• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 1994

We have studied the relation between Ca$^{2+}$-ATPase and trigger peptidase(TPase) which are membeane protein well known as their significant role for signal transduction of mating pheromone in heterobasidiomycetous yeast. Rhodosporidium toruloides. We found out that there were Ca $^{2+}$-ATPase and TPase together in isolated calmodulim binding protein(CBP), usion calmodulin affinity column chromatography after solubilization of mation type a cell membrane protein, and that the dependence of enzyme activity of both the enzymes on Ca$^{2+}$, phospholipid and nonionic detergent are similar. However, Ca$^{2+}$-ATPase hed quite absolute dependence on calmodulin and, on the other hand, TPase didn't have any dependence. Judging from the fact that there are both enzymes in CBP which the dependence of calmodulin are quite different, we found out that both enzymes were made to their compound and existed in mating type a cell membrane.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제24권3호
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• pp.277-286
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• 2020

Polycystic kidney disease 2-like-1 (PKD2L1), also known as polycystin-L or TRPP3, is a non-selective cation channel that regulates intracellular calcium concentration. Calmodulin (CaM) is a calcium binding protein, consisting of N-lobe and C-lobe with two calcium binding EF-hands in each lobe. In previous study, we confirmed that CaM is associated with desensitization of PKD2L1 and that CaM N-lobe and PKD2L1 EF-hand specifically are involved. However, the CaM-binding domain (CaMBD) and its inhibitory mechanism of PKD2L1 have not been identified. In order to identify CaM-binding anchor residue of PKD2L1, single mutants of putative CaMBD and EF-hand deletion mutants were generated. The current changes of the mutants were recorded with whole-cell patch clamp. The calmidazolium (CMZ), a calmodulin inhibitor, was used under different concentrations of intracellular. Among the mutants that showed similar or higher basal currents with that of the PKD2L1 wild type, L593A showed little change in current induced by CMZ. Co-expression of L593A with CaM attenuated the inhibitory effect of PKD2L1 by CaM. In the previous study it was inferred that CaM C-lobe inhibits channels by binding to PKD2L1 at 16 nM calcium concentration and CaM N-lobe at 100 nM. Based on the results at 16 nM calcium concentration condition, this study suggests that CaM C-lobe binds to Leu-593, which can be a CaM C-lobe anchor residue, to regulate channel activity. Taken together, our results provide a model for the regulation of PKD2L1 channel activity by CaM.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.53-58
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• 2009

Calcium signals can be transduced by binding calmodulin (CaM), a $Ca^{2+}$ sensor in eukaryotes, is known to be involved in the regulation of diverse cellular functions. We isolated a CaM-binding protein 63 kD (AtCBP63) from the pathogen-treated Arabidopsis cDNA expression library. Recently, AtCBP63 was identified as a CaM bining protein. The CaM binding domain of AtCBP63 was reported to be located in its N-terminal region, In this study, however, we showed that ACaM2 could specifically bind to second CaM-binding domain (CaMBD) of AtCBP63 at the C-terminal region. The specific binding of CaM to CaM binding domain was confirmed by a gel mobility shift assay, a split ubiquitin assay, site-directed mutagenesis, and a competition assay using a $Ca^{2+}$/CaM-dependent enzyme. The gene expression of AtCBP63 was induced by pathogens and pathogens related second messengers. This result suggests that a CaM binding protein, AtCBP63, may play role in pathogen defense signaling pathway.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.527-532
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• 2011

