• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제30권5호
• /
• pp.427-434
• /
• 2022

The drug repurposing strategy has been applied to the development of emergency COVID-19 therapeutic medicines. Current drug repurposing approaches have been directed against RNA polymerases and viral proteases. Recently, we found that the inhibition of the interaction between the SARS-CoV-2 structural nucleocapsid (N) and spike (S) proteins decreased viral replication. In this study, drug repurposing candidates were screened by in silico molecular docking simulation with the SARS-CoV-2 structural N protein. In the ChEMBL database, 1994 FDA-approved drugs were selected for the in silico virtual screening against the N terminal domain (NTD) of the SARS-CoV-2 N protein. The tyrosine 109 residue in the NTD of the N protein was used as the center of the ligand binding grid for the docking simulation. In plaque forming assays performed with SARS-CoV-2 infected Vero E6 cells, atovaquone, abiraterone acetate, and digoxin exhibited a tendency to reduce the size of the viral plagues without affecting the plaque numbers. Abiraterone acetate significantly decreased the accumulation of viral particles in the cell culture supernatants in a concentration-dependent manner. In addition, abiraterone acetate significantly decreased the production of N protein and S protein in the SARS-CoV-2-infected Vero E6 cells. In conclusion, abiraterone acetate has therapeutic potential to inhibit the viral replication of SARS-CoV-2.

• 생명과학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.282-288
• /
• 2016

단백질-단백질 결합은 수용체 단백질, 효소, 세포 골격 단백질의 세포내 위치 결정 및 기능 조절에 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/zonula occludens-1 (PDZ) 도메인을 가진 단백질들은 시냅스 가소성, 신경세포 성장과 분화뿐만 아니라 많은 질병의 병태생리에 중요하게 관여하는 scaffold 단백질로 작용한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 세포막 수용체 군집화, 신호전달 복합체 구성, 세포 골격 조정에 대한 매개 역할을 하는 것으로 알려지고 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 아미노 말단 PDZ 도메인과 결합하는 새로운 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 Wdpcp (전에 Fritz로 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Wdpcp는 planar cell polarity (PCP) effector로서 세포 이동과 섬모형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. Wdpcp는 MUPP1의 첫 번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1와 Wdpcp의 결합에서 Wdpcp의 C-말단부위가 결합에 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay, 공동면역침강, HEK-293T 세포에서의 발현위치를 통하여 추가적으로 확인하였다. 이러한 결과들은, MUPP1과 Wdpcp 결합은 세포내 액틴 다이내믹스(dynamics)와 세포이동 조절에 역할을 할 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.485-492
• /
• 2006

광합성세균인 Rhodobacter sphaeroides의 PrrBA two-component system은 산소분압의 변화에 따라 광합성 유전자의 발현을 조절하는 주요한 조절계 중 하나이다. PrrBA two-component system은 PrrB histidine kinase와 PrrA response regulator로 구성되어 있는데, PrrB의 N-말단 transmembrane 도메인은 신호인지 도메인으로서, 여섯 개의 transmembrane helix가 세 개의 periplasmic loop와 두 개의 cytoplasmic loop을 형성하고 있다. 그 중 세 번째, 네 번째 transmembrane helix와 두 번째 periplasmic loop가 산화/환원 인지 기능에 있어 중요한 역할을 할 것이라고 제안되었다. 본 연구에서는, 두 번째 periplasmic loop와 그 인접 부위에서의 돌연변이 (Asp-90, Gln-93, Leu-94, Leu-98, Asn-106)에 의해 PrrB의 인지 기능에 있어 심각한 결함이 생기는 것을 증명하였고, 이는 이 아미노산들이 PrrB의 산화/환원 인지 기능에 연관되어 있을 수 있다는 것을 보여준다. PrrB의 돌연변이 형태 (D90E, D90N, D90A)가 대장균에서 과발현되어서 affinity chromatography에 의해 정제되었고, 정제된 단백질의 자가인산화 반응이 측정되었다. PrrB D90N 변이형태는 PrrB wild-type보다 높은 자가인산화 활성을 가지는 반면에, PrrB D90E 변이형태는 PrrB wild-type보다 낮은 자가인산화 활성을 나타내었다. 그리고 D90A 변이형태는 PrrB의 자가인산화 활성이 매우 약화되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제33권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2006

