• 제목/요약/키워드: MDH

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Cooperativity of ${\alpha}$- and ${\beta}$-Subunits of Group II Chaperonin from the Hyperthermophilic Archaeum Aeropyrum pernix K1

  • Kim, Jeong-Hwan;Lee, Jin-Woo;Shin, Eun-Jung;Nam, Soo-Wan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권2호
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    • pp.212-217
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    • 2011
  • ${\alpha}$ and ${\beta}$-subunits (ApCpnA and ApCpnB) are group II chaperonins from the hyperthermophilic archaeum Aeropyrum pernix K1, specialized in preventing the aggregation and inactivation of substrate proteins under conditions of transient heat stress. In the present study, the cooperativity of ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits from the A. pernix K1 was investigated. The ApCpnA and ApCpnB chaperonin genes were overexpressed in E. coli Rosetta and Codonplus (DE3), respectively. Each of the recombinant ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits was purified to 92% and 94% by using anionexchange chromatography. The cooperative activity between purified ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits was examined using citrate synthase (CS), alcohol dehydrogenase (ADH), and malate dehydrogenase (MDH) as substrate proteins. The addition of both ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits could effectively protect CS and ADH from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively, and MDH from thermal inactivation at $80^{\circ}C$C and $85^{\circ}C$. Moreover, in the presence of ATP, the protective effects of ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits on CS from thermal aggregation and inactivation, and ADH from thermal aggregation, were more enhanced, whereas cooperation between chaperonins and ATP in protection activity on ADH and MDH (at $85^{\circ}C$) from thermal inactivation was not observed. Specifically, the presence of both ${\alpha}$- and ${\beta}$- subunits could effectively protect MDH from thermal inactivation at $80^{\circ}C$ in an ATP-dependent manner.

Crystal Structure of Cytochrome cL from the Aquatic Methylotrophic Bacterium Methylophaga aminisulfidivorans MPT

  • Ghosh, Suparna;Dhanasingh, Immanuel;Ryu, Jaewon;Kim, Si Wouk;Lee, Sung Haeng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권8호
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    • pp.1261-1271
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    • 2020
  • Cytochrome cL (CytcL) is an essential protein in the process of methanol oxidation in methylotrophs. It receives an electron from the pyrroloquinoline quinone (PQQ) cofactor of methanol dehydrogenase (MDH) to produce formaldehyde. The direct electron transfer mechanism between CytcL and MDH remains unknown due to the lack of structural information. To help gain a better understanding of the mechanism, we determined the first crystal structure of heme c containing CytcL from the aquatic methylotrophic bacterium Methylophaga aminisulfidivorans MPT at 2.13 Å resolution. The crystal structure of Ma-CytcL revealed its unique features compared to those of the terrestrial homologues. Apart from Fe in heme, three additional metal ion binding sites for Na+, Ca+, and Fe2+ were found, wherein the ions mostly formed coordination bonds with the amino acid residues on the loop (G93-Y111) that interacts with heme. Therefore, these ions seemed to enhance the stability of heme insertion by increasing the loop's steadiness. The basic N-terminal end, together with helix α4 and loop (G126 to Y136), contributed positive charge to the region. In contrast, the acidic C-terminal end provided a negatively charged surface, yielding several electrostatic contact points with partner proteins for electron transfer. These exceptional features of Ma-CytcL, along with the structural information of MDH, led us to hypothesize the need for an adapter protein bridging MDH to CytcL within appropriate proximity for electron transfer. With this knowledge in mind, the methanol oxidation complex reconstitution in vitro could be utilized to produce metabolic intermediates at the industry level.

