• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권1호
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• pp.9-11
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• 2015

Tissue extracts were prepared from liquid-cultured Arabidopsis and reacted with UDP-[$^3H$]-GlcNAc. Phospholipid fractions were then extracted by butanol partitioning. Consecutive thin-layer chromatography identified two glycolipids sensitive to PI-specific phospholipase C, known as early intermediates in glycosylphosphatidylinositol anchor biosynthesis; phosphatidylinositol N-acetylglucosamine and phosphatidylinositol glucosamine.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권5호
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• pp.859-865
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• 2008

Bacterial glycosyltransferases have drawn growing attention as economical enzymes for oligosaccharide synthesis, with their easy expression and relatively broad substrate specificity. Here, we characterized a glycosyltransferase homolog (Fnu_GT) from a human oral pathogen, Fusobacterium nucleatum. Bioinformatic analysis showed that Fnu_GT belongs to the glycosyltransferases family II. The recombinant Fnu_GT (rFnu_GT) expressed in Escherichia coli displayed the highest glycosylation activity when UDP-galactose (Gal) was used as a donor nucleotide-sugar with heptose or N-acetylglucosamine (GlcNAc) as an acceptor sugar. Interestingly, rFnu_GT transferred the galactose moiety of UDP-Gal to a nonreducing terminal GlcNAc attached to the trimannosyl core glycan, indicating its potential as an enzyme for human-type N-glycan synthesis.

• Journal of mucopolysaccharidosis and rare diseases
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• 제2권1호
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• pp.19-22
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• 2016

Purpose: Mucolipidosis type II (ML II), also known as I-cell disease is an autosomal recessive inherited disorder of lysosomal enzyme transport caused by a deficiency of the uridine diphosphate (UDP)-N-acetylglucosamine:lysosomal enzyme N-acetylglucosamine-1-phosphotransferase (GlcNAc-phosphotransferase). Clinical manifestations are skeletal abnormalities, mental retardation, cardiac disease, and respiratory complications. A severely and rapidity progressive clinical course leads to death before 10 years of age. Methods/Results: In this study we diagnosed three cases of prenatal ML II in two different at-risk families. We compared two procedures -biochemical analysis and molecular analysis - for the prenatal diagnosis of ML II. Both methods require an invasive procedure to obtain specimens for the diagnosis. Biochemical analysis requires obtaining cell cultures from amniotic fluid for more than two weeks, and would result in a late diagnosis at 19 to 22 weeks of gestation. Molecular genetic testing by direct sequence analysis is usually possible when mutations are confirmed in the proband. Molecular analysis has an advantage in that it can be performed during the first-trimester. Conclusion: Molecular diagnosis is a preferable method when a prompt decision is necessary.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권8호
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• pp.1086-1092
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• 2017

Objective: O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) transferase (OGT) catalyzes the addition of O-GlcNAc and GlcNAcylation has extensive crosstalk with phosphorylation to regulate signaling and transcription. Pig OGT is located near the region of chromosome X that affects follicle stimulating hormone level and testes size. The objective of this study was to find the variations of OGT between European and Chinese pigs. Methods: Pigs were tested initially for polymorphism in OGT among European and Chinese pigs by polymerase chain reaction and sequencing at the U.S. Meat Animal Research Center (USMARC). The polymorphism was also determined in an independent population of pigs including European and Chinese Meishan (ME) breeds at the National Institute of Animal Science (NIAS, RDA, Korea). Results: The intron 20 of OGT from European and Chinese pigs was 514 and 233 bp, respectively, in the pigs tested initially. They included 1 White composite (WC) boar and 7 sows ($2Minzu{\times}WC$, $2Duroc\;[DU]{\times}WC$, $2ME{\times}WC$, $1Fengzing{\times}WC$) at USMARC. The 281-bp difference was due to an inserted 276-bp element and GACTT in European pigs. When additional WC and ME boars, the grandparents that were used to generate the $1/2ME{\times}1/2WC$ parents, and the 84 boars of 16 litters from mating of $1/2ME{\times}1/2WC$ parents were analyzed, the breeds of origin of X chromosome quantitative trait locus (QTL) were confirmed. The polymorphism was determined in an independent population of pigs including DU, Landrace, Yorkshire, and ME breeds at NIAS. OGT was placed at position 67 cM on the chromosome X of the USMARC swine linkage map. Conclusion: There was complete concordance with the insertion in European pigs at USMARC and NIAS. This polymorphism could be a useful marker to identify the breed of origin of X chromosome QTL in pigs produced by crossbreeding Chinese and European pigs.