IQGAP1은 세포 내에서 암세포화, 세포이동과 같은 다양한 기능을 수행하고 있으며, $Ca^{2+}$-비의존성 calmodulin (CaM) 결합 단백질로 잘 알려져 있다. IQGAP1내에는 IQ부위가 4 번 반복해서 나타나는데, 이 부위가 IQGAP1의 CaM 결합에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 이전의 연구를 통해 4개의 IQ 부위 모두 $Ca^{2+}$/CaM과의 결합에 관여하고, IQ3와 IQ4는 $Ca^{2+}$이 결합되지 않는 상태의 CaM인 proCaM 결합에 관여 한다고 알려져 있다. 그러나, 이러한 각각의 IQ 부위와의 결합성이 CaM과 직접적인 결합인지, 아니면 다른 단백질이 매개하는 간접적인 결합인지 알려져 있지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 IQGAP1의 각각의 IQ 부위와 CaM의 결합성을 직접적으로 알아보기 의해 in vitro에서 조사해 보았다. 그 결과, 흥미롭게도 이전의 결과와는 다르게 4개의 IQ 부위 중에서 IQ3는 의미있는 $Ca^{2+}$-비의존성 CaM결합성이 있음을 알게 되었고, IQ1는 약한 $Ca^{2+}$-의존성 CaM 결합성이 있음을 알게 되었다. 반면에, 다른 IQ 부위들은 CaM과의 결합력이 약하거나 없음을 확인하였다. 또한, 기존의 IQ 부위 이외에 IQ(2.7-3)과 IQ(3.5-4.4) 부위가 의미있는 CaM 결합성이 있음을 확인하게 되었다. 따라서, 본 연구 결과 CaM이 IQGAP1을 기존의 보고와는 다른 방식으로 조절할 수 있을 가능성이 있음을 알게 되었고, 새로운 결합 부위 동정을 통해 IQGAP1과 CaM의 결합이 미치는 생리학적인 의미를 연구할 수 있는 토대를 마련하였다.

• BMB Reports
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• 제41권11호
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• pp.771-777
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• 2008

Calmodulin (CaM) proteins, members of the EF-hand family of $Ca^{2+}$-binding proteins, represent important relays in plant calcium signals. Here, OsCam1-1 was isolated by PCR amplification from the rice genome. The gene contains an ORF of 450 base pairs with a single intron at the same position found in other plant Cam genes. A promoter region with a TATA box at position-26 was predicted and fused to a gus reporter gene, and this construct was used to produce transgenic rice by Agrobacterium-mediated transformation. GUS activity was observed in all organs examined and throughout tissues in cross-sections, but activity was strongest in the vascular bundles of leaves and the vascular cylinders of roots. To examine the properties of OsCaM1-1, the encoding cDNA was expressed in Escherichia coli. The electrophoretic mobility shift when incubated with $Ca^{2+}$ indicates that recombinant OsCaM1-1 is a functional $Ca^{2+}$-binding protein. In addition, OsCaM1-1 bound the CaMKII target peptide confirming its likely functionality as a calmodulin.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권4호
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• pp.234-237
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• 2007

Calmodulin은 $Ca^{2+}$ 결합단백질로서 생체 내에서 $Ca^{2+}$ 의존적 기작을 통하여 다양한 생물학적 기능에 관여한다. 본 연구에서는 넙치 Paralichthys olivaceus의 cDNA library로부터 Calmodulin cDNA를 분리 동정하였다. 염기 서열 및 아미노산 서열을 분석한 결과, 넙치 Calmodulin cDNA는 782개의 nucleotides로 구성되어 있고, 4개의 잘 보존된 $Ca^{2+}$결합 motifs (EF-I, EF-II, EF-III, EF-IV)를 가지는 149개의 아미노산 잔기를 전사할 수 있는 open reading frame을 포함한다. 또한 번역된 아미노산 서열은 인간, 쥐, zebrafish, 개구리의 Calmodulin 아미노산 서열과 100% 동일성을 보이며 보라성게, 침팬지의 Calmodulin 아미노산 서열과 각각 97, 99%의 동일성을 보인다. 넙치 Calmodulin 전사체는 뇌와 장 조직에서 많은 양이 발현되었고, 신장, 아가미, 눈, 근육, 피부, 지느러미에서도 발현이 관찰되었다. 또한 넙치 Calmodulin 전사체는 수정 후 7일째의 발생 초기 단계 시료에서도 발현되어 수정 후 34일째까지 그 발현이 서서히 증가하였다. 이상의 결과들로부터 넙치 Calmodulin은 넙치의 발생 초기 단계에서 필요한 단백질로 생각되며 아마 항상성 유지에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.62-68
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• 2011