포플러류(類)의 식물체(植物體)와 미토콘드리아의 동위효소(同位酵素) 분석(分析)에 의(依)한 몇 동위효소(同位酵素)의 세포소기관적(細胞小器管的) 위치(位置) (Subcellular Location of Five Isozymes in Populus Species by Isozyme Analysis with Whole Plant and Mitochondria)

  • 류장발;노은운;손두식
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권1호
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    • pp.97-102
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    • 1991
  • 포플러류의 식물체(植物體)와 그 식물체(植物體)에서 분리(分離)한 미토콘드라아를 동위효소(同位酵素) 분석(分析)하여, 각 동위효소(同位酵素)의 세포내(細胞內) 위치(位置)를 규명(糾明)하였다. 분석(分析)한 동위효소(同位酵素)는 ADH, 6-PGD, MDH, PGI와 Diaphorase였다. ADH는 세포질(細胞質)에 있으며, 핵내(核內)에 있는 한개의 유전자좌(遺傳子座)에 의(依)해 지배(支配)되는 것으로 나타났고, 6-PGD는 mitochondria에 있는 것으로 나타났다. MDH는 세포질(細胞質)에 3개의 band, mitochondria에 4개의 band가 있는 것으로 나타났다. PGI는 세포질(細胞質)에 3개의 band가 있는 듯하며, Diaphorase는 mitochondria에 1개의 band, 세포질(細胞質)에 2개의 band가 있는 것으로 나타났다. 세포질(細胞質)에 있는 두개의 band는 핵내(核內)에 있는 1개의 유전자좌(遺傳子座)에 있는 유전자(遺傳子)에 의(依)해 지배(支配)되는 것으로 판단되었다.

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Methylosinus trichosporium OB3b를 이용한 메탄올의 생산 (Production of Methanol by Resting Cells of Methylosinus trichosporium OB3b)

  • 박성훈;추석열
    • KSBB Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.341-350
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    • 1993
  • 본 연구에서는 sMMO를 갖는 메탄 자화균인 M. triclwsporium OB3b를 이용하여 메탄올 생산을 위한 기초실험을 수행하였다. 중요한 결과를 요약하면 다음과 같다(Table 2). 1. 세포 내 NADH의 재생을 위해 개미산을 첨가 할 때 whole-cell의 sMMO 활성은 pH 7.0 및 $30^{\circ}C$ 에서 최대값을 보이며 propylene을 기질로 할 경우 약 130nmol/mg cell min 정도이다. 2. 인산은 MMO와 MDH 활성을 모두 저해하나 M MDH에 대한 저해 정도가 훨씬 크므로 메탄올 합성 에 사용이 가능하다. Noncompetitive mode를 가정 할 때 저해상수는 각각 185mM(MMO) 및 42mM ( (MDH)이었다. 3. 메탄올은 MMO 활성을 저해하며 noncompeti­t tive mode를 가정할 때 propylene기질의 경우 2 21mM 이었다. 4. 균체 내 sMMO 활성은 성장이 멈춰진 상태에 셔 비교적 때}른 속도로 감소하며 고농도 인산용액에 서 그 속도가 더 빨라진다. 5. 인산농도 91mM에서 메탄은 메탄올로 산화되 어 축적되며 4.5시간 동안 에탄올의 생성속도는 평 균 79nmol/mg min이었다.

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한국특산 태백기린초(돌나물과)의 교잡 기원에 대한 검증 (A test of the hybrid origin of Korean endemic Sedum latiovalifolium (Crassulaceae))

  • 유영기;박기룡
    • 식물분류학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.378-391
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    • 2016
  • 돌나물과 한국특산종 태백기린초의 교잡 기원에 대한 가설을 검증하고, 연관 종들의 형태적, 유전적 변이를 알아보기 위해 40개 집단으로부터 18개의 형태형질과 35개 집단에 10개 동위효소 좌위를 분석하였다. 동위효소 연구결과 가는기린초, 기린초 그리고 속리기린초에 높은 빈도로 나타났던 $MDH-2^a$, $PGI-1^a$는 태백기린초 집단에서는 전혀 나타나지 않았으며, 태백기린초의 모든 집단에서 높은 빈도로 나타나는 $MDH-2^c$는 다른 가는기린초아속 식물에서는 낮은 빈도로 나타나고 있어 태백기린초가 기린초와 가는기린초의 잡종화를 통해 기원되었다는 기존의 가설을 지지할 수 없다. 그러나 금대봉 일대의 일부 집단의 개체들은 태백기린초와 기린초 혹은 기린초와 가는기린초 사이에서 형질이입에 의해 만들어진 교잡 개체일 가능성이 높은 것으로 생각된다.