• Applied Microscopy
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• 제32권2호
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• pp.163-170
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• 2002

분비세포와 점막고유층 점액분비세포로부터 분비된 점액으로 덮여있으며, 비점막 및 하기도를 보호하는 생체방어기능을 갖고 있는 실험토끼의 비점막에 상악동염이 유발되었을 때 점막 분비세포 수적 증가와 분비물질의 변화를 규명하기 위하여 전자현미경으로 미세구조적 특성을 관찰하였다. 또한 점막 당단백질 말단기인 sialic acid의 염증시 분포양상을 알아보고자 sialic acid에 특이적으로 반응하는 lectin인 WGA를 황금입자가 표지된 lectin WGA 복합체를 반응시키고 투과전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과 염증이 없는 실험 토끼들의 정상 상악동 점막상피세포는 균일한 높이의 섬모를 갖는 상피 세포층에 부분적으로 분비세포가 관찰되었다. 분비세포는 전자밀도가 높은 과립과 전자밀도가 낮은 과립을 포함하고 있는 것이 관찰되었다. 상악동염을 유발시킨 실험 토끼들의 점막상피세포는 상피 세포층이 비후되었으며 분비세포 수가 증가하였고 부분적으로 섬모가 소실되었다. 이러한 변화는 상피세포 표면에 세균의 부착을 막는 일차적인 방어체제인 점액의 증가로 화농성의 분비물이 생성되어 섬모의 기능을 손상시키는 것으로 확인되었다. Lectin WGA 반응에서 정상 섬모세포의 섬모와 분비세포의 전자밀도가 낮은 과립에 sialic acid를 포함하고 있는 것으로 확인되었다. 상악동염이 유발된 실험토끼의 점액에 lectin WGA 반응 결과 섬모세포의 섬모와 분비세포의 전자밀도가 낮은 과립에서 sialic acid의 분포가 급격히 증가하는 것으로 관찰되었다. 따라서 점막에 염증이 유발되면 분비세포와 점막의 분비세포의 증식으로 sialic acid를 포함한 sialogylcoconjugate의 과다분비가 유발되며 이는 분비세포가 염증으로 인해 생체가 외부자극에 나타내는 급격한 방어기전으로 생각되었다.

• Molecules and Cells
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• 제37권3호
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• pp.248-256
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• 2014

N-acetylglucosamine kinase (GlcNAc kinase or NAGK; EC 2.7.1.59) is a N-acetylhexosamine kinase that belong to the sugar kinase/heat shock protein 70/actin superfamily. In this study, we investigated both the expression and function of NAGK in neurons. Immunohistochemistry of rat brain sections showed that NAGK was expressed at high levels in neurons but at low levels in astrocytes. Immunocytochemistry of rat hippocampal dissociate cultures confirmed these findings and showed that NAGK was also expressed at low levels in oligodendrocytes. Furthermore, several NAGK clusters were observed in the nucleoplasm of both neuron and glia. The overexpression of EGFP- or RFP (DsRed2)-tagged NAGK in rat hippocampal neurons (DIV 5-9) increased the complexity of dendritic architecture by increasing the numbers of primary dendrites and dendritic branches. In contrast, knockdown of NAGK by shRNA resulted in dendrite degeneration, and this was prevented by the co-expression of RFP-tagged NAGK. These results suggest that the upregulation of dendritic complexity is a non-canonical function of NAGK.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.389-397
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• 2018

당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

• KSBB Journal
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• 제22권4호
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• pp.234-238
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• 2007

본 연구에서는 전극분무 이온화-이온 포획 질량 분석기를 이용하여 인체 IgG의 N-연결 글라이칸 중 이중촉각 구조를 가지면서 비환원 말단의 갈락토오즈 개수가 0, 1, 2 개인 서로 다른 세 가지 글라이칸의 단일 쪼개짐 (MS/MS) 및 다중 쪼개짐 현상을 관찰하고 이를 구조 분석에 이용하였다. MS/MS 분석에서는 퓨코오즈가 결합된 환원 말단의 N-아세틸 글루코사민의 0,2-고리 쪼개짐으로 파생되는 조각 피크가 가장 높은 세기로 나타나는 것을 관찰할 수 있었고, 전구체 피크와 별개로 연속적인 당 단위체의 쪼개짐이 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한 G1 글라이칸의 경우에서만 비환원 말단의 갈락토오즈와 N-아세틸글루코사민이 결합된 채 쪼개지는 현상이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 다중 쪼개짐 질량 분석 기법을 이용하여 MS/MS 스펙트럼에서 나타나는 조각 피크들의 구조를 재확인할 수 있었고, 이를 트리 구조로 정리할 수 있었다. 또한 추가적인 2,4-고리 쪼개짐 현상이 환원 말단 하나 바깥쪽의 N-아세틸 글루코사민에서 공통적으로 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 다중 쪼개짐 질량 분석기법을 이용하여 보다 복잡한 구조의 글라이칸 구조 분석에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• BMB Reports
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• 제44권6호
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• pp.415-420
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• 2011

