• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.86-91
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• 1997

Pseudomonas sp. DJ77로부터 클로닝된 glutathione S-transferase 유전자(phnC)의 염기서열을 결정하였다. 603bp의 open reading frame(ORF)이 존재하였고 개시코돈 앞에서 Shine-Dalgarno sequence를, 종결코돈 뒤에서는 terminator sequence를 발견하였다. phnC 유전자에서 만들어지는 phnC 단백질은 21,416 Da으로 SDS-polyacrylamide gel 전기영동 결과와 일치하였다. PhnC는 Bulkholderia cepacia LB400, Cycloclasticus oligotrophus RB1의 GST와 각각 53.7%, 49%의 높은 상동성을 나타냈다. 아미노산 서열의 상동성과 필수잔기들의 존재유무로 판단할 때 PhnC GST는 theta class GSTs와 진화적으로 유연관계가 높았지만 alpha, mu, pi, sigma class GSTs에서 구조적, 기능적으로 중요하다고 알려진 아미노산 잔기들이 PhnC GST에도 보존되어 있었다. 또한, phnC 유전자의 위치가 C. oligotrophus RB1, B. cepacia LB400 등의 GST 유전자 위치와 유사하다는 점에서 PhnC 효소는 난분해성 방향족 탄화수소의 분해에 관여하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1259-1268
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• 2016

항생제 남용의 문제점 및 사용제한에 따른 천연물 유래 항생제 대체제 개발을 위하여 우리나라와 중국, 일본에서만 서식하는 고유종인 참담치의 족부 근육 추출물로부터 항균 펩타이드를 분리 및 정제하였다. $C_{18}$ 역상 컬럼을 사용하여 항균 펩타이드를 정제하였으며, MALDI-TOF/MS로 분석 결과 분자량은 6,701 Da에 해당하였다. edman degradation 방법으로 N-말단 아미노산 서열 분석을 통하여 20개의 아미노산 서열을 밝혔으며 이는 캘리포니아 홍합(Mytilus californianus)의 sperm-specific protein 또는 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 100% 상동성을 지님을 밝혀냈다. 이러한 정보를 바탕으로 ORF를 분석한 결과 60개의 아미노산을 코딩하는 183 bp로 캘리포니아 홍합의 protamine-like PL-II/PL-IV precursor와 아미노산 서열이 100% 일치하였고 유전자 염기서열은 97.2%의 상동성을 나타냈다. 합성된 항균 펩타이드는 그람 양성 균주 Bacillus cereus (MEC, $20.8{\mu}g/ml$), Bacillus subtilis (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), Streptococcus mutans (MEC, $0.2{\mu}g/ml$), 그람 음성 균주 Pseudomonas aeruginosa (MEC, $5.7{\mu}g/ml$), Escherichia coli (MEC, $2.6{\mu}g/ml$) 그리고 진균류 Candida albicans (MEC, $56.3{\mu}g/ml$)의 항균활성을 나타냈다. 또한 높은 열안정성을 지녔으며, C. albicans를 제외하고 염안정성을 지닌 항균 펩타이드로 확인되었다. 이를 통해 참담치 유래의 항균 펩타이드는 항생제 대체제의 후보소재로 높은 가능성을 지녔다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서 분리한 참담치 족부 근육 유래 항균 펩타이드는 향후 추가적인 연구를 통하여 항생제를 대체할 수 있는 물질의 개발이 가능할 것으로 사료된다. 그리고 해양무척추동물의 선천성 면역 기작에 대한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.17-23
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• 2009

PCR법을 이용하여 Thermus thermophilus HJ6 유래 DNA polymerase(Tod) 유전자를 클로닝하고 염기서열을 분석한 결과, ORF는 2,505개의 뉴클레오타이드로 구성되고 834개의 아미노산을 암호화하였다. 아마노산 서열을 바탕으로 상동성을 분석한 결과, Thermus thermophilus HB8 유래 DNA polymerase와 98%, Thermus aquaticus 유래 DNA polymorase와 86%의 identity를 나타내었다. 이 유전자를 박테리오파지 $\lambda$ 유래 온도감수성 프로모터(PR, PL)를 포함하는 pJLA503 벡터를 이용하여 대장균에서 발현하였다. 발현된 효소는 열처리, $HiTrap^{TM}$ Q column과 $HiPrep^{TM}$ Sephacryl S-200 HR 26/60 columun으로 정제하여 94 kDa의 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 효소의 DNA 중합 활성에 대한 최적온도는 $75{\sim}80^{\circ}C$이고 최적 pH가 9.0이었다. $Mg^{2+}$ and $Mn^{2+}$에 대한 최적 농도는 각각 2.5mM과 1mM이었고 효소활성은 2가 양이온의 존재 하에서는 활성화 되지만 1가양이온에서는 저 해되었다. Tod DNA 중합효소를 이용한 PCR 실험결과, Tod DNA 중합효소는 DNA 증폭 및 PCR 관련 기술에 응용 가능할 것으로 생각된다.

