• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.944-949
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• 2023

이 연구의 목적은 122종의 고세균 종에 보존된 대사 경로와 보존된 유전자를 확인하는 것이었다. 각각의 122개 고세균이 63개의 COG 대사 경로, 이를 구성하는 822개의 COG, 총 4,877개의 COG를 보유하고 있는지 분석했다. 대사경로에서는 archaeal ribosomal proteins만이 가장 보존적이었다. 122종의 고세균 모두에 공통적인 COG는 7개의 COG pathways에서 46개, 그리고 그 외가 20개였다. COG pathways에서는 ribosome을 구성하는 29개, tRNA synthetase와 전사인자가 각각 5개, RNA polymerase를 구성하는 3개, 그리고 tRNA modification에 관련된 2개의 COG가 공통적이었다. COG pathways에 속하지 않고 122종의 고세균에 공통적인 보존적 유전자까지 고려하면 외부와 세포질을 구분 짓는 세포벽과 세포외기질의 합성, 복제, 전사, 번역, 단백질 대사에 관련된 유전자들 중에서 일부가 공통적이었다. 계통수에서 구한 각 고세균의 distance value를 분류단위로 보면 Euryarchaeota 문의 Halobacteria강의 평균이 가장 낮았고 표준편차는 Thaumarchaeota 문의 Nitosospharia강, 강을 알 수 없는 Thaumarchaeota문의 고세균, Euryarchaeota 문의 Halobacteria 강, Crenarchaeota 문의 Thermoprotei 강, 기타 고세균(OA)이 높았다. 계통수 분석으로 6가지의 공통점을 찾았다. 본 연구결과는 보존된 유전자에 관한 자료 외에도 의약품 개발, 균주 개선을 위한 유전자의 선택 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.200-208
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• 2011

임상에서 가장 문제가 되는 MLS (macrolide-lincosamidestreptogramin B) 항생제 내성은 Erm 단백질에 의하여 23S rRNA의 A2058에 dimethylation시킴으로써 MLS 항생제의 부착능을 저해함으로써 나타내는 내성이다. ErmSF는 다른 Erm 단백질과 달리 매우 긴 N-terminal end region (NTER)을 가지고 있으며 RNA에 잘 부착되는 것으로 알려진 arginine이 25%를 차지하고 있다. 특히 NTER의 점차적인 제거는 이에 따른 점차적인 활성의 감소 그리고 이의 완전한 제거는 98%의 활성소실을 가져다 주는 것으로 밝혀져서 단순 부착에 의한 활성에의 기여를 암시하고 있다. 뿐만 아니라 NTER 다음에 붙어 있는 아미노산은 제거되었을 때 활성이 소실되는 매우 중요한 아미노산임이 밝혀졌다. 이러한 사실에 근거, 서로 다른 복제원점을 가짐으로써 동일한 세포 내에 존재할 수 있으며 발현 체계가 동일하나 copy수가 차이가 있어서 단백질 발현 양에 차이를 가져다 주는 새로운 단백질 동시 발현체계를 개발하고 이를 적용하여 NTER 함유 펩타이드를 copy수가 많은 pET23b 체계의 담체에서, ErmSF는 copy수가 적은 pACYC184 담체 체계에서 발현 시킴으로써 펩타이드가 한 세포 내에서 ErmSF 보다 훨씬 더 많이 발현되도록 하여 이 펩타이드가 ErmSF의 활성을 저해할 수 있는지 확인하였다. 계획된 대로 IPTG에 의한 유도 없이도 펩타이드가 ErmSF보다 세포 내에서 훨씬 많이 발현되었다. 그러나 생체 내에서는 그 활성의 저해를 확인 할 수 없었다. 따라서 ErmSF의 활성은 NTER 펩타이드의 단순한 부착에 의해서 이루어지는 것이 아니라 conformational change 등의 역동적인 상호작용을 통하여 이루어지는 것으로 사료되었다. 따라서 ErmSF와 23S rRNA와의 복합체 구조의 규명 그리고 NTER과 ErmSF protein body의 부착양식에 대한 구체적인 생화학적 규명이 이루어지면 이러한 접근법은 이 단백질의 억제제를 창출하는데 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-6
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• 2006