도처에 분포하는 peroxiredoxins (Prxs)은 세포 내 방어신호전달 과정에서 다양한 기능을 하는 것으로 나타났다. Prxs는 크게 typical 2-Cys Prx, atypical 2-Cys Prx와 1-Cys Prx의 세 부류로 분류되는데, 이것들은 cysteine 잔기의 수와 촉매기전에 따라 구분된다. 세 종류의 단백질 중, N-말단에 peroxidatic cysteine 잔기를 포함하는 typical 2-Cys Prx는 $H_2O_2$ 분해과정 동안 과산화물-의존적인 sulfenic acid로의 산화와 thiol-의존적 환원과정이 순환되어 일어난다. Sulfenic acid는 고농도의 $H_2O_2$와 Trx, Trx reductase와 NADPH를 포함하는 촉매 요소의 존재하에 cysteine sulfenic acid로 과산화 될 수 있다 과산화된 2-Cys Prx는 ATP 의존성 효소인 sulfiredoxin의 작용에 의해 천천히 환원된다. 세포가 강력한 산화나 열 충격 스트레스에 노출되면, 2-Cys Prx는 LMW 단백질에서 HMW complex로 구조를 변화시켜 peroxidase에서 chaperone으로 기능의 전환을 일으킨다. 2-Cys Prx의 C-말단 부분 역시 이러한 구조적 전환에 중요한 역할을 한다. 따라서, C-말단이 잘려진 단백질은 과산화가 되지 않고 단백질의 구조와 기능이 조절될 수 없다. 이러한 반응들은 활성 자리인 peroxidatic cysteine 잔기에 의해 일차적으로 유도되며, 그것은 세포에서 '$H_2O_2$ sensor' 로서 작용하다. 2-Cys Prx의 가역적인 구조와 기능 변화는 세포가 외부자극에 적응하는 수단으로 작용하며, 아마도 세포내 방어신호체계를 활성화 시키는 것으로 생각된다. 특히, chloroplast에 존재하는 식물 2-Cys Prx는 촉매반응 동안 주된 구조적인 변화를 나타내는 역동적인 단백질 구조를 가지고 있어서, 산화-환원 의존적으로 super-complex를 형성하고 가역적으로 thylakoid membrane에 부착한다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.571-577
• /
• 2017

ABA는 식물에서 비 생물학적 스트레스 내성에 관여하는 중요한 식물 호르몬이다. 애기장대의 group A bZIP 전사인자는 ABA 신호전달 과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 벼에서는 group A bZIP 전사인자의 기능이 잘 알려져 있지 않다. 따라서 우리는 벼에서 group A bZIP 전사인자인 OsABF3(Oryza sativa ABA responsive element binding factor 3)를 연구하였다. 이를 위해 벼의 다양한 조직과 다양한 스트레스(가뭄, 염분, 저온, ABA, 산화 스트레스)에 따른OsABF3발현 패턴을 분석하였다. 또한 maize의 원형질체에서 GFP fusion 벡터를 사용한 세포 내 위치 분석을 통해 OsABF3가 핵단백질이라는 것을 확인하였다. Yeast one-hybrid 실험을 통해 OsABF3의 C-terminal 부분이 ABREs에 결합한다는 것과 N-terminal 부분이 하위 유전자의 transactivation 하는데 필요하다는 것을 알 수 있었다. 그리고 T-DNA가 삽입된 OsABF3의 homozygous 돌연변이체가 야생형과 과발현체에 비해 발아와 발아 후 단계에서 고농도의 ABA에 대한 민감도가 더 감소한 것을 알 수 있었다. 결과적으로 종합해 볼 때 OsABF3는 ABA의 의존적인 경로를 통해 비 생물학적 스트레스에 반응하는 유전자의 발현을 조절하는 기능을 하는 전사 조절자이다. 또한 OsABF3의 transactivation을 측정하는 실험에 있어서 억제 domain이 존재한다는 결과를 얻었다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
• /
• pp.278-281
• /
• 2004

The $\alpha$1,6-mannosyltransferase encoded by Saccharomyces cerevisiae OCH1 plays a key role for the outer chain initiation of the N-linked oligosaccharides. A search for Hansenula polymorpha genes homologous to S. cerevisiae OCHI (ScOCH1) has revealed seven open reading frames (ORF100, ORF142, ORF168, ORF288, ORF379, ORF576, ORF580). All of the seven ORFs are predicted to be a type II integral membrane protein containing a transmembrane domain near the amino-terminal region and has a DXD motif, which has been found in the active site of many glycosyltransferases. Among this seven-membered OCH1 gene family of H. polymorpha, we have carried out a functional analysis of H. polymorpha ORF168 (HpOCH2) showing the highest identity to ScOCH1. Inactivation of this protein by disruption of corresponding gene resulted in several phenotypes suggestive of cell wall defects, including hypersensitivity to hygromycin B and sodium deoxycholate. The structural analysis of N-glycans synthesized in HpOCH2-disrupted strain (Hpoch2Δ) and the in vitro $\alpha$1,6-mannosyltransferase activity assay strongly indicate that HpOch2p is a key enzyme adding the first $\alpha$1,6-mannose residue on the core glycan Man$_{8}$GlcNAc$_2$. The Hpoch2Δ was further genetically engineered to synthesize a recombinant glycoprotein with the human compatible N-linked oligosaccharide, Man$_{5}$GlcNAc$_2$, by overexpression of the Aspergillus saitoi $\alpha$1,2-mannosidase with the 'HDEL” ER retention signal.gnal.

