• 한국자원식물학회지
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• 제24권5호
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• pp.584-590
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• 2011

의성종 마늘의 유묘로부터 상처(wound)에 특이적으로 발현되는 cytochrome P450 유전자군의 하나인 P450-Esg cDNA를 탐색하였다. P450-Esg는 1,419 bp의 open reading frame(ORF)을 가지고 473개의 아미노산을 가진 polypeptide를 코딩하는 것으로 나타났다. 국내와 몽골로부터 수집한 12개의 재배종으로 부터 P450-Esg 유사 유전자의 염기서열을 비교한 결과 시작코돈(ATG)에서 472~510 bp 및 1,210~1,240 bp 부위의 염기에서 재배종간에 차이를 보이는 염기서열을 다수 확인하였다. cDNA 1,210~1,240 bp의 부위는 P450 유전자에서 공통적으로 알려진 heme binding domain으로, 각 지역에서 수집된 재배종은 염기서열뿐만 아니라 아미노산 서열에 있어서도 특이적인 변이를 보였다. cDNA 472~510 bp 부위에서 코딩하는 13개 아미노산의 서열은 12개 재배종에서 모두 동일하였으나, 13개 아미노산 중 7개에서 재배종 마다 각각 다른 DNA 염기로 코딩하는 단일 염기다형성(single nucleotide polymorphism)을 보이는 서열을 확인하였다. 이 결과는 다양하게 존재하는 국내외 마늘 재배종을 구분하는 marker로 사용될 것이며, 외국산 마늘에 대한 유전적 우선권을 확보하는 수단으로 사용될 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권5호
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• pp.531-537
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• 2018

국내 재배종 마늘을 대상으로 상처(wound) 처리에 특이적으로 발현되는 Cyt. P450 cDNA (ORF 1,419 bp) 중 1,210~1,240 bp 사이에 존재하는 heme-binding domain (HB-domain)의 염기서열 다형성을 바탕으로 국내산 재배마늘의 HB-domain의 다형성 분포를 조사하였다. 국내 재배마늘에서 7개의 각각 다른 염기서열을 가진 HB-domain 마커를 탐색하였고, 전국 6개 지역의 재배농가에서 임의로 수집한 120개 마늘의 마커 종류별 분포도를 조사하였다. 경북, 충남, 충북, 강원지역에서 재배되는 한지형 마늘은 아미노산서열 FGGGRRICPG, DNA서열 5'-TTT/GGC/GGT/GGA/CGG/AGA/ATA/TGT/CCT/GGA-3'인 KP2형의 HB-domain을 가진 재배종이 51.3%로 가장 많이 분포하였고, KP1형 13.7%, CP형 11.3%, CM형 8.8%, KW2형 5% 및 기타 1.3%인 것으로 나타났다. 경남지역 재배지에서 수집한 난지형 마늘은 아미노산서열 FGAGRRICPG, DNA서열 '5-TTT/GGC/GCA/GGA/CGG/AGA/ATT/TGT/CCT/GGA-3'인 KM형이 52.5%로 가장 많았고, KP2형 22.5%, KW2형 5%, KP1 및 CP형이 각각 2.5%가 분포하는 것으로 나타났으나 CM형은 존재하지 않았다. 이 결과는 우리나라에 재배되는 마늘은 유전적으로 상당히 혼재된 상태로 존재하며, 특정 지역을 대표하는 유전적 특징을 가진 재배종을 단정하기는 어려운 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.879-888
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• 2003

추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제20권6호
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• pp.853-860
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• 2010

DevSR two-component system은 Mycobacterium smegmatis의 redox sensing에 관련된 주요한 regulatory system이다. DevSR system은 DevS histidine kinase와 DevR response regulator로 구성되어 있다. 저산소 조건에서 DevS histidine kinase는 활성화되어 DevR response regulator를 인산화 시키고, 인산화된 DevR response regulator는 DevR regulon의 transcriptional activator로 작용한다. DevS의 kinase activity는 DevS의 N-terminal에 위치한 GAF domain에 존재하는 heme의 ligand-binding state에 의해 결정된다. 본 연구에서는 C-terminal kinase domain의 redox-responsive cysteine (C547)이 DevS kinase activity의 redox-dependent control과 연관이 있음을 밝혔다. 산소가 존재할 때, C547 residue 사이의 disulfide bond의 형성은 DevS kinase activity를 불활성화 시킨다. $\beta$-mercaptoethanol과 dithiothreitol과 같은 환원제를 이용하여 산화된 DevS를 환원시켰을 때, DevS kinase activity가 복원된 것이 관찰되었다. 또한, C547을 alanine으로 치환했을 때, M. smegmatis의 DevS의 sensory 기능을 부분적으로 손상되는 것이 complementation 실험을 통해 in vivo 상에서 증명되었다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권3호
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• pp.165-174
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• 2022

