• 제목/요약/키워드: affinity filtration chromatography

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Antitumor Toxic Protein Abrin and Abrus Agglutinin

  • Liu, Chao-Lin;Lin, Jung-Yaw
    • Toxicological Research
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    • 제17권
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    • pp.109-115
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    • 2001
  • Abrus agglutinin was purified from the kernels of Abrus precatorius by Sepharose 4B affinity column chromatography followed by Sephadex G-100 gel filtration column chromatography. About 1.25 g of abrus agglutinin was obtained from 1 kg of the kernels. The LD$_{50}$ of abrus agglutinin is 5 mg/kg of body weight, which is less toxic than that of abrin, 20$\mu\textrm{g}$/kg body weight. The amino acid sequence of abrus agglutinin was determined by protein sequencing techniques and deduced from the nucleotide sequence of a cDNA clone encoding full length of abrus agglutinin. There are 258 residues, 2 residues and 267 residues in the A-chain, the linker peptide and the B-chain of abrus agglutinin, respectively. Abrus agglutinin had high homology to abrin-a (77.8%). The 13 amino acid residues involved in catalytic function, which are highly conserved among abrin and ricin, were also conserved within abrus agglutinin. The protein synthesis inhibitory activity of abrus agglutinin ($IC_{50}$/ = 3.5 nM) was weaker than that of abrin-a (0.05 nM). By molecular modeling followed by site-directed mutagenesis showed that Pro199 of abrus agglutinin A-chain located in amphipathic helix H and corresponding to Asn200 of abrin A-chain, can induce bending of helix H. This bending would presumably affect the binding of abrus agglutinin A-chain to its target sequence GpApGpAp, in the tetraloop structure of 285 r-RNA subunit and this could be one of major factors contributing to the relatively weak protein synthesis inhibitory activity and toxicity of abrus agglutinin.n.

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고온, 알칼리성 Bacillus K17이 생성하는 Xylanase의 정제 및 특성 (Purification and Characteristics of Xylanases from Produced Thermophilic Alkalophilic Bacillus K17)

  • Kang, In-Soo;Sung, Nack-Kie;Chun, Hyo-Kon;Teruhiko Akiba;Koki Horikoshi
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.447-453
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    • 1986
  • 고온, 알칼리성 Bacillus K17이 생성하는 extracellular xylanase를 각종 resin으로 정제하여 비흡착 분획에서 xylanase I과 흡착 분획에서 xylanase II를 분리정제하였고, SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis에 의하여 분자량을 측정하였던바 xylanase I은 23,000, xylanase II는 47,000으로 추정되었다. Xylanase I 및 II는 최적온도, 최적 pH, 열 안정성, pH 안정성, 기질 친화력에서 차이가 있었으며 Cu$^{++}$, Ag$^+$, Fe$^{++}$, Hg$^{++}$에 의해 다같이 저해되었다. Xylanase I은 xylan을 Xylobiose, xylotriose, xylotetraose로 분해시키며 그 분해율이 22%로 나타났다. 그리고 xylanase II xylose, xylobiose, xylotriose로 분해시키며 그 분해율이 30%이었다. 효소적 분석은 효소가 갖는 기질특이성으로 인해 다성분계의 분석재료로부터 측정한 성분만을 정량 가능하므로 생체성분의 분석에 널리 활용되고 있다.

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Cloning, Expression, and Characterization of Protein Carboxyl O-methyltransferase from Porcine Brain