Saccharomyces cerevisiae Dna2 helicase/endonuclease는 진핵세포 DNA 복제과정의 Okazaki fragment processing에서 RNA primer를 제거하는데 필수적인 역할을 한다. Genome-wide scale의 면역침전 실험결과, 기능이 알려져 있지 않은 단백질인 YHR122W가 Dna2 단백질과 상호작용한다고 예측되었다 (1). 본 연구에서는 이를 확인하기 위하여 YHR122W 유전자를 효모에서 과량발현시킨 결과, $dna2\Delta405N$ 돌연변이의 온도감수성 표현형이 억제되는 유전학적 상호작용을 관찰하였다. YHR122W 단백질이 Dna2 단백질과 직접적인 삼호작용을 하는지 확인하기 위하여 YHR122W를 대장균에서 재조합 단백질로 발현시키고 단백질을 정제하였다. Enzyme-linked immunosorbent assay를 통한 분석에서 YHR122W 단백질과 Dna2 단백질 사이의 상호작용을 확인하였다. 뿐만 아니라 YHR122W-Dna2 상호작용은 생리적 염도인 150 mM NaCl농도에서 가장 강한 결합을 보였다. 이러한 유전학적 상호작용과 물리적인 상호작용은 YHR122W가 생체내에서 Dna2의 기능과 밀접한 연관이 있을 가능성을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.285-290
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• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 Picornaviridae 과의 Aphthovirus 속의 한 종류이며, 야생과 가축의 소와 돼지에 감염한다. FMDV는 감염 조직에서 중증의 염증반응을 포함한 다양한 임상적 증후들을 일으킨다. FMDV 게놈 RNA는 약 8.3 kb 길이의 양성-단일 가닥을 가지고 있으며, 하나의 긴 단백질 번역틀(ORF)을 만든다. 이 ORF는 바이러스의 단백질가수분해효소에 의해서 구조단백질과 비구조단백질로 나누어진다. FMDV의 FMDV 2C 단백질은 FMDV 유전자에서 만들어지는 비구조단백질로서 염증과 세포사를 포함한 FMD 병리 과정과 바이러스 복제에서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서 우리는 FMDV 2C가 염증 유도 사이토카인인 tumor necrosis factor alpha (TNFα)의 세포내 발현을 유도하는 가능성을 검토하였다. FMDV 2C의 돼지 세포인 IBRS-2 세포내 발현은 TNFα의 유전자 발현 조절 부위인 프로모터의 활성화를 이용하여 전사수준에서 TNFα의 mRNA와 단백질 생성을 증가시켰다. 추가적으로, 소포체 스트레스를 감소시키는 화학물질인 4-phenylbutyric acid (4-PBA) 처리는 FMDV 2C에 의해 유도된 TNFα 발현을 감소시켰다. 소포체 스트레스 반응을 매개하는 전사인자의 한 종류인 ATF4는 TNFα 프로모터의 활성을 유도하고, TNFα의 mRNA와 단백질 발현을 증가시켰다. 하지만, ATF4의 기능 결핍 돌연변이체 단백질의 발현은 FMDV 2C에 의한 TNFα 생성을 유도하지 못하였다. 이들 결과들은 FMDV FMDV 2C 단백질이 ATF4-매개 TNFα 발현을 통해 임상적 염증반응을 증가시키고, 이는 소포체 스트레스의 유도와 연관되어있음을 제시한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권11호
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• pp.1662-1669
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• 2007

The high mobility group AT-hook1 (HMGA1) proteins are known to be related to the regulation of gene transcription, replication and promotion of metastatic progression in cancer cells. The loss of expression by disrupting the HMGA1 gene affects insulin signaling and causes diabetes in the mouse. Previously identified single nucleotide polymorphism (SNP) of HMGA1 was significantly associated with fat deposition traits in the pig. In this study, we identified 3,935 bp nucleotide sequences from exon 5 to exon 8 of the bovine HMGA1 gene and its mRNA expression was observed by quantitative real-time PCR. Six single nucleotide polymorphisms in the bovine HMGA1 gene were detected and the allele frequencies of these SNPs were investigated using the PCR-RFLP method in nine cattle breeds including Limousin, Simmental, Brown Swiss, Hereford, Angus, Charolais, Hanwoo, Brahman and Red Chittagong cattle. The map location showed that the bovine HMGA1 gene was also closely located with a previously identified meat quality QTL region indicating this gene is the most likely positional candidate for meat quality traits in cattle.

• BMB Reports
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• 제53권5호
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• pp.248-253
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• 2020

Gene expression in HIV-1 is regulated by the promoters in 5' long-terminal repeat (LTR) element, which contain multiple DNA regulatory elements that serve as binding sites for cellular transcription factors. YY1 could repress HIV-1 gene expression and latent infection. Here, however, we observed that virus production can be increased by YY1 over-expression and decreased under YY1 depleted condition by siRNA treatment. To identify functional domain(s) of YY1 activation, we constructed a number of YY1 truncated mutants. Our data show that full-length YY1 enhances the viral transcription both through U3 and U3RU5 promoters. Moreover, the C-terminal region (296-414 residues) of YY1 is responsible for the transcriptional upregulation, which could be enhanced further in the presence of the viral Tat protein. The central domain of YY1 (155-295 residues) does not affect LTR activity but has a negative effect on HIV-1 gene expression. Taken together, our study shows that YY1 could act as a transcriptional activator in HIV-1 replication, at least in the early stages of infection.