As the mechanism underlying glucose metabolism regulation by oxymatrine is unclear, this study investigated the effects of oxymatrine on pyroptosis in INS-1 cells. Flow cytometry was employed to examine cell pyroptosis and reactive oxygen species (ROS) production. Cell pyroptosis was also investigated via transmission electron microscopy and lactate dehydrogenase (LDH) release. Protein levels were detected using western blotting and interleukin (IL)-1β and IL-18 secretion by enzyme-linked immunosorbent assay. The caspase-1 activity and DNA-binding activity of nuclear factor kappa B (NF-κB) and nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 protein (Nrf2) were also assessed. In the high glucose and high fat-treated INS-1 cells (HG + PA), the caspase-1 activity and LDH content, as well as Nod-like receptor family pyrin domain containing 3, Gsdmd-N, caspase-1, apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, IL-1β, and IL-18 levels were increased. Moreover, P65 protein levels increased in the nucleus but decreased in the cytoplasm. Oxymatrine attenuated these effects and suppressed high glucose and high fat-induced ROS production. The increased levels of nuclear Nrf2 and heme oxygenase-1 (HO-1) in the HG + PA cells were further elevated after oxymatrine treatment, whereas cytoplasmic Nrf2 and Keleh-like ECH-associated protein levels decreased. Additionally, the elevated transcriptional activity of p65 in HG + PA cells was reduced by oxymatrine, whereas that of Nrf2 increased. The results indicate that the inhibition of pyroptosis in INS-1 cells by oxymatrine, a key factor in its glucose metabolism regulation, involves the suppression of the NF-κB pathway and activation of the Nrf2/HO-1 pathway.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.167-173
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• 2005

본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있었으나 pc4h3는 5'-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1(proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3(heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class I에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class II로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 주지 않은 모든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다.

• 방사선산업학회지
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• 제2권3호
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• pp.97-104
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• 2008

Cinnamate-4-hydroxylase (C4H) is a key enzyme of phenylpropanoid pathway, which leads a variety of secondary metabolites to participate in differentiation and protection of plant against environmental stresses. In this study, we isolated a full-length cDNA of the C4H gene from a black raspberry (Rubus occidentalis L.), using a reverse transcriptase-PCR and rapid amplification of the cDNA ends (RACE)-PCR. The full-length cDNA of the RocC4H gene contained a 1,515 bp open reading frame (ORF) encoding a 504 amino acid protein with a calculated molecular weight of about 57.9 kDa and an isoelectric point (pI) value of 9.1. The genomic DNA analysis revealed that RocC4H gene had three exons and two introns. By multiple sequence alignment, RocC4H protein was highly homologous with other plant C4Hs, and the cytochrome P450-featured motifs, such as the heme-binding domain, the T-containing binding pocket motif (AAIETT), the ERR triad, and the tetrapeptide (PPGP) hinge motif, were highly conserved. Southern blot analysis revealed that RocC4H is a single copy gene in R. occidentalis.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.123-130
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• 2019

Chelatase는 tetrapyrrole에 2가 금속을 삽입하는 데 관여하는 효소로서 cobalamin, siroheme, heme, chlorophyll과 같은 금속-tetrapyrrole의 생합성에 필수적인 역할을 담당한다. SirB는 sirohydrochlorin(SHC) tetrapyrrole의 중앙부에 코발트나철을 삽입하여 코발트-SHC 또는 철-SHC를 형성하는 SHC chelatase이다. SirB의 금속 결합 기전 및 SHC 인식 기전을 구조적으로 이해하기 위해 Bacillus subtilis subsp. spizizenii에서 유래한 SirB(bssSirB)의 코발트 복합체 구조를 규명하였다. bssSirB는 N-말단 도메인(NTD)과 C-말단 도메인(CTD)으로 구성된 ${\alpha}/{\beta}$ 단량체 구조를 형성한다. bssSirB는 NTD와 CTD 사이에 서열 보존성이 높은 공동을 지니며 NTD의 histidine 잔기 2개를 이용하여 공동 상단에서 코발트 이온과 상호작용한다. 또한 구조 비교 분석 결과 bssSirB는 공동 내에 SHC 분자를 수용하는 것으로 판단된다. 이러한 구조적 발견에 기초하여 bssSirB의 공동은 SHC의 코발트 삽입이 이뤄지는 활성 부위임을 제안한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권7호
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• pp.1167-1179
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• 2020