  • Koh, Eun-Jin;Shim, Ki-Shuk;Kim, Hyun-Kyu;Park, Ki-Moon;Lee, Suk-Chan;Kim, Jung-Dong;Yoo, Sun-Dong;Chi, Sang-Chul;Hong, Sung-Youl
    • BMB Reports
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    • 제34권6호
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    • pp.559-565
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    • 2001
  • Protein carboxyl O-methyltransferase (E.C.2.1.1.24) may play a role in the repair of aged protein that is spontaneously incorporated with isoaspartyl residues. The porcine brain carboxyl O-methyltransferase was cloned in the pET32 vector, and overexpressed in E.coh (BL21) that harbors pETPCMT, which encodes 227 amino acids, including tagging proteins at the N-terminus. The protein sequence of the cloned porcine brain PCMT (r-pbPCMT) shares a 98% identity with that of human erythrocyte PCMT and rat brain PCMT. It is 100% identical with that of bovine brain. The r-pbPCMT was purified using Ni-NTA affinity chromatography and digested by enterokinase in order to remove the protein tags. Then Superdex 75HR gel filtration chromatography was performed. The r-pbPCMT exhibited similar in vitro substrate specificities with the PCMT that was purified from porcine brain. The molecular weight of the enzyme was estimated to be 24.5 kDa on the SDS polyacrylamide gel electrophoresis. The $K_m$ value was $1.1{\times}10^{-7}\;M$ for S-adenosyl-L-methionine. S-adnosyl-L-homocysteine was a competitive type of inhibitor with the $K_i$ value of $1.38{\times}10^{-4}\;M$. The enzyme has optimal activity at pH 6.0 and $37^{\circ}C$. These results indicate that the expressed enzyme is functionally similar to the natural protein. It also suggests that it may be a suitable model to further understand the function of the mammalian enzyme.

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Expression, Purification, Crystallization and Preliminary X-Ray Crystallographic Analysis of CnrX from Cupriavidus metallidurans CH34

  • Kim, Kook-Han;Jung, Eun-Jung;Im, Ha-Na;Lelie, Daniel Van Der;Kim, Eunice Eun-Kyeong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권1호
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • The nickel and cobalt resistance of Cupriavidus metallidurans CH34 is mediated by the CnrCBA efflux pump encoded by the cnrYHXCBAT metal resistance determinant. The products of the three genes cnrYXH transcriptionally regulate expression of cnr. CnrY and CnrX are membrane-bound proteins, probably functioning as anti-sigma factors, whereas CnrH is a cnr-specific extracytoplasmic functions (ECF) sigma factor. The periplasmic domain of CnrX (residues 29-148) was cloned as a N-terminal His-tagged protein, expressed in Escherichia coli, and purified using affinity chromatography and gel filtration. The molecular mass was estimated to be about 13.6kDa by size exclusion chromatography, corresponding to a monomer. The tetragonal bipyramid crystals were obtained by mixing an equal volume of protein in 50mM Tris-HCl, pH 7.5, 1% glycerol, 100mM NaCl, 1mM DTT, and the reservoir solution of 15% w/v PEG 2000, 100mM lithium chloride at 277K in 2-4 days using hanging drop vapor diffusion. The protein concentration was 24mg/ml. The crystal that diffracted to $2.42{\AA}$ resolution belongs to space group $P4_1\;or\;P4_3$ with unit cell parameters of $a=b=32.14{\AA},\;c=195.31{\AA},\;{\alpha}={\beta}={\gamma}=90^{\circ}$, with one molecule of CnrX in the asymmetric unit.

Mannan-binding lectin of the sea cucumbers Stichopus japonicus has common antigenic determinants with human serum mannan-binding lectin

