• 제목/요약/키워드: NUECIN

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집누에로부터 새로운 attactin 유산 항세균성 펩타이드 유전자의 분리 및 발현 (Molecular Cloning and Expression of the Novel Attacin-Like Antibacterial Protein Gene Isolated from the Bombyx mori)

  • 윤은영;김상현;강석우;진병래;김근영;김호락;한명세;강석권
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.331-340
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    • 1997
  • 곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 응용에 관한 기초 연구로서 비병원성 세균(Escherichia coli K12)으로 면역 반응을 유도한 누에로부터 발현량이 증가하는 유전자 중 Hyalophora cecropia의 attacin과 cDNA 상동성을 나타내는 BmInc6 클론을 분리하고 그 특성을 조사하였다. BmInc6 cDNA의 전체염기서열을 분석한 결과 그 크기는 852 bp이고, 35번째 염기에서 변역이 개시되어 679 bp 위치에서 종결되는 open reading frame을 가지며 812번째 위치에 잠정 전사 종결 신호의 존재가 확인되었다(GenBank, AF005384). BmInc6에 의해 coding되는 아미노산은 214개이며, hydropathy 분석 결과 친수성을 나타내는 단백질이었다. 그리고 BmInc6 유전자에 의해 연역되는 펩타이드를 nuecin으로 명명하였다. Nuecin 유전자를 baculovirus 발현 백터계를 이용하여 곤충세포주에서 발현시킨 결과 전사체의 크기는 약 950 bp였고, 세포내 벌현 펩타이드의 분자량은 약 23 kDa이었다. 세포내에서 발현된 nuecin 전구체로 추정되는 23 kDa 펩타이드는 세포외로 분비되는 과정에서 약 3 kDa의 signal 펩타이드가 제거됨으로서 약 20 kDa의 성숙 nuecin으로 된다는 사실을 단백질 전기영동상으로 확인하였다. Nuecin 단백질의 항세균 활성을 수종의 그람 음성 및 양성 세균에 대해 검정한 결과, 특히 E. coli와 Bacillus subtilis에 높은 활성을 나타내었으며, attacin이 한정된 그람 음성 세균에만 항세균 활성을 나타내는데 비해 nuecin은 그람 음성은 물론 그람 양성에도 항세균 활성을 나타내어, 보다 넓은 항세균 스펙트럼을 가지는 것을 알 수 있었다.

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곤충세포주에서 누에신 단백질의 발현 및 성상구명 (Characterization and Expression of Antibacterial Protein Gene, Nuecin)

  • 윤은영;구태원;황재삼;김상현;강석우;김근영;진병래
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.64-68
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    • 2002
  • 본 연구는 곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 농업용 소재로서의 응용에 관한 연구로서 항세균성 단백질 누에신 유전자를 베큘로 바이러스 발현계(BEVS)를 이용하여 곤충세포주에서 발현한 후 누에신 단백질의 농업용 소재로서의 가능성을 모색하기 위해 농작물을 가해하는 감자 고추의 무름병을 일으키는 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, 가지 및 고추의 풋마름병을 일으키는 Ralstonia solanacearum, 양송이 버섯의 세균성 갈색 무늬 병을 일으키는 Pseudomonas tolaasii 및 무와 배추의 검은썩음병을 일으키는 Xanthomonas campestris pv. campestris 에 대해서 항세균 활성을 관찰하였다. 그 결과 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, Ralstonia solanacearum 및 Pseudomonas tolaasii에 대해 높은 활성을 나타내었으며 Xanthomonas campestris pv. campestris에는 활성을 나타내지 않았다. Ion exchange 및 gel filtration chromatography 를 수행하여 약 20 kDa의 성숙 누에신 단백질을 순수 분리하여 pH 및 온도에 대한 안정성을 조사한 결과, pH 2~12 완충액에서 30분간 처리하였을 때에도 항세균 활성이 그대로 유지되었고 10$0^{\circ}C$에서 2시간 처리시에는 활성이 안정되었으며 4시간 처리시에도 80% 정도로 유지됨을 확인함으로써 누에신 단백질은 pH 및 온도에 대한 안정성이 있음을 확인할 수 있었다.

Expression of Attacin-like Antibacterial Protein NUECIN in Pleurotus ostreatus

  • Kim, Beom-Gi;Yun, Eun-Young;Yoo, Youngbok
    • 한국버섯학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.91-95
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    • 2011
  • 느타리버섯은 가장 중요한 식용버섯 중 하나이다. 느타리버섯은 Pseudomonas tolaasii에 의한 세균성 갈변병에 매우 감수성이므로, 저항성 품종을 만들기 위한 노력의 하나로 누에에서 분리된 항 세균성 단백질인 누에신을 느타리버섯에서 과발현시키고자 하였다. 누에신 cDNA는 여름 느타리버섯의 ${\beta}$-tubulin 프로모터에 결합되어 pTRura3-2 vector와 함께 우라실 영양요구성 돌연변이 균주에 형질전환되었다. 누에신 cDNA가 형질전환된 느타리버섯을 genomic PCR과 Southern blot을 통하여 분리할 수가 있었으며, 이들 중 3개의 형질전환체가 누에신 유전자를 발현시킴을 확인하였다. 그러나 이들 형질전환체들에서 누에신 단백질을 검출할 수 없었으며, 또한 항 세균 효과도 확인할 수 없었다. 이들 결과는 형질전환기술을 이용한 병 저항성 개발 가능성을 보여주고 있다.