• Molecules and Cells
• /
• 제27권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2009

A cDNA clone for a transcript preferentially expressed during an early phase of flooding was isolated from Nicotiana tabacum. Nucleotide sequencing of the cDNA clone identified an open reading frame that has high homology to the previously reported glycine-rich RNA-binding proteins. The open reading frame consists of 157 amino acids with an N-terminal RNA-recognition motif and a C-terminal glycine-rich domain, and thus the cDNA clone was designated as Nicotiana tabaccum glycine-rich RNA-binding protein-1 (NtGRP1). Expression of NtGRP1 was upregulated under flooding stress and also increased, but at much lower levels, under conditions of cold, drought, heat, high salt content, and abscisic acid treatment. RNA homopolymer-binding assay showed that NtGRP1 binds to all the RNA homopolymers tested with a higher affinity to poly r(G) and poly r(A) than to poly r(U) and poly r(C). Nucleic acid-binding assays showed that NtGRP1 binds to ssDNA, dsDNA, and mRNA. NtGRP1 suppressed expression of the fire luciferase gene in vitro, and the suppression of luciferase gene expression could be rescued by addition of oligonucleotides. Collectively, the data suggest NtGRP1 as a negative modulator of gene expression by binding to DNA or RNA in bulk that could be advantageous for plants in a stress condition like flooding.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제23권2호
• /
• pp.51-56
• /
• 2007

A plant pathogenic fungus, Gibberella zeae (anamorph: Fusarium graminearum), not only generates economic losses by causing disease on cereal grains, but also leads to severe toxicosis in human and animals through the production of mycotoxins in infected plants. Here, we characterized a histidine auxotrophic mutant of G. zeae, designated Z43R1092, which was generated using a restriction enzyme-mediated integration (REMI) procedure. The mutant exhibited pleiotropic phenotypic changes, including a reduction in mycelial growth and virulence and loss of sexual reproduction. Outcrossing analysis confirmed that the histidine auxotrophy is linked to the insertional vector in Z43R1092. Molecular analysis showed that the histidine requirement of Z43R1092 is caused by a disruption of an open reading frame, designated GzHIS7. The deduced product of GzHIS7 encodes a putative enzyme with an N-terminal glutamine amidotransferase and a C-terminal cyclase domain, similar to the Saccharomyces cerevisiae HIS7 required for histidine biosynthesis. The subsequent gene deletion and complementation analyses confirmed the functions of GzHIS7 in G. zeae. This is the first report of the molecular characterization of histidine auxotrophy in G. zeae, and our results demonstrate that correct histidine biosynthesis is essential for virulence, as well as sexual development, in G. zeae. In addition, our results could provide a G. zeae histidine auxotroph as a recipient strain for genetic transformation using this new selectable marker.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권12호
• /
• pp.1644-1653
• /
• 2014

Wuyiencin is produced by Streptomyces ahygroscopicus var. wuyiensis CK-15 and is widely used as an antifungal agent in agriculture. Analysis of wuyiencin biosynthetic gene clusters reveals wysR, a member of the LAL-family of transcriptional regulatory genes. WysR consists of an N-terminal PAS domain and a LuxR family C-terminal helix-turn-helix motif. However, the roles of wysR in wuyiencin biosynthesis are largely unknown. In this study, we showed that inactivation of wysR resulted in the complete loss of wuyiencin production, which could be restored by complementation with a single copy of wysR. Furthermore, we successfully increased wuyiencin production to a significantly higher level by overexpression of wysR in S. wuyiensis CK-15. Quantitative real-time RT-PCR analysis showed that WysR regulates wuyiencin biosynthesis by modulating other putative regulatory genes. Thus, WysR was identified as an activator of wuyiencin biosynthesis, and overexpression of wysR gene proved to be an effective strategy for improving wuyiencin production.

• Journal of Photoscience
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2005

The ubiquitin E3 ligase COP1 (Constitutive Photomorphogenesis 1) is a protein repressor of photomorphogenesis in Arabidopsisplants, and it found in various organisms, including animals. The COP1 protein regulates the stability of many of the light-signaling components that are involved in photomorphogenesis and in the developmental processes. To study the effect of COP1 on flowering in a short day plant, we have cloned a full-length of PnCOP1 (Pharbitis nil COP1) cDNA from Pharbitis nil Choisy cv. Violet, and we examined its transcript levels under various conditions. A full-length PnCOP1 cDNA consists of 2,280 bp nucleotidesthat contain 47 bp of 5'-UTR, 232 bp of 3'-UTR including the poly (A) tail, and 1,998 bp of the coding sequence. The deduced amino acid sequence contains 666 amino acids, giving it a theoretical molecular weight of 75 kD and a isolectric point of 6.2. The PnCOP1 contains three distinct domains, an N-terminal $Zn^2+$-binding RING-finger domain, a coiled-coil structure, and WD40 repeats at the C-terminal, implying that the protein plays a role in protein-protein interactions. The PnCOP1 transcript was detected in the cotyledon, hypocotyls and leaves, but not in root. The levels of the PnCOP1 transcript were reduced in leaves that were a farther distance away from the cotyledons. The expression level of the PnCOP1 gene was inhibited by light, while the expression was increased in the dark. During the floral inductive 16 hour-dark period for Pharbitis nil, the expression was increased and it reached its maximum at the 12th hour of the dark period. The levels of PnCOP1 mRNA were dramatically reduced upon light illumination. These results suggest that PnCOP1 may play an important function in the floral induction of Pharbitis nil.