  • Bulgakov, A.A.;Petrova, I.Yu.;Vakhrusheva, N.M.;Eliseikina, M.G.
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.530-530
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    • 2000
  • The host defense system or immune system of all modern animals has their roots in very ancient organisms. After analyzing literature data concerning properties of invertebrates and vertebrates lectins we suggest that mechanism of mannans recognition may exist in marine invertebrates, as a universal mechanism for homeostasis maintenance and host defense, and mannan-binding lectins family of vertebrates has ancient precursor, as was shown for another S-type lectins family. We carried out the screening of mannan-binding type lectin among different species of echinoderms inhabiting in Piter the Grate Bay, the sea of Japan. As a result, the C-type lectins (SJL-32) specific for high mannose glycans was isolated from the coelomic plasma of the sea cucumbers Stichopus japonicus by ion-exchange chromatography on a DEAE-Toyopearl 650M, affinity chromatography on a mannan-Sepharose 6B and gel filtration on a Sephacryl S-200. SJL-32 is homodimer with molecular mass about 32 kDa on SDS-PAGE under non-reducing conditions. Protein part of the lectin has high conteins Asn, Glu, Ser. Hemagglutination of trypsin-treated O blood group human erythrocytes by SJL-32 was competitively inhibited by high-branched -D-mannan composed of -1,2 and -1,6 linked D-mannopyranose residues. In contrast, a variety of mono-, oligo-, and polysaccharides composed of residues of galactose and fucose showed absence or little inhibitory activities. The lectin activity strong depends on Ca2+ concentration, temperature and pH. Monospecific polyclonal antibodies were obtained to the lectin. As was shown by ELISA assay, antibodies to SJL-32 cross-reacted with human serum mannan-binding lectin. This data allows making conclusion about common antigenic determinants and structural homology of both lectins. In our opinion, SJL-32 belongs to evolutionary high conservative mannan-binding lectins (MBLs) family and takes part in the host defense against pathogenic microorganisms.

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대두 ${\alpha}-galactosidase$의 정제 및 성질 (Purification and properties of soybean ${\alpha}-galactosidase$)

  • 금종화;오만진;김성렬
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제34권3호
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    • pp.249-257
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    • 1991
  • 대두 발아 과정 중의 ${\alpha}-galactosidase$를 추출하여 염석, 이온교환 크로마토그래피 및 겔 여과 등의 방법으로 정제한 후 정제효소의 효소학적 성질을 검토하였다. 대두 ${\alpha}-galactosidase$의 활성은 $25^{\circ}C$에서 120시간 발아시켰을 때 가장 높았으며, 대두 중의 raffinose는 96시간, stachyose는 120시간 발아시켰을 때 완전히 분해되었다. 대두 ${\alpha}-galactosidase$는 황산암모늄염석, DEAE-Cellulose 및 DEAE-Sephadex A-50 이온교환 크로마토그래피, Sephadex G-150 겔 여과 등에 의하여 비활성은 825U/mg protein으로써 6.6배까지 정제되었으며 수율은 2.5%이었고 HPLC와 PAGE에 의하여 순도를 확인하였다. 정제효소의 등전점은 pH 4.8이었고, 분자량은 30,000인 monomer이었으며 정제효소의 최적작용 PH는 6.0, 최적작용온도는 $40^{\circ}C$ 이었고, $60^{\circ}C$에서 10분 처리시 25%의 잔존 활성을 나타내었다. 정제효소는 stachyose보다 raffinose를 쉽게 분해하였으며 PNPG에 대한 Km값은 5.3 mM, 활성화 에너지는 13.02 cal/mole이었다.

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Dot-Blotter 진공 포획방식에 의한 미생물세포 면역분석시스템의 개발 (Development of Immuno-Analytical System for Microbial Cells by using Dot-Blotter)

  • 목락선;하연철;윤희주;백세환
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.82-90
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    • 1999
  • 병원성 미생물을 측정할 수 있는 분석시스템을 구성하기 위해 면역학적 성분들을 합성하였고, 이를 이용하여 모델 시스템을 구성함으로써 균 세포 분석원리가 연구되었다. 구성성분을 준비하기 위해 Salmonella thompson에 대한 복합 클론항체를 면역 친화 크로마토그래피를 이용하여 정제하였고, 이렇게 정제된 항체를 Streptavidin과 horseradush peroxdase에 화학결합시켰다. 항체와 Streptavidinfdm은 각각 SMCC와 SPDP에 의해 활성화 되있고 두 물질을 반응시킴으로써 중합체가 합성되었다. 중합체는diaminobiotion 젤과 sephades G-100젤을 이중 층으로 쌓은 칼럼을 이용하여 정제되었다. 항체- HRP 중합체의 합성을 위해, HRP를 $NAIO_4$ 처리에 의해 안정화된 중합체는 Biohel A5M을 이용한size exchusion크로토그래피로 정제되었다. 이렇게 준비된 중합체들과 dot-bloner 그리고 biotim이 고정화된 nitrocellulose membrane($12\mum$ pore size)을 이용하여 모델시스템을 구성하였다. 분석물질(S.Thormpson cells)을 먼적 액상에서 두 중합체와 반응되었고 반응먹을 membrane이 정착된 blotter에 옮긴 후 하부에 진공을 걸어 면역복합체를 biotin-streptavidin 반응에 의해 membrane 표면에 포획하였다.최적조건 하에서 시스템의 균 세포 분석원리를 확인하였으며 측정하한농도는 약 $1{\mu}g/m{\ell}(10^5 {\cdot} 10^6\;cells/m{\ell}$인 것으로 나타났다. 이러한 측정성능의 주요조절인자는 두항체 종합체 농도의 증가는 항원-항체 응집반응을 초래하는 것으로 나타났다.