헛개나무를 이용한 모주의 품질 특성 및 생리활성(in vivo) 효능 검증 (Quality Characteristics and Evaluation of Physiological Activities of Moju Made with Hovenia dulcis Thunb.)

  • 박연희;유옥경;배초롱;차연수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1599-1606
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    • 2015
  • 본 연구는 헛개나무(Hovenia dulcis Thunb.) 함량을 달리한 모주를 제조한 후 관능검사를 통해 최종 레시피를 선정하였으며, 개발 모주를 실험군, 일반 모주를 대조군으로 하여 일반성분, 이화학적 특성 및 항산화 활성을 측정하였다. 생리활성 검증을 위한 동물실험은 6개의 군[증류수섭취군(NC), 알코올섭취군(EC), 알코올+일반 모주 저농도섭취군(MCL), 알코올+일반 모주 고농도섭취군(MCH), 알코올+헛개나무 모주 저농도섭취군(MDL), 알코올+헛개나무 모주 고농도섭취군(MDH)]으로 나눠 실시하였다. 헛개나무 모주의 일반성분 분석 결과 수분 86.77 g/100 g, 탄수화물 11.86 g/100 g을 함유한 것으로 측정되었다. 이화학적 분석결과 수율 60%, pH 4.91, 산도 0.28%, 당도 $12.63^{\circ}Brix$, 환원당 68.97 mg/mL, 알코올 농도 0.1%, 알코올 밀도 $0.998g/cm^3$로 측정되었으며 대조군과 유의적인 차이는 없었다. SOD 활성은 헛개나무 모주가 대조군에 비해 유의적으로 높게 측정되었다. 헛개나무 모주를 실험동물(ICR mice)에게 4주 동안 투여한 결과 혈중 중성지방은 알코올섭취군(EC)에 비해 헛개나무 모주 저농도섭취군(MDL), 헛개나무 모주 고농도섭취군(MDH)에서 낮은 경향을 보였고, 혈중 총 콜레스테롤은 알코올섭취군(EC)에 비해 헛개나무 모주 저농도섭취군(MDL), 헛개나무 모주 고농도섭취군(MDH)에서 유의적으로 낮았다. HDL-콜레스테롤은 알코올섭취군(EC)에 비해 헛개나무 모주 저농도섭취군(MDL), 헛개나무 모주 고농도섭취군(MDH)에서 유의적으로 높았다. 간 중 중성지방은 에탄올섭취군(EC)과 비교하여 일반 모주 저농도섭취군(MCL)과 헛개나무 모주 저농도섭취군(MDL)에서 유의적으로 낮았다. 이상의 결과로 본 연구는 헛개나무 모주를 개발하고, 개발된 모주의 일반성분, 이화학적 특성, 항산화 활성 및 체내 지질 수준을 확인하였으며, 이를 통해 헛개나무를 이용한 모주가 무알코올 음료 및 건강기능성 식품 소재로써 활용 가능한 것으로 사료된다.

인삼의 Ethylacetate 획분 및 Petroleum ether 획분이 토끼간의 몇 가지 효소활성에 미치는 영향 (Effect of Ethylacetate Fraction and Petroleum Ether Fraction of Ginseng on the Activities of Several Enzymes in Rabbit Liver.)

  • 권윤의;정노팔
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제8권1호
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    • pp.15-21
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    • 1984
  • It has been known that ethyl acetate fraction and petroleum ether fraction prepared from ginseng are inhibitory to the L5178Y and sarcoma 180 cell at the concentrations o! 0.Imgfml or 0.2mg/ml. The shiny was carried out to examine effects of the two fractions on the activities of RNA polymerase, succinate dehydrogenase (SDH) and malate dehydrogenase (MDH) present in normal rabbit liver. The ethyl acetate fraction did not show any inhibitory effect on the RNA polymerase and SDH activity at the concentrations of 0.Imgfml and 0.2mglml, but inhibited malate dehydrogenase activity by 12.3% and 15.5%, at the same concentrations, respectively. The fraction also inhibited all the three enzymes at higher concentrations tested, but stimulated the succinate dehydrogenase activity at 0.024mg/ml to increase the enzyme activity by 14.6%. The petroleum ether fraction activated the SDH activity by 12.9% and 20.8%, at the concentration of 0.1mg/ml and 0.2mg/ml respectively. But the fraction did not affect the MDH activity at the same concentration. The fraction, however, inhibited the MDH activity and activated the SDH activity by 13.5% and 18.2%, at the concentration of 0.8mg/ml respectively.