• BMB Reports
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• 제51권8호
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• pp.388-393
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• 2018

The activating transcription factor (ATF) 4 belongs to the ATF/CREB (cAMP Response Element Binding bZIP [Basic Leucine Zipper]) transcription factor family, and plays a central role in the UPR (Unfolded Protein Response) process in cells. The induction of ATF4 expression has previously been shown to increase the replication of HIV-1. However, the detailed mechanism underlying this effect and the factors involved in the regulation of ATF4 function are still unknown. Here, we demonstrate first that knocking out ATF4 using siRNA shows a strong negative effect on HIV-1 production, indicating that ATF4 is a functional positive cellular factor in HIV-1 production. To determine the mechanism by which ATF4 regulates the HIV-1 life cycle, we assessed the effect of the overexpression of wild type ATF4 and its various derivatives on HIV-1 LTR-mediated transcriptional activation and the production of HIV-1 particles. This effect was studied through co-transfection experiments with either reporter vectors or proviral DNA. We found that the N-terminal domains of ATF4 are involved in HIV-1 LTR-mediated transcriptional activation, and thus in HIV-1 production.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권5호
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• pp.508-513
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• 2017

The complete genome sequence of a Slovak SL-1 isolate of Tomato mosaic virus (ToMV) was determined from the next generation sequencing (NGS) data, further confirming a limited sequence divergence in this tobamovirus species. Tomato genotypes Monalbo, Mobaci and Moperou, respectively carrying the susceptible tm-2 allele or the Tm-1 and Tm-2 resistant alleles, were tested for their susceptibility to ToMV SL-1. Although the three tomato genotypes accumulated ToMV SL-1 to similar amounts as judged by semiquantitative DAS-ELISA, they showed variations in the rate of infection and symptomatology. Possible differences in the intra-isolate variability and polymorphism between viral populations propagating in these tomato genotypes were evaluated by analysis of the capsid protein (CP) encoding region. Irrespective of genotype infected, the intra-isolate haplotype structure showed the presence of the same highly dominant CP sequence and the low level of population diversity (0.08-0.19%). Our results suggest that ToMV CP encoding sequence is relatively stable in the viral population during its replication in vivo and provides further demonstration that RNA viruses may show high sequence stability, probably as a result of purifying selection.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권6호
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• pp.576-583
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• 2018

Human rhinoviruses (HRV) are one of the major causes of common cold in humans and are also associated with acute asthma and bronchial illness. Heat-shock protein 90 (Hsp90), a molecular chaperone, is an important host factor for the replication of single-strand RNA viruses. In the current study, we examined the effect of the Hsp90 inhibitor pochonin D, in vitro and in vivo, using a murine model of human rhinovirus type 1B (HRV1B) infection. Our data suggested that Hsp90 inhibition significantly reduced the inflammatory cytokine production and lung damage caused by HRV1B infection. The viral titer was significantly lowered in HRV1B-infected lungs and in Hela cells upon treatment with pochonin D. Infiltration of innate immune cells including granulocytes and monocytes was also reduced in the bronchoalveolar lavage (BAL) by pochonin D treatment after HRV1B infection. Histological analysis of the lung and respiratory tract showed that pochonin D protected the mice from HRV1B infection. Collectively, our results suggest that the Hsp90 inhibitor, pochonin D, could be an attractive antiviral therapeutic for treating HRV infection.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.38-43
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• 2020

Hand, foot, and mouth disease (HFMD) is caused by enterovirus 71 (EV71) in infants and children under six years of age. HFMD is characterized by fever, mouth ulcers, and vesicular rashes on the palms and feet. EV71 also causes severe neurological manifestations, such as brainstem encephalitis and aseptic meningitis. Recently, frequent outbreaks of EV71 have occurred in the Asia-Pacific region, but currently, no effective antiviral drugs have been developed to treat the disease. In this study, we investigated the antiviral effect of salvianolic acid B (SalB) on EV71. SalB is a major component of the Salvia miltiorrhiza root and has been shown to be an effective treatment for subarachnoid hemorrhages and myocardial infarctions. HeLa cells were cultured in 12-well plates and treated with SalB (100 or 10 ㎍/ml) and 10⁶ PFU/ml of EV71. SalB treatment (100 ㎍/ml) significantly decreased the cleavage of the eukaryotic eIF4G1 protein and reduced the expression of the EV71 capsid protein VP1. In addition, SalB treatment showed a dramatic decrease in viral infection, measured by immunofluorescence staining. The Akt signaling pathway, a key component of cell survival and proliferation, was significantly increased in EV71-infected HeLa cells treated with 100 ㎍/ml SalB. RT-PCR results showed that the mRNA for anti-apoptotic protein Bcl-2 and the cell cycle regulator Cyclin-D1 were significantly increased by SalB treatment. These results indicate that SalB activates Akt/PKB signaling and inhibits apoptosis in infected HeLa cells. Taken together, these results suggest that SalB could be used to develop a new therapeutic drug for EV71-induced HFMD.