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한국 전통 메주 유래의 Aspergillus wentti가 생성하는 Protease 의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Protease Produced by Aspergillus wentti Isolated from Korean Traditional Meju)

  • 임성일
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.161-167
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    • 2000
  • 한국의 재래식메주로부터 분리 동정한 Aspergillus wentti가 생산하는 protease를 정제하고 그 특성을 조사하였다. 기본배지[밀기울 :1% glucose 함유$H_2O=1:1\;(w/v)]$에서의 효소생산 최적조건은 pH 9.0, $30^{\circ}C$, 4일 이었다. 효소의 정제는 먼저 배양 밀기울로부터 20mM phosphate(pH 8.0)로 효소를 추출하고 QAE-Sephadex와 SP-Sephadex의 ion exchange chromatography로 비흡착성 활성단백질을 분리한 후 두차례의 Sephadex G-100 gel filtration로서 분자량 약 32,000(SDS-PAGE분석 : 단일밴드)의 비활성도 213unit/mg, 정제배수 27.3배로 효소를 정제하였다. 본 효소의 $K_m$값은 $3.049{\times}10^{(-4)}M,\;V_(max)$값은 $151.1\;{\mu}g/min$이었으며 ISP, hemoglobin, bovine albumin 보다 casein에 대해 가수분해력이 높은 것으로 나타났다. 정제효소의 최적작용 pH와 온도는 pH 9.0, $50^{\circ}C$였으며 pH $4.0{\sim}11.0$의 범위와 $40^{\circ}C$이하에서 안정하였으며 효소활성은 금속이온에 의해 영향을 받지 않았고 2mM의 phenylmetanesulfonyl fluoride에 의해 86% 실활되었다. 이 결과로부터 본 효소는 효소 활성부위가 serine의 OH기인 serine protease인 것으로 밝혀졌다.

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복상어와 고등어의 Trypsin에 관한 비교 효소학적 연구 -1. Trypsin의 정제와 반응조건- (Comparative Studies on the Enzymatic Properties of Trypsins from Cat-shark and Mackerel -1. Purifications and Reaction Conditions of the Trypsins-)

