• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2003년도 식물바이오벤처 페스티발
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• pp.65-71
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• 2003

Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family, induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorho-damine 123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MBP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to play a novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.822-829
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• 2016

Our aim was to optimize the production of cellulase-free thermoactive xylanase by Aureobasidium pullulans CBS 135684 with statistical methodology based on experimental designs. Among eleven variables, the nutrient sources that had significant effect on xylanase production were corncob, $(NH_4)_2SO_4$, xylose, $KH_2PO_4$ and tween 80, identified by the initial screening method of Plackett-Burman. The optimum concentrations of these five components were subsequently investigated using response surface methodology. The optimal concentrations ($g{\cdot}l^{-1}$) for maximum production of xylanase were corncob, 39.0; $(NH_4)_2SO_4$, 3.0; xylose, 1.8; $KH_2PO_4$ 1.4; and tween 80, 1.4, respectively. An improved xylanase yield of $8.74{\pm}0.84U{\cdot}ml^{-1}$ was obtained with optimized medium which is 2.1-fold higher production than previously obtained results ($4.10{\pm}0.10U{\cdot}ml^{-1}$) after 48 h of cultivation. In addition, the xylanase production under optimal condition reached $10.09{\pm}0.27U{\cdot}ml^{-1}$ after 72 h of cultivation.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.45-45
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• 2003

We isolated a novel ankyrin-repeat containing protein, rSIAP (rSlo Interacting Ankyrin-repeat Protein), as an interacting protein to the cytosolic domain of the alpha-subunit of rat large-conductance Ca$\^$2+/-activated K$\^$+/ channel (rSlo) by yeast two-hybrid screening. Affinity pull-down assay showed the direct and specific interaction between rSIAP and rSlo domain. The channel-binding proteins can be classified into several categories according to their functional effects on the channel proteins, i.e. signaling adaptors, scaffolding net, molecular tuners, molecular chaperones, etc. To obtain initial clues on its functional roles, we investigated the cellular localization of rSIAP using immunofluorescent staining. The results showed the possible co-localization of rSlo and rSIAP protein near the plasma membrane, when co-expressed in CHO cells. We then investigated the functional effects of rSIAP on the rSlo channel using electrophysiological means. The co-expression of rSIAP accelerated the activation of rSlo channel. These effects were initiated at the micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/ and gradually increased as [Ca$\^$2+/]$\_$i/ raised. Interestingly, rSIAP decreased the inactivation kinetics of rSlo channel at micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/, while the rate was accelerated at sub-micromolar [Ca$\^$2+/]$\_$i/. These results suggest that rSIAP may modulate the activity of native BK$\_$Ca/ channel by altering its gating kinetics depending on [Ca$\^$2+/]$\_$i/. To localize critical regions involved in protein-protein interaction between rSlo and rSIAP, a series of sub-domain constructs were generated. We are currently investigating sub-domain interaction using both of yeast two-hybrid method and in vitro binding assay.

• Applied Biological Chemistry
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• 제13권2호
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• pp.111-129
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• 1970