• 한국균학회지
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• 제36권2호
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• pp.189-195
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• 2008

Aspergillus nidulans는 빛이 없는 조건에서는 유성분화가 주로 일어나고 빛이 있는 조건에서는 유성분화가 억제되고 대신 무성분화가 유도된다. 빛에 의해서 유성분화가 억제되는 것은 빛에 반응하여 유성 또는 무성분화를 조절하는 유전자가 있다는 것을 시사한다. 따라서 빛에 의해서 조절되는 유전자를 연구하기 위하여 광 조건하에서 유성분화를 하는 silA98 돌연변이를 분리하였으며, 이를 보완하는 유전자를 분리 및 분석하고자 A. nidulans의 AMA-NotI genomic library로부터 silA98 돌연변이를 상보하는 유전자 silA를 분리하였다. silA 유전자의 예상 ORF는 2,388 bp의 염기로 구성되어지고 795개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 이 유전자는 Saccharomyces cerevisiae의 ARO80 유전자와 상동성을 보이며 SilA 단백질의 N 말단에는 약 51.9%의 상동성을 가지는 ${Zn_2}{Cys_6}$ motif를 지니고 있었다. silA 유전자 결손돌연변이주는 광 존재 하에서뿐만 아니라 고농도의 sorbitol에서도 유성분화가 유도되었다. 이는 silA 유전자가 빛과 고삼투 조건에서 유성분화를 억제하는 조절과정에 관여하고 있음을 의미한다. silA 유전자를 niiA promoter로 과다 발현시켰을 때의 형질은 야생형과 큰 차이를 보이지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.246-251
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• 2006

사상성 진균인 Aspergillus nidulans에서 유성분화초기단계, 또는 유성분화유도를 위한 세포내 조건 형성과정에 관여할 것으로 예상되는 유전자를 탐색하였다. 선행연구결과를 통해 유성분화를 전혀 하지 못하는 NSD (never in sexual development) 돌연변이주가 분리되어 nsdA, nsdB, nsdC, 그리고 nsdD의 4상 보군으로 동정된 바 있다. 본 연구에서는 이들 유전자 중 nsdC 유전자를 분리하고자 A. nidulans AMAl-Not I Genomic DNA library로 nsdC6 돌연변이균주를 형질전환하여 야생형처럼 유성분화를 할 수 있는 형질전환체를 분리하고 이들로부터 약 10 kb genomic DNA가 삽입된 library DNA를 분리하였다. Genomic priming system (GPS)을 이용하여 nsdC6 돌연변이를 상보하는 유전자의 부분 서열을 확보한 후 전체 DNA 염기서열을 결정하였다. 유전자분석 결과 nsdC는 intron 없이 1,929염기(643개의 아미노산)로 구성된 Open reading frame (ORF)를 가지며, 약 1kb 정도의 비교적 긴 5'-UTR 부위에 2개의 intron을 가지고 있음이 확인되었다. 또한 NsdC polypeptide의 중앙에 $C_2H_2C_2H_2C_2HC$ 형의 zinc finger DNA binding domain과 C 말단 부위에 coiled-coil domain이 존재하였다. nsdC6 돌연변이는ORF의 407 bp와 408 bp사이에 엽기 T가 삽입되어 frameshift가 일어난 것으로 밝혀졌다. 따라서 nsdC6 돌연변이균주는 단지 139개 아미노산만 갖고 있는 결실 단백질이 생산됨을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.84-89
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• 2005