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Purification and Characterization of a Methanol Dehydrogenase Derived from Methylomicrobium sp. HG-1 Cultivated Using a Compulsory Circulation Diffusion System

  • Kim, Hee-Gon;Kim, Si-Wouk
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권2호
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    • pp.134-139
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    • 2006
  • Methanotrophs are microorganisms that possess the unique ability to utilize methane as their sole source of carbon and energy. A novel culture system, known as the compulsory circulation diffusion system, was developed for rapid growth of methanotrophic bacteria. Methanol dehydrogenase (MDH, EC 1.1.99.8) from Methylomicrobium sp. HG-1, which belongs to the type I group of methanotrophic bacteria, can catalyze the oxidation of methanol directly into formaldehyde. This enzyme was purified 8-fold to electrophoretic homogeneity by means of a 4 step procedure and was found in the soluble fraction. The relative molecular weight of the native enzyme was estimated by gel filtration to be 120 kDa. The enzyme consisted of two identical dimers which, in turn, consisted of large and small subunits in an ${\alpha}_2{\beta}_2$ conformation. The isoelectric point was 5.4. The enzymatic activity of purified MDH was optimum at pH 9.0 and $60^{\circ}C$, and remained stable at that temperature for 20 min. MDH was able to oxidize primary alcohols from methanol to octanol and formaldehyde.

고추(Capsicum annuum L.)의 재분화 단계에 따른 Isozyme 양상에 관한 연구 - 고추 배양세포의 체세포배 형성에 따른 Isozyme 양상의 변화- (Studies on the Isozyme Patterns Followed by Redifferentiation Stages of the Pepper(Capsicum annuum L.) - Changes of isozyme pattern on somatic embryogenesis in cutured pepper cells -)

  • 정현숙;공현진박진수강영희
    • KSBB Journal
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    • 제7권3호
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    • pp.216-221
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    • 1992
  • 본 연구는 고추 잎 절편으로부터 유도한 callus로부터 체세포 배형성에 따른 peroxidase, esterase 및 MDH의 활성 및 전기영동적 변화를 비교 분석하여 세포분화에 따른 생리, 생화학적인 변화를 알아보고자 하였다. 고추 잎 절편에서 유도된 callus는 호르몬이 첨가 되지 않은 MS 액체배지에서 체세포배를 유도하였을 때 배양 7일째 peroxidase, esterase, MDH의 효소 활성이 가장 높게 나타났으며 특히 peroxidase의 활성도는 배양 12일째 세포내에 비해 배로 방출된 효소의 활성이 4배 정도 높았다. 이와같이 페세포 배형성에 따른 isozyme 의 활성도 및 전기영동적 양상의 배형성과 재분화 과정을 연구하는데 유용할 것으로 사료된다.

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고려인삼에서 Malate Dehydrogenase 유전자의 분리 및 분석 (Isolation and Characterization of Malate Dehydrogenase Gene from Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 김유진;심주선;이정혜;정대영;인준교;이범수;민병훈;양덕춘
    • 한국약용작물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.261-267
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    • 2008
  • Malate dehydrogenase is a ubiquitous enzyme in plants, involving in a range of metabolic processes depending on its subcellular location. A malate dehydrogenase (PgMDH) cDNA was isolated and characterized from the root of Panax ginseng C. A. Meyer. The deduced amino acid sequence of PgMDH showed high similarity with the NAD-dependent mitochondrial malate dehydrogenase from Glycinemax (P17783), Eucalyptus gunnii (P46487), and Lycopersicon esculentum (AAU29198). And the segment of a malate dehydrogenase gene was amplified through RT-PCR. The expression of PgMDH was increased after treatments of chilling, salt, UV, cadmium or copper treatment.