핵산 및 그 관련물질 연구의 일환으로서 미생물 효소에 의하여 핵산을 분해하여 5'-mononucleotides 생성을 목적으로 미생물에서 5'-phosphodiesterase 생성균주를 얻기위하여 전국 각지 76개 지역에서 논, 밭, 산, 하천의 토양 그리고 퇴비, 누룩, 메주 등 시료 210종을 수집하였다. 이 수집 시료로 부터 dilution pour plate method 로서 Aspergillus속 240주, Penicillium속 232주, Neurospora속, 19주, Monascus속 16주, 그리고 Streptomyces속 265주로 총 758주를 순수 분리하였다. 분리된 모든 균주에 대하여 RNA-depolymerase 균의 crude enzyme 중에는 5'-AMP deaminase가 공존하고 있으므로 효소반응 중에 RNA 가 5'-mononucleotide로 분해 축적하는 동안에 5'-AMP의 adenine의 6위치에 붙은 $NH_2$기를 탈아미노하여 hypoxanthine으로 하기 때문에 5'-IMP 로 되는 것이라 생각된다. 분리 동정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain과 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain 이 생성한 5'-phosphodiesterase 로서 RNA를 효소 분해하여 5'-mononucleotide 의 정량한 결과는 Table 10과 같다. productivities를 1차 screening 하고 5'-phosphodiesterase productivities로서 2차 screening 하여 우수균주를 얻고 동정하였다. 우수균주의 5'-phosphodiesterase productivity에 대하여 배양상의 optimum condition을 검토하고 5'-phosphodiesterse activity에 미치는 여러 화합물의 영향과 효소반응의 최적 조건을 구명하였다. 우수균주가 생성한 5'-phosphodiesterase에 의하여 RNA 분해로 반응 최종 산물을 ion exchange column chromatography법으로 정량하고 최종 분해 산물엔 5'-mononucleotide를 paper chromatography, thinlayer chromatography, UV-absorption spectra, carbazole reaction 및 Schiff's reaction 등으로 동정한 결과는 다음과 같다. [1] 5'-phosphodiesterase productivity가 가장 우수한 두 균주를 선정하였고 이들은 토양에서 분리 되었으며 선정된 푸른 곰팡이는 Penicillium citreoviride PO 2-11로 동정되었고 방사선균은 Streptomyces aureus SOA 4-21로 동정되었다. [2] 분리 선정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain은 배양상의 optimum condition 이 pH 5.0이고 temperature는 $30^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소 반응상의 optimum condition 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 $NH_4NO_3$이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodiesterase 생성 증가를 나타 내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiestrase는 $Mg^{++},\;Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator이고 EDTA, citrate, $Cu^{++},\;Co^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 RNA를 분해하여 분해율 65.81%이었고 5'-AMP, 5'-GMP, 5'-UMP 및 5'-CMP를 생성하며 이때 축적되는 5'-mononucleotides중 5'-GMP 만이 정미성이 있음을 알았고 이균은 5'-AMP deamaminase가 없음을 확인하였다. 이 균의 효소에 의하여 RNA에서 정미성 5'-GMP 186.7 mg/RNA(g)를 생산할수 있음을 알았다. [3] 분리 선정된 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain은 배양상의 optimum condition이 pH 7.0이고 temperature는 $28^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소반응상의 optimum condition이 pH 7.3이고 temperature는 $50^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적탄소원은 glucose이고 질소원은 asparagine이고 yeast extract 0.01%첨가구가 control 구보다 40%의 5'-phosphodiesterase 생성증가를 나타내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 $Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator 이고 citrate, EDTA, $Cu^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 또한 이 균은 5'-phosphodiesterase 뿐만 아니라 5'-AMP deaminase도 생성함을 확인하였다. 그러므로 RNA 분해율은 63.58% 이었고 RNA를 분해하여 5'-AMP, 5'-CMP, 5'-GMP 및 5'-UMP로 축적시키고 RNA가 효소 분해됨과 동시에 5'-AMP deaminase도 작용하며 생성된 5'-AMP 의 60% 상당을 5'-IMP로 전환시키는 특성이 있어서 정미성 5'-mononucleotide 생성이 전자의 균보다 두드러지게 증가함을 밝혔다. 이 균에 의하여 RNA에서 정미성 5'-IMP 171.8 mg/RNA(g) 및 5'-GMP 148.2 mg/RNA(g)생산할 수 있어 정미성 5'-mononucleotide 320mg/RNA(g)를 생산할 수 있음을 알았다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.48-54
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• 2004