Phosphomannomutase는 진핵 생물과 원핵 생물에 있어서 중요한 효소로, ${\alpha}$-D-mannose 6-phosphate를 ${\alpha}$-D-mannose 1-phosphate로 전환시켜 GDP-mannose를 생산한다. 이 기질은 여러 대사 경로에서 중요하게 작용하는 mannosyl기를 제공하도록 돕는다. 본 논문에서는 Sphingomonas chungbukensis DJ77에서 phosphomannomutase를 암호화하는 유전자를 유전체 library로부터 동정하고 이를 pmmC로 명명하였으며, 이를 발현 vector에 클로닝하고 염기서열을 분석하였다. 유전자 pmmC는 ATG를 개시 코돈으로 사용하고, TAG를 종결 코돈으로 사용하는 750 bp의 open reading frame임을 확인하였고, 이 ORF의 5 bp앞쪽으로 리보좀 결합 부위가 존재한다. 이 ORF로부터 유추되는 아미노산은 249개이며, 단백질 분자량은 약 27.4 kDa이다. 이 유전자를 구성하는 아미노산 서열은 NCBI의 conserved domain search를 통한 분석으로 eukaryotic phosphomannomutase와 약 $86.9\%$ 유사성이 있음을 나타냈고, 기질에 대한 활성을 측정한 결과 pmmC 유전자가 암호화하는 단백질이 phosphomannomutase임을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권5호
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• pp.380-387
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• 1997

Pectate lyase isoenzymes을 분비하는 Erwinia carotovorn subsp. carotovora LY34는 식물조직을 연화시키는 연부균이다. 이 균주로부터 게놈 DNA를 분리하여 Sau3Al 제한효소로 부분 절단한 다음 pBluescript $SK^+$ 벡터에 클로닝하여 pectate Iyase를 분비하는 클론을 분리하였다 분리 결과 4.2 kb크기의 DNA 단편을 가지고 있었으며 이를 다시 재클로닝하여 3.1 kb크기의 pelCI유전자를 함유하는 pLYPA100을 구하였다. 이 유전자의 DNA 염기서열을 분석한 결과 374 개의 아미노산을 구성하는 1,122 bp의 ORF를 확인하였다. 시작코돈과 종결코돈은 ATG와 TAA였으며 초기 서열 22개의 아미노산으로 구성된 전형적인 원핵세포의 signal peptide가 존재하였다. PeICI의 단백질 염기서열을 다른 단백질과 유사성을 분석한 결과 Erwinia carotovera subsp. carotovora Er 균주의 PelIII, Erwinia carotevora subsp. carotovora SCR193 균주의 PeIC 및 Erwinia caretovora subsp. atroseptica C18 균주의 Pel3과 유사하였으며 PLbc family에 속하였다. PeICI의 분자량은 40,507, pI는 7.60으로 계산되었다.

• 미생물학회지
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• 제38권3호
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• pp.221-229
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• 2002

일본뇌염바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV) Nakayama strain을 초기 multiplicity of infection 5.0으로 Vero세포에 감염하여 1년 이상 안정적으로 바이러스를 방출하는 지속감염(persistently-infected)세포주를 확립하였다. 지속감염 세포에서 지속적으로 방출되는 총 11 개의 Plaque 형태 변이바이러스(morphology mutants)클론을 확보하였다. 분리된 변이바이러스의 복제효율을 분석한 결과 생물학적 표현형과 복제효율은 유의하게 상관하였다. 변이바이러스 RNA 게놈 양 말단의 non-coding region 및 envelop 단백질의 ORF에서는 유의한 염기서열 변화가 관찰되지 않아 JEV 약독화에 새로운 인자가 추가로 관여할 가능성을 제시하였다. 변이바이러스에 감염된 신선한 Vero세포는 wild-type JEV의 일반적 감염성상과 다르게 대다수의 세포가 유의할 만한 세포병변현상을 나타내지 않았다. 감염된 Vero세포에서 wild-type JEV 및 large plaque을 형성하는 변이바이러스의 경우 mRNA와 함께 Bcl-2의 발현은 모두 유의하게 감소하였으며 p53은 뚜렷하게 증가하였다. 반면 small plaque을 형성하는 변이바이러스의 감염세포에서는 Bcl-2와 p53 모두 유의한 변화를 볼 수 없었다. 이상의 결과들과 함께, 감염된 Vero세포의 internucleosomal DNA fragmentation과DNA profile의 유형분석에 따르면 궁극적 인 세포병변효과의 변화는 변이바이러스의 복제효율과 더불어 p53에 비의존적인 apoptosis 수위의 전반적인 감소에 기인하는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.415-422
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• 2005