Objective: This study was conducted to fathom the underlying mechanisms of nutrition intervention and redox sensitive transcription factors regulated by Antrodia cinnamomea fermented product (FAC) dietary supplementation in broiler chickens. Methods: Four hundreds d-old broilers (41±0.5 g/bird) assigned to 5 groups were examined after consuming control diet, or control diet replaced with 5% wheat bran (WB), 10% WB, 5% FAC, and 10% FAC. Liver mRNA expression of antioxidant, inflammatory and lipid metabolism pathways were analyzed. Prostaglandin E2 (PGE₂) concentration in each group were tested in the chicken peripheral blood mononuclear cells (cPBMCs) of 35-d old broilers to represent the stress level of the chickens. Furthermore, these cells were stimulated with 2,2'-Azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) and lipopolysaccharide (LPS) to evaluate the cell stress tolerance by measuring cell viability and oxidative species. Results: Heme oxygenase-1, glutathione S-transferase, glutamate-cysteine ligase, catalytic subunit, and superoxide dismutase, and nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) that regulates the above antioxidant genes were all up-regulated significantly in FAC groups. Reactive oxygen species modulator protein 1 and NADPH oxygenase 1 were both rather down-regulated in 10% FAC group as comparison with two WB groups. Despite expressing higher level than control group, birds receiving diet containing FAC had significantly lower expression level in nuclear factor-kappa B (NF-κB) and other genes (inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor-α, interleukin-1β, nucleotide-binding domain, leucine-richcontaining family, pyrin domain-containing-3, and cyclooxygenase 2) involving in inflammatory pathways. Additionally, except for 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzyme A reductase that showed relatively higher in both groups, the WB, lipoprotein lipase, Acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase, fatty acid binding protein, fatty acid desaturase 2 and peroxisome proliferator-activated receptor alpha genes were expressed at higher levels in 10% FAC group. In support of above results, promoted Nrf2 and inhibited NF-κB nuclear translocation in chicken liver were found in FAC containing groups. H₂O₂ and NO levels induced by LPS and AAPH in cPBMCs were compromised in FAC containing diet. In 35-d-old birds, PGE₂ production in cPBMCs was also suppressed by the FAC diet. Conclusion: FAC may promote Nrf2 antioxidant pathway and positively regulate lipid metabolism, both are potential inhibitor of NF-κB inflammatory pathway.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1098-1102
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• 2009

Gamma-linolenic acid (GLA, C18:3 ${\Delta}^{6,9,12}$) is synthesized by a delta-6 fatty acid desaturase using linoleic acid (LA, C18:2 ${\Delta}^{9,12}$) as a substrate. To enable the production of GLA in the conventional yeast Pichia pastoris, we have isolated a cDNA encoding the delta-6 fatty acid desaturase from Cunninghamella echinulata MIAN6 and confirmed its function by heterogeneous expression in P. pastoris. Sequence analysis indicated that this cDNA sequence has an open reading frame of 1,404 bp, which encodes a 52 kDa peptide of 468 amino acids. This sequence has 64% identity to the previously reported delta-6 fatty acid desaturase from Rhizopus oryzae. The polypeptide has a cytochrome b5 domain at the N-terminus including the HPGG motif in the heme-binding region, as reported for other delta-6 fatty acid desaturases. In addition, this enzyme differs from other desaturases by the presence of three possible N-linked glycosylation sites. Analysis of the fatty acid composition demonstrated the accumulation of GLA to the level of 3.1% of the total fatty acids. Notably, the amounts of ginkgolic acid (C17:1) and palmitic acid (C16:0) were increased from 1.3% to 29.6% and from 15% to 33%, respectively. These results reveal that the modification of the fatty acid biosynthetic pathway by genetic manipulation in order to produce specific polyunsaturated fatty acids in P. pastoris is a promising technique.