원예작물의 생육을 저하시키는 각종 병충해로 인한 과도한 농약과 화학비료의 사용은 환경오염뿐만 아니라 작물의 생산량에도 큰 영향을 미치고 있다. 식물생명공학기술을 이용하여 농약이나 화학비료 사용량을 획기적으로 줄일 수 있는 식물체의 개발, 즉 형질전환을 이용한 분자 육종기술은 병충해 내성 농작물을 개발하여 과도한 화학비료의 사용에 따르는 여러가지 문제점들을 극복할 수 있는 대안으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 모델식물인 애기장대에서 분리한 식물생체방어 신호전달에 관련된 AtCBP63 유전자를 감자에 과발현시켰고, 이러한 형질 전환 감자에서 병저항성에 관여하는 유전자인 PR-2, PR-3, PR-5 유전자들의 발현이 증가되어 지속적으로 식물 방어 기작이 활성화되어 있음을 확인하였다. 또한, 감자에서 무름병 (soft rot disease)을 일으켜 막대한 피해를 유발하는 병원성 세균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 감염시켰을 때, 병 저항성이 증가한다는 사실을 검증하였다. 앞으로, 다양한 곰팡이 균에 대응하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 저항성을 검증하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1177-1181
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• 2007

칼모둘린은 칼슘과 결합하는 센서로써 다양한 칼모둘린 결합 단백질들과의 상호 작용을 통하여 세포 내에서 여러가지 기능을 조절한다. 진핵 생물들은 많은 종류의 칼모둘린 결합 단백질을 가지고 있기 때문에 이러한 단백질들의 분리와 특성 규명이 중요하다. 이미 여러 가지 방법들을 이용하여 칼모둘린 결합 단백질들이 분리되었고 이미 알려진 단백질의 구조적인 유사성을 토대로 더 많은 단백질들이 예측되었다. 우리는 애기장대에서 칼모둘린 결합 단백질의 분리와 특성 규명을 위해 형광 단백질과 융합된 칼모둘린 과발현 형질 전환체를 제조하여 공촛점 현미경과 Western blot 을 이용하여 과발현 형질 전환체를 선별하였다. 또한 형질 전환체 내의 칼모둘린이 칼모둘린 결합 단백질과 상호 작용함을 pull-down 분석을 통해서 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 칼모둘린 과발현 형질 전환체를 이용하여, 칼모둘린과 상호 작용하는 여러 가지 칼모둘린 결합 단백질들을 분리할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 1996년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.38-38
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• 1996

Rab3A is a synaptic vesicle-associated, GTP-binding protein that has been implicated in the regulation of neurotransmission. We show here that Ca2+/calmodulin can form a 1:1 complex with Rab3A and cause it to dissociate from synaptosomal membranes. Formation of the complex requires both the lipidated C-terminus of Rab3A and the presence of guanine nucleotide. (omitted)

• 한국자기공명학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.74-82
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• 2015

Ryanodine receptor (RyR) is one of the two major $Ca^{2+}$ channels in membranes of intracellular $Ca^{2+}$ stores and is found in sarcoplasmic reticulum (SR), endoplasmic reticulum (ER). RyR1 is also the major calmodulin-binding protein of sarcoplasmic reticulum membranes. Residues 4064-4210 in the RyR1 polypeptide chain has similar primary sequence with calmodulin (CaM) and was designated as CaM-like domain (CaMLD). When expressed as a recombinant peptide, CaMLD showed several CaM-like properties in previous studies. Still, previous studies of CaMLD were focused on protein-protein interactions rather than its own properties. Here, we studied the expression of CaMLD and its sub-domains corresponding to each lobe of CaM in Escherichia coli. CaMLD could be obtained only as inclusion body, and it was refolded using urea solubilization followed by dialysis. Using spectroscopic approaches, such as NMR, circular dichroism, and gel filtration experiment, we found that the refolded CaMLD exists as nonspecific aggregate, even though it has alpha helical secondary structure. In comparison, the first half of CaMLD (R4061-4141) could be obtained as natively soluble protein with thioredoxin fusion. After the removal of the fusion tag, it exhibited folded and helical properties as shown by NMR and circular dichroism experiments. Its oligomeric status was different from CaMLD, existing as dimeric form in solution. However, the second half of the protein could not be obtained as soluble protein regardless of fusion tag. Based on these results, we believe that CaMLD, although similar to CaM in sequence, has quite different physicochemical properties and that the second half of the protein renders it the aggregative properties.