Mycobacterium hovis BCG 균주에 transposon을 사용하여 mutagenesis를 수행함으로써 mutant library를 제조하였다. 이 mutant library를 screening하여 항결핵제인 PA-824에 내성을 갖는 mutant들을 얻었고, M. bovis wild type에서는 정상적으로 생성되는 coenzyme $F_{420}$이 대부분의 이들 mutant들에서는 생성되지 않는다는 것을 알게 되었다. 세포 추출액을 HPLC로 분석해본 결과, 그 중에서 한 mutant는 $F_{420}$은 생성하지 않으나 그 전구물질인 F0는 생성하고 있음이 밝혀졌다. 따라서 이 mutant 에서는 $F_{420}$생합성 회로의 마지막 단계가 차단되어있음을 알 수 있다. 이 mutant를 inverse PCR을 통해 분석해본 결과, transposon이 Rv2435c유전자에 삽입되어있는 것을 확인할 수 있었다. Rv2435c유전자는 세포막에 결합되어있는 80.3 kDa의 단백질을 암호화하는 것으로 추정되고, 이 단백질의 N-말단은 periplasm에 존재하고 C-말단은 원형질에 존재하는 것으로 추정되고 있다. 원형질에 존재하는 C-말단은 원핵생물과 진핵생물들의 adenylyl cyclase들과 높은 유사성을 나타낸다. Adenylyl cyclase는 ATP로부터 cAMP를 생합성하는 효소이다 M. tuberculosis나 M. bovis의 genome에는 class III adenylyl cyclase를 암호화하는 것으로 추정되는 유전자가 모두 15개나 존재한다 특히 이들 중에서 Rv1625c 와 Rv2435c는 포유류의 adenylyl cyclase들과 높은 유사성을 가지는 것으로 알려져 있다 이 Rv2435c 단백질이 진정한 adenylyl cyclase인지를 확인하기 위하여 우리는 이 단백질 중에서 원형질에 존재하는 부분을 말단에 6개의 histidine을 첨부한 채로 대장균에서 발현시켰다. 대장균에서 이 단백질이 생성되는 것은 histidine이 첨부된 단백질을 Ni-NTA resin을 사용하여 대장균으로부터 분리함으로써 확인하였다. 그러나 이 단백질이 대장균에서 cya mutation을 complementation하지 못하였고, 따라서 이 단백질이 adenylyl cyclase 활성을 갖지 않음을 알 수 있었다. 자외선이나 hydroxylamine을 사용한 mutagenesis 또는 Rv2435c와 Rv1625c간의 토sion단백질을 만들어서, 이 단백질이 adenylyl cyclae로서의 활성을 획득하도록 하는 모든 시도는 실패하였다. 따라서 Rv2435c단백질이, F0가 $F_{420}$으로 변환되는 데에 영향을 미치는 방법이 cAMP를 생성함으로써가 아니라 다른 방법으로 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.639-647
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• 2018

한국의 고급 양식대상 어종인 붉바리(Epinephelus akaara)로부터 새로운 heat shock protein (Hsp) 70을 동정하였다. 붉바리 Hsp70 (RgHsp70)의 cDNA는 RACE (rapid amplification of cDNA ends)법을 사용하였고, RgHsp70 cDNA의 전장은 2,152 bp이고, 5'-terminal untranslated region (UTR)은 105 bp, 3'-terminal UTR은 274 bp, 590개의 아미노산을 암호화하는 open reading frame (ORF)는 1,773 bp였으며, 분자무게(molecular weight)는 64.9 kDa 및 등전위값(isoelectric point, pI)은 5.2였다. 추정되는 아미노산 비교 및 계통발생학적 분석 결과, 다른 어종과 마찬가지로 Hsp70 고유의 signature를 포함하는 것을 비롯하여 높은 유사성을 나타내었으므로 RgHsp70이 Hsp70 family임을 확인할 수 있었다 RgHsp70 mRNA는 간과 두신 조직에서 높은 발현을 보였으며, 48시간 동안 수온별(21, 18, 15 및 $12^{\circ}C$) 노출 후 간 조직에서 대조구인 $21^{\circ}C$보다 $12^{\circ}C$에서 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는, 수온이 하강함에 따라 RgHsp70 mRNA 발현에 주요한 영향을 미치는 것으로 보아, 수온변화에 따른 스트레스로 인해 발현의 변화를 나타내는 주요 스트레스성 단백질임을 확인할 수 있었다.