  • 변재형;조득문;허민수
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.273-288
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    • 1991
  • 연골어류와 경골어류의 진화에 관한 생리생화학적 차이를 특정한 소화효소의 성질과 구조면에서 밝혀 보고자 본 연구를 시도하였다. 양 어종을 대표하는 종류로서 복상어와 고등어를 시료로 선정하고, 소화효소 중 trypsin을 대상으로 하여, 우선 그 정제방법의 확립, 분자량의 측정, 반응 및 안정성에 미치는 pH 및 온도의 영향, 그리고 금속이온과 화학약제가 반응에 미치는 영향 등을 분석 검토하였으며, 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 정제방법에 관하여, 민저 복상어 trypsin은 4 염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $50-70\%$ 포화 황산암모늄 염석, DEAE-Sephadex A-50칼럼 크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B, 친화성 크로마토그래피, Sephadex G-75-120 겔 여과법을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법상 균질상태로 얻었다. 또, 고등어의 trypsin은 역시 4염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $30-70\%$포화 황산암모늄 염석, benzamidine-Sepharose 6B 친화성 크로마토 그래피, DEAE-Sephadex A-50 크로마토그래피 등의 재크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B에 의한 재크로마토그래피 등의 정제과정을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법으로 균질의 가칭 trypsin-A와 B를 달리하였다. 2. 이들 유래를 달리하는 각 trypsin의 분자량은 SDS-PAG 전기영동법으로 측정했을 때, 복상어 trypsin 31,700, 고등어 trypsin-A 30,000, 고등어 trypsin-B 29,000, 그리고 겔 여과법으로 측정했을 때, 복상어 21,500, 고등어 trypsin-A 23,700, 고등어 trypsin-B 21,500이었다. 3. 이들 효소들의 알맞은 반응조건은 복상어 trypsin pH 9.0, $45-50^{\circ}C$, 고등어 trypsin-A와 B pH 8.0, $50^{\circ}C$였다. pH와 온도조건에 따른 안정성을 각각 pH와 온도조건별로 30분간 전처리한 후에 그 활성에 미치는 영향으로 비교해 본 결과, pH의 변화에 대하여는 복상어 trypsin은 pH 10.0에서, 그리고 고등어 trypsin-A는 pH 7.0-9.0에서, 고등어 trypsin-B는 pH 8.0에서 안정하였고, 온도조건에 대하여는 복상어 trypsin은 $25^{\circ}C$까지, 그리고 고등어는 trypsin-A가 $10^{\circ}C$까지, 고등어 trypsin-B는 $35^{\circ}C$까지는 안정하였으나, 그 이후부터는 불안정하였다. 4. 이들 효소들은 공통적으로 금속이온 Ag^{2+},\;Cu^{2+}$$Hg^{2+}$에 의하여 저해를 받았으며, 그 저해의 정도는 고등어 trypsin-A와 B가 보다 심하게 받았다. 또 이들 효소들은 antipain, leupeptin, TLCK(to-syllysine chloromethyl ketone) 및 SBTI(soybean trypsin inhibitor)에 의하여 현저한 저해를 받았고, PMSF(phenylmethane sulfonylfluoride), DFP(diisopropyl fluorophosphate) 및 benzamidine에 의하여 어느정도 저해를 보여 모두 serine-계의 trypsin임을 뒷받침하였다

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A Second Thioltransferase from Chinese Cabbage: Purification and Characterization

  • Cho, Young-Wook;Park, Eun-Hee;Lim, Chang-Jin
    • BMB Reports
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    • 제32권2호
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    • pp.133-139
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    • 1999
  • Thioltransferase, also known as glutaredoxin, was previously purified and characterized from Chinese cabbage (Brassica campestris ssp. napus var. pekinensis). However, in the process of gel filtration on Sephadex G-75, there were two activity peaks. In this study, a second thioltransferase (TTase CC-2) in the minor peak of the Sephadex G-75 elution profile was further purified using affinity chromatography on an S-hexylglutathione-agarose column by eluting with buffer solution containing 2.5 mM S-hexylglutathione. It showed a single band on SDS-PAGE indicating that TTase CC-2 is electrophoretically homogeneous. The molecular weight of TTase CC-2 was estimated to be about 22,000 daltons, and its isoelectric point was determined to be 6.73. Its size appears to be atypical and much larger than that of the first thioltransferase (TTase CC-1) from Chinese cabbage, and it can utilize 2-hydroxyethyl disulfide, S-sulfocysteine, and insulin as substrates. S-sulfocysteine was found to be a superior substrate for TTase CC-2. TTase CC-2 also displayed the reducing activity for non-disulfides such as dehydroascorbic acid. Its optimum pH was 8.5, which was consistent with that of TTase CC-1. TTase CC-2 activity was greatly activated by L-cysteine and reduced glutathione, and was found to be less heat-stable compared with TTase CC-1. Molecular and physiological differences between TTase CC-1 and TTase CC-2 remain to be elucidated. Chinese cabbage is the first plant which is known to contain two kinds of thioltransferases.

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