Two methods, a Ceriodaphnia algal uptake suppression test (CAUST) and a new toxicity test based on temperature control (TTBTC) which are based on feeding behaviour and temperature control, respectively, were developed and compared for the adoption as the better methodology for short-term toxicity screening. As previously published by Lee et aI., (1997), the CAUST method is based on the feeding behaviour of C. dubia and requires as little as 1 hour of contact time between C. dubia neonates and toxicant. However, even though CAUST requires only 1 hour of contact time, this method still take many hours for the preparation and measurement. Before the test starts, neonate digestive tracts were cleared by feeding yeast to the daphnids, Neonates were then exposed to toxicant, followed by addition of Scenedesmus subspiatus into the bioassay vessels. Daphnids were examined under the bright-field microscope with the presence of algae (indicated by a green colored digestive tract) or the absence of algae. Uptake indicated no toxic effect, whereas, absence of uptake indicated toxic inhibition. Unlike CAUST, the newly developed method (TTBTC) is based on just temperature control for the toxicity test of C. dubia. Initially, neonates are exposed to toxicants while the temperature of water bath containing media increased to $35.5^{\circ}C$. After 1.25 hour of contact time, the number of the daphnids, either live (no toxic effect) or dead (toxic effect), is counted without the aid of any instrument. In both methods, median effective concentrations ($EC_{50}$ values) were computed based on the results over a range of dosed toxicant concentrations. It showed that TTBTC was as sensitive as the standard 48-hour acute bioassay and CAUST. TTBTC and CAUST were much more sensitive than the I-hour I.Q. test and 30-minute Microtox. This study indicates that TTBTC is an easier and more rapid toxicity test than the standard 48-hour acute bioassay and even CAUST.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.879-888
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• 2003

추에서 항균 phytoalexin으로 알려진 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase는 cytochrome P450 (P450) 억제제인 ancymidol과 ketocornazol에 의해 그 활성이 특이적으로 억제되어, 이 효소가 P450계 효소임을 알 수 있었다. P450 효소가 공통으로 보유하는 염기서열을 지닌 primer를 이용하여 RT-PCR과 cDNA screening을 실시한 결과 고추배양세포에서 elicitor 처리에 의해 강하게 유도되는 cDNA (P450Hy01)를 cloning하였다. 배양세포에 cellulase, arachidonic acid, jasmonic acid, 자외선 등을 처리하여 capsidiol을 생합성하는 량과 P450Hy01 mRNA의 발현정도는 밀접한 유사성이 있었다. P450Hy01의 염기서열은 담배에서 밝혀진 5-epi-aristolochene-1,3-hydroxylase와 98%의 유사성이 있었으며, P450 효소가 공통으로 지니는 heme-binding domain인 FxxGxRxCxG를 보유하고 있었다 이러한 결과는 본 연구에서 cloning된 P450Hy01이 고추의 세포에서 capsidiol의 생합성을 촉매하는 5-epi-aristolochene hydroxylase 효소를 coding 하고 있음을 시사한다.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.305-312
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• 2007

가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제28권1호
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• pp.57-65
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• 2009

CDC48 is a member of the AAA ATPase superfamily. Yeast CDC48 and its mammalian homolog p97 are implicated in diverse cellular processes, including mitosis, membrane fusion, and ubiquitin-dependent protein degradation. However, the cellular functions of plant CDC48 proteins are largely unknown. In the present study, we performed virus-induced gene silencing (VIGS) screening and found that silencing of a gene encoding a tobacco CDC48 homolog, NgCDC48, resulted in severe abnormalities in leaf and shoot development in tobacco. Furthermore, transgenic tobacco plants (35S:anti-NgCDC48), in which the NgCDC48 gene was suppressed using the antisense RNA method, exhibited severely aberrant development of both vegetative and reproductive organs, resulting in arrested shoot and leaf growth and sterile flowers. Approximately 57-83% of 35S:anti-NgCDC48 plants failed to develop mature organs and died at early stage of development. Scanning electron microscopy showed that both adaxial and abaxial epidermal pavement cells in antisense transgenic leaves were significantly smaller and more numerous than those in wild type leaves. These results indicate that NgCDC48 is critically involved in cell growth and development of tobacco plants. An in vivo targeting experiment revealed that NgCDC48 resides in the endoplasmic reticulum (ER) in tobacco protoplasts. We consider the tantalizing possibility that CDC48-mediated degradation of an as-yet unidentified protein(s) in the ER might be a critical step for cell growth and expansion in tobacco leaves.