누에 배양세포(Bm5) 및 생체에서 베큘로바이러스 발현계를 이용한 누에신 단백질 발현 특성 (Expression of Antibacterial Protein, Nuecin, Using Baculorivus Expression Vector System in Bm5 Insect Cell and Bombyx mori)

  • 윤은영;구태원;황재삼;김상현;강석우;김근영;진병래
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.69-73
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    • 2002
  • 본 연구는 누에신 단백질의 대량발현을 통해 농업용 소재로서 이용하고자 하는 연구의 일환으로 누에 핵다각체병 바이러스 유래의 pBm10po1-Xa 벡터에 누에신 유전자를 도입하여 누에 배양세포(Bm5) 및 누에 생체에서 발현한 결과 누에신 전사체는 바이러스 접종 후 1일째부터 발현되기 시작하여 5일째에 최대로 발현되었음을 확인할 수 있었고, 누에신 단백질은 3일째부터 발현량이 증가하여 5일째까지 계속 지속적으로 발현되었으나 그 발현량은 전사체에서 처럼 많지 않음을 확인할 수 있었으며, 누에신 단백질의 발현량은 누에 세포에 비해 누에 생체에서 기대만큼 그 발현량이 많지 않았다. 또한 누에신의 베큘로바이러스 발현계 (baculovirus expression vector system, BEVS)를 이용하여 세포내 및 번역후 변형과정을 통하여 세포외로 분비된 누에신의 발현양상을 확인한 결과 세포내에 비해 세포외로 분비시 그 발현량이 현저히 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 따라서 베큘로바이러스 발현계를 이용하여 외래 단백질을 생산할 경우 정확한 메카니즘은 밝혀지지 않았으나 강력한 프로모터에 의해 세포내 단백질 생산량은 많은데 비해 정확한 단백질 고차구조 형성을 도와주는 foldase 및 chaperon의 양은 한정되어져 있으므로 정확한 고차구조를 형성하여 세포외로 분비되는 생물학적 활성을 띠는 단백질은 매우 적은 양간이 발현됨을 확인할 수 있었다. 그러므로 추후 누에 신 단백질 대량생산을 위해서는 분비 프로세싱의 해명 및 번역 후 변형과정의 개선을 통한 발현계의 개량이 시급히 요구된다.

Bombyx mori protein disulfide isomerase enhances the production of nuecin, an antibacterial protein

  • Goo, Tae-Won;Yun, Eun-Young;Kim, Sung-Wan;Choi, Kwang-Ho;Kang, Seok-Woo;Kwon, Ki-Sang;Yu, Kweon;Kwon, O-Yu
    • BMB Reports
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    • 제41권5호
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    • pp.400-403
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    • 2008
  • The insect baculovirus expression vector system (BEVS) is useful for producing biologically active recombinant proteins. However, the overexpressions of foreign proteins using this system often results in misfolded proteins and the formation of protein aggregates. To overcome this limitation, we developed a versatile baculovirus expression and secretion system using Bombyx mori protein disulfide isomerase (bPDI) as a fusion partner. bPDI gene fusion was found to improve the secretions and antibacterial activities of recombinant nuecin proteins. Thus, we conclude that bPDI gene fusion is a useful addition to BEVS for the large-scale production of bioactive recombinant proteins.

The innate immune response transcription factor Bombyx mori Relish1 induces high-level antimicrobial peptides in silkworm

  • Kim, Seong-Wan;Kim, Seong-Ryul;Goo, Tae-Won;Choi, Kwang-Ho
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제37권2호
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    • pp.49-54
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    • 2018
  • To artificially enhance antimicrobial peptide expression in Bombyx mori, we constructed genetically engineered silkworms overexpressing Rel family transcription factor. The truncated BmRelish1 (BmRelish1t) gene contained a Rel homolog domain (RHD), nuclear localization signal (NLS), acidic and hydrophobic amino acid (AHAA)-rich region, and death domain (DD), but no ankyrin-repeat (ANK) domain. The BmRelish1t gene was controlled by B. mori cytoplasmic actin 3 promoter in the PiggyBac transposon vector. Chromosome analysis of G1 generations of a transgenic silkworm with EGFP expression confirmed stable insertion of BmRelish1t. BmRelish1t gene overexpression in transgenic silkworms resulted in higher mRNA expression levels of B. mori antimicrobial peptides such as lebocin(~20.5-fold), moricin(~8.7-fold), and nuecin(~17.4-fold) than those in normal silkworms.

Effect of a Bombyx mori Protein Disulfide Isomerase on Production of Recombinant Antibacterial Peptides

  • Goo, Tae-Won;Kim, Seong-Wan;Choi, Kwang-Ho;Kim, Seong-Ryul;Kang, Seok-Woo;Park, Seung-Won;Yun, Eun-Young
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제26권2호
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    • pp.119-123
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    • 2013
  • The insect baculovirus expression vector system (BEVS) is useful for producing biologically active recombinant proteins. However, the overexpression of heterologous proteins using this system often results in misfolded proteins and the formation of protein aggregates. To overcome this limitation, we developed a versatile baculovirus expression and secretion system using Bombyx mori protein disulfide isomerase (bPDI) as a fusion partner. bPDI gene fusion was found to improve the secretions and antibacterial activities of recombinant nuecin and enbocin proteins. Thus, we conclude that bPDI gene fusion is a useful addition to BEVS for the large-scale production of bioactive recombinant proteins.