;권수한
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.737-741
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    • 2005
  • 본 연구에서는 제조한 MCM-41에 Cu의 함량에 따른 NO의 전환율을 고찰하였다. MCM-41은 실리카 원으로 colloid silica를 사용하였고, template로 cetyltrimethylammonium chloride (CTMACl)를 사용하여 수열 합성하였으며, Cu/MCM-41은 Cu(II) acetylacetonate를 사용해서 Cu의 농도를 5, 10, 20 그리고 40%로 변화시켜 제조하였다. 표면 특성은 pH, FT-IR로 분석하였고, 육방배열의 1차원 기공 구조는 XRD로 고찰하였다. $N_2/77K$ 등온흡착 특성은 BET식과 t-plot을 이용하여 확인하였으며, NO 제거 효율은 가스크로마토그래프를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, Si-OH와 Si-O-Si의 stretching vibration peak가 관찰되었으며, (100), (110), (200) 그리고 (210)의 육방배열의 1차원 구조를 확인하였다. Cu 금속이 도입된 MCM-41은 Cu 도입량이 증가할수록 비표면적과 미세기공부피는 감소한 반면에 NO 제거 효율은 증가하였다. 결과적으로 Cu/MCM-41의 Cu의 함량이 증가함에 따라 전체 촉매작용 반응과 NO 제거율이 증가하였다.

내열성 한천분해효소를 생산하는 해양세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium Producing Thermotolerant Agarase)

  • 박근태;이동근;김남영;이어진;정종근;이재화;허문수;이정현;김상진;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.884-888
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    • 2005
  • 제주도 동북해역의 해수에서 한천분해활성을 보어는 해양성 세균을 분리하였으며 16S rDNA유전자 염기서열분석과 형태학적, 배양적 및 생화학적 특징을 조사하여 해양기원의 Agarivorans 속에 속하는 균주임을 확인하고 Agarivorans sp. JA-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. JA-1이 생성하는 한천 분해효소(agarase)는 한천의 존재유무에 상관없이 발현되며 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 8.04 (50 mM glycine NaOH 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 기능성올리고당 생산이 가능한 베타-한천분해효소이며 내열성을 보여 $60^{\circ}C$까지 $80\%$ 이상 그리고 $80^{\circ}C$까지 $70\%$의 잔존활성을 보이는 것으로 나타났다. 분리한 Agarivorans sp. JA-1 균주가 나타내는 한천분해효소를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이상에서 액체상태로 있는 한천을 이용한 기능성올리고당 생산에 유용한 것으로 생각되었다.

쥐의 초기 난포 발달에 관여하는 Cell Size Growth 및 CCN Family 유전자에 관한 연구 (Characterization of Genes Related to the Cell Size Growth and CCN Family According to the Early Folliculogenesis in the Mouse)

  • 김경화;박창은;윤세진;이경아
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제32권3호
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    • pp.269-277
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    • 2005
  • Objectives: Previously, we sought to compile a list of genes expressed during early folliculogenesis by using cDNA microarray to investigate follicular gene expression and changes during primordialprimary follicle transition and development of secondary follicles (Yoon et al., 2005). Among those genes, a group of genes related to the cell size growth was characterized during the ovarian development in the present study. Methods: We determined ovarian expression pattern of six genes related to the cell size growth (cyr61, emp1, fhl1, socs2, wig1 and wisp1) and extended into CCN family (${\underline{c}}onnective$ tissue growth factor/${\underline{c}}ysteine$-rich 61/${\underline{n}}ephroblastoma$-overexpressed), ctgf, nov, wisp2, wisp3, including cyr61 and wisp1 genes. Expression of mRNA and protein according to the ovarian developmental stage was evaluated by in situ hybridization, and/or semiquantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), and immunohistochemistry, respectively. Results: Among 6 genes related to the cell size growth, cyr61 and wisp1 mRNA was detected only in oocytes in the postnatal day5 mouse ovaries. cyr61 mRNA expression was limited to the nucleolus of oocytes, while wisp1 was expressed in the cytoplasm and nucleolus of oocytes, except nucleus. cyr61 mRNA expression, however, was found in granulosa cells from secondary follicles. The rest 4 genes in the cell size growth group were detected in oocytes, granulosa and theca cells. Cyr61 and Wisp1 proteins were expressed in the oocyte cytoplasm from primordial follicle stage. Especially, Cyr61 protein was detected in pre-granulosa cells, Wisp1 protein was not. By using RT-PCR, we evaluated and decided that Cyr61 protein is produced by their own mRNA in pre-granulosa cells that was not detected by in situ hybridization. cyr61 and wisp1 genes are happen to be the CCN family members. The other members of CCN family were also studied, but their expression was detected in oocytes, granulose and theca cells. Conclusions: We firstly characterized the ovarian expression of genes related to the cell size growth and CCN family according to the early folliculogenesis. Cyr61 protein expression in the pre-granulosa cells is profound in meaning. Further functional analysis for cyr61 in early folliculogenesis is under investigation.