Diabetes is a well-known independent risk factor for vascular disease. However, its underlying mechanism remains unclear. It has been reported that increased influx of the hexosamine biosynthesis pathway (HBP) induces O-GlcNAcylation of proteins, leading to insulin resistance. In this study, we determined whether or not O-GlcNAc modification of proteins could increase vessel contraction. Using an endothelium-denuded aortic ring, we observed that glucosamine induced OGlcNAcylation of proteins and augmented vessel contraction stimulated by U46619, a thromboxane $A_2$ agonist, via augmentation of the phosphorylation of MLC20$MLC_{20}$, MYPT1(Thr855), and CPI17, but not phenylephrine. Pretreatment with OGT inhibitor significantly ameliorated glucosamine-induced vessel constriction. Glucosamine treatment also increased RhoA activity, which was also attenuated by OGT inhibitor. In conclusion, glucosamine, a product of glucose influx via the HBP in a diabetic state, increases vascular contraction, at least in part, through activation of the RhoA/Rho kinase pathway, which may be due to O-GlcNAcylation.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제5권1호
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• pp.65-75
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• 2005

목적: 뮤코지방증 유형 II와 III은 리소좀 효소인N-acetylglucosaminyl-1-phosphotransferase (UDP-N-acetylglucosamine, GlcNAc-phospho-transferase)의 결손에 의해 초래되며, 상염색체 열성으로 유전되는 질환이다. ${\alpha}/{\beta}/{\gamma}$ subunit로 구성되는 이 효소의 결핍으로 인해 리소좀으로 운반되는 수십 종류의 효소들에 mannose-6-phosphate(M6P)를 부착하는 과정에 장애가 생겨 분해되지 않은 물질이 축적되어 질병이 초래된다. 이 질환에 있어서 산전 진단과 유전 상담을 위해서는 상기 효소의 해당 유전자가 밝혀져 있어야 하나, 현재 이 효소의 ${\gamma}$ subunit를 암호화하는 유전자가 GNPTAG에 해당된다고 밝혀져 있을 뿐 ${\alpha}/{\beta}$ subunit을 암호화하는 GNPTA에 해당하는 유전자는 밝혀져 있지 않고 돌연변이 역시 보고된 적이 없다. 본 연구는 리소좀 효소의 인산화에 관여하는 N-acetylglucosamine-1-phospho-transferase의 결함이 있는 환자의 섬유아세포를 이용하여 리소좀 연관 신규 유전자를 찾아내고, 그 유전자를 대상으로 돌연변이를 규명하고자 하였다. 방법: 이를 위해 5명의 환자와5명의 연령, 성별이 일치하는 정상아의 섬유아세포를 계대 배양하여 이 세포를 이용하여 수행한 subtractive hybridization을 통해 신규 유전자를 탐색하고, 신규 유전자를 대상으로 돌연변이 분석을 수행하였다. 결과: 연구 결과 환자에서 발현이 증가된 유전자 73개와 발현이 감소된 유전자 50개를 밝혀냈다. 분석된 유전자 중에서 MGC4170이환자에서는 발현되지 않으나 정상인에서는 발현됨을 발견하였고, 이 유전자가 아직 밝혀지지 않은 GNPTA로 확인되어 환자를 대상으로 돌연변이 분석을 시행하였다.분석 결과 기존에 돌연변이가 보고되었던 GNPTAG에는 돌연변이가 없었으나, MGC4170에는 7개의 돌연변이가 발견되었다. 본 연구는 GlcNAc-phosphotransferase의 ${\alpha}/{\beta}$ subunit에 해당되는 MGC4170의 최초 돌연변이 보고이다. 결론: 본 연구를 통해 뮤코지방증 II형과 III형에서 발현되는 유전자 군을 파악할 수 있었으며, 동시에 MGC4170 돌연변이를 규명함으로써 이 질환의 병리 기전 연구와 산전 진단에 기여하고자 한다.