• 환경위생공학
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• 제4권1호
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• pp.17-28
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• 1989

Having studied the production of monoclonal antibodies for developing a diagnosis medicine which shall be detected by a high-sensitivity test by using Rhodotorula rubra as a fungi-host which had been extracted through biochemical tests and follow-up examinations on Yeast-like fungi obtained from pulmonary tissues of pulmonary tuberculosis patients who had been in Kong ju National Tuberculosis Hospital from Jun. to Dec. in 1987, I. have gained such results as follows: 1. The fusion rate was influenced by feeder cell layers, cell density and time required to the cell fusion with cells in myelona subculture. 2. The fusion rate did not show any significant difference when the cell was applyed with two molecular weights, i.e., 1500 and 4000, of polyethylene glycol. 3. Fused cells after the addition of HAT selection media were bright and round, whereas unfused myelona cells and spleen cells were shrunk and granulated. 4. The cell fusion rate turned out to be about $57.2\%$(150 wells / 264 wells). 5. $10\%$(15 wells / 150 wells) of the positive reaction was detected in monoclonal antibody screening. 6. The titer which had reacted positively to Rhodotorula rubra fungal-host was 800 times in density after the gradual dilution of the produced monoclonal antibodies with Indirect ELISA method. 7. The Strongest specific reaction came out after the peroxidase labelled anti-human Immunogobulin had been applyed to Rhodotorula rubra for activating its nature after making drift with Carbonate-bicarbonate buffer (pH 9.6) and drying completely.

• KSBB Journal
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• 제18권1호
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• pp.55-61
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• 2003

항균 및 항암성 물질을 탐색하기 위하여 도꼬마리 열수 추출액을 ether 및 ethylacetate를 이용하여 중성, 산성, 염기성조건에서 추출한 후, 각각의 추출물을 세균 16균주 및 곰팡이와 효모 2균주를 대상으로 항균활성을 조사하였다. Ether 중성 추출물(XE-N)은 항균효과가 가장 우수하였으며, 특히 그람 양성세균(7균주), 그람 음성세균(7균주)을 비롯하여 진균중 Cryptococcus neoformans에도 뚜렷한 항균효과를 나타내었다. XE-N 및 XEA-N을 대상으로 FDA method에 의한 항균효과를 검토한 결과, p. aeruginosa를 제외한 3균주에 대해 30 ng/mL에서도 저해효과를 나타내었다 XE-N으로부터 XE-N-S1, XE-N-S3을, Ether 산성 추출물(XE-A)로부터 XE-N-S3 을, ethylacetate 중성 추출물(XEA-N)로부터 XEA-N-S2를 항균, 항암성 물질로 정제하였으나, XE-N-S1을 제외한 다른 물질들은 빠른 시간 내에 모두 분해되었다 도꼬마리 추출물 및 정제된 생리활성물질에 대한 항암효과를 검토한 결과, HeLa 자궁암 세포에 대해서는 XE-N-S1이 가장 우수하였다. HepG2간암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S, XE-N-S3가 우수하였고, HT29 대장암세포에 대한 항암효과는 XE-N, XE-N-S1이 우수하였다. Saos2 골육종 암세포, NCI H522 폐선 암세포, NCI H1703 폐 편평세포 암세포와 Clone M3 흑색종 암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S1이 가장 우수하였다. LN CAP 전립선 암세포에 대한 항암효과는 XE-N-S3가 가장 우수한 효과를 나타내었다. 또한 HSF 인간 정상 피부 섬유아세포에 대한 각종 추출물 및 정제물의 세포독성을 기존의 항암제인 etoposide와 cisplatin과 비교·검토한 결과, XE-A, XEA-A 및 XEA-B가 가장 독성이 낮았으며, XE-B도 etoposide에 비해 독성이 낮았다. 한편 XE-N-S1, XE-N-S3은 etoposide보다 높은 독성을 나타내었으며, XE-A-S3은 etoposide보다는 독성이 높았으나, cisplatin보다는 낮았다.