Identification and Functional Characterization of Two Noncoding RNAs Transcribed from Putative Active Enhancers in Hepatocellular Carcinoma

  • Lee, Ye-Eun;Lee, Jiyeon;Lee, Yong Sun;Jang, Jiyoung Joan;Woo, Hyeonju;Choi, Hae In;Chai, Young Gyu;Kim, Tae-Kyung;Kim, TaeSoo;Kim, Lark Kyun;Choi, Sun Shim
    • Molecules and Cells
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    • 제44권9호
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    • pp.658-669
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    • 2021
  • Enhancers have been conventionally perceived as cis-acting elements that provide binding sites for trans-acting factors. However, recent studies have shown that enhancers are transcribed and that these transcripts, called enhancer RNAs (eRNAs), have a regulatory function. Here, we identified putative eRNAs by profiling and determining the overlap between noncoding RNA expression loci and eRNA-associated histone marks such as H3K27ac and H3K4me1 in hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines. Of the 132 HCC-derived noncoding RNAs, 74 overlapped with the eRNA loci defined by the FANTOM consortium, and 65 were located in the proximal regions of genes differentially expressed between normal and tumor tissues in TCGA dataset. Interestingly, knockdown of two selected putative eRNAs, THUMPD3-AS1 and LINC01572, led to downregulation of their target mRNAs and to a reduction in the proliferation and migration of HCC cells. Additionally, the expression of these two noncoding RNAs and target mRNAs was elevated in tumor samples in the TCGA dataset, and high expression was associated with poor survival of patients. Collectively, our study suggests that noncoding RNAs such as THUMPD3-AS1 and LINC01572 (i.e., putative eRNAs) can promote the transcription of genes involved in cell proliferation and differentiation and that the dysregulation of these noncoding RNAs can cause cancers such as HCC.

활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성 (Characterization of Miniimonas sp. S16 isolated from activated sludge)

  • 고현우;김홍익;박수제
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.242-247
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    • 2019
  • 폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

정전방사를 통한 환경기능성 미세섬유 제조 및 특성분석 - 실내환경 CO2 포집용 건식흡착소재 (Preparation and characterization of Environmental Functional Nanofibers by electrospun nanofibers-Dry sorption material for indoor CO2 capture)

  • 김은주;박경렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.938-943
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    • 2018
  • 고전압 정전방사 장치를 이용하여 나노 섬유를 직조하였다. 정전방사장치는 액상의 고분자를 방출하는 펌프, 노즐과 노즐회전자 등의 부품으로 구성되어 있으며, 알루미늄 재질의 포집판을 설치하여 방사되는 섬유를 포집하였다. 정전방사방법을 이용하여 매우 미세한 나노굵기의 섬유를 제조하고,화학적으로 활성화시킴으로써 미세공을 형성함과 동시에 화학작용기를 분포시켜 저농도의 이산화탄소 분자를 포집하는 실험을 실시하여 실내공기중에 존재하는 저농도 이산화탄소 가스를 포집하는 섬유상 흡착제를 제조해보고자 하였다. 이러한 화학작용기는 이산화탄소 분자와의 상호 인력을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 포집효율을 증가시킬 수 있었다. 정전방사식으로 제조한 섬유의 굵기는 250-350 nm 였으며, 생성된 미세공은 0.6에서 0.7 nm 이고, 평균 비표면적은 $569m^2/g$였다. 순수 이산화탄소 흐름과 실내공간에서 흔히 발견되는 0.3% 수준의 농도에 대하여 포집실험을 한 결과, 각각 1.08 mmol/g과 0.013 mmol/g에서 2.2 mmol/g과 0.144 mmol/g으로 향상되었다. 이러한 포집량 증가는 나노섬유상 흡착제의 비표면적 대비 미세공의 비율과 관계가 있음이 밝혀졌다. 특히 화학적 상호인력의 특성을 활용하여 저농도에서의 선택도를 향상시킬 수 있음을 간접적으로 파악하였다.

녹차 theanine을 이용한 젤리 제조 및 품질특성 조사 (Production of green tea jelly using theanine and its physiochemical characterization)

  • 김성경;정하나;임애은;양광열;최용수;남승희
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.553-560
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    • 2021
  • 본 연구에서는 저온진공조건에서 추출 시간과 농도에 따른 녹차 열수추출조건을 최적화한 후 HP-20 column으로 caffeine을 제거한 녹차 추출물을 이용해 theanine 함유 기능성 젤리를 제조하였다. 또한, theanine 함유 젤리의 품질 특성, 제형안정성 및 항산화 효과, AChE 억제능을 조사하였다. 최적추출조건은 8% 녹차 분말을 2시간 추출하여 theanine 0.95 mg/mL, GABA 0.28 mg/mL, caffeine 1.45 mg/mL 추출액을 HP-20 column을 이용해 80% 에탄올로 카페인을 제거하였다. 3종의 겔화제와 농도별로 4종의 theanine 추출물 S1-S4(10-50%)을 제조해 품질 특성을 조사한 결과, 젤리에 theanine 추출물이 많을수록 L값과 b값이 증가하였다. 젤리의 물리적 특성을 조사한 결과, 3가지 겔화제 중 타마린드검, 잔탄검, 로거스트콩검(2:3:5=w/w/w)을 조합한 겔화제 III이 경도와 점착성이 낮고 탄력성이 높아 조직감이 가장 뛰어났다. 제형안정성 조사 시, 35%가 첨가된 S3가 이수율 25.88%과 붕괴율 1.31%로 우수한 제형안정성을 나타냈다. 또한 theanine 함유 젤리는 95℃, 30분간 가열조건에도 theanine과 GABA 성분이 파괴되지 않고 대부분 잔존하는 것을 TLC와 LC-MS 분석을 통해 확인했다. Theanine 추출물의 농도가 높을수록 DPPH radical 소거능은 증가하며, S4(50%)는 0.075 mg/mL ascorbic acid 수준과 유사한 항산화력을 나타냈다. AChE 저해 효과는 S3(35%)가 가장 높았으며 이는 donepezil 2.5 μM과 동일한 수준의 AChE 저해 활성을 나타냈다. 따라서 본 연구는 녹차 추출물에서 caffeine을 제거한 theanine 추출물로 기능성 젤리를 제조하였으며 품질 특성을 조사하였다.