• 한국환경성돌연변이발암원학회지
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• 제22권4호
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• pp.236-242
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• 2002

Using agarose-coupled methotrexate, we have successfully isolated two proteins, which have strong interactions with methotrexate. The two proteins were analyzed by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry and identified as carbamoyl-phosphate synthetase 2 and phosphoribosylglycinamide formyltransferase, respectively. Interestingly, both of these two proteins are essential key enzymes in nucleotide biosynthetic pathways, like dihydrofolate reductase, a well-known methotrexate target. We confirmed the specificity of their interactions between methotrexate and two target proteins by the methods of competition binding assay, which were followed by western blotting using antibody against carbamoyl-phosphate synthetase 2 and phosphoribosylglycinamide formyltransferase, respectively. Moreover, we could observe that carbamoyl-phosphate synthetase 2 is overexpressed in methotrexate-resistant MOLT-3 cells comparing with control MOLT-3 cells. This result indicates that carbamoyl-phosphate synthetase 2 may be a novel target of methotrexate in cancer therapy. We propose that chemical proteomics can be a powerful technique to identify target proteins of a chemical.

• 약학회지
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• 제51권3호
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• pp.214-218
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• 2007

In the previous reports, we developed the CO5 by introducing genes for the first and second urea cycle enzymes, carbamoyl phosphate synthetase I (CPS I) and ornithine transcarbamoylase (OTC) into the IBE cell lines producing erythropoietin (EPO). The CO5 have been found out to have 15-20% higher cell growth rate and produce 2-times more EPO than the parental cell line, IBE. To investigate the role of CPS I in CO5 cell line for the cell growth and amount of EPO, we knock-downed CPS I gene expression via siRNA treatment. Expression level of EPO in cell lysate of CO5 was 3-5 fold higher than that of IBE. After siRNA treatment, the cell growth of CO5 was decreased 8-21% and the EPO productivity in the cell Iysate was significantly decreased. However, these changes of the cell growth and EPO productivity were not observed in IBE. These results indicate that CPS I gene expression is important for the increased cell growth and EPO productivity of CO5 cell line.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제18권1호
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• pp.18-22
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• 2018

Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS1) 결핍은 상염색체 열성 유전을 하는 드문 요소회로 대사 이상 질환으로, 요소회로의 첫번째 단계 효소인 CPS1 결핍에 의해 고암모니아혈증이 발생하여 신경학적 이상을 초래하게 되는 질환이다. CPS1 결핍은 신생아기부터 성인까지 여러 시기에 발현될 수 있으나, 주로 신생아기에 증상이 발현하고, 신생아기에 증상이 발생할 경우 치명적인 고암모니아혈증이 발생하여 예후가 불량하여 사망에 이를 수 있다. 본 증례는 고암모니아혈증이 발견되어 투석 및 집중 치료하였음에도 심한 뇌손상이 빠르게 진행되어 사망한 신생아로, CPS1 유전자의 동종 접합자 변이를 확인하여 확진 되었으며 이후 시행한 가족 검사에서 부모와 생존한 자매가 모두 이종 접합자 보인자로 확인되어 보고하는 바이다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제16권2호
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• pp.109-114
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• 2016

Carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1) 결핍은 상염색체 열성 유전을 하는 매우 드문 유전질환으로, 요소 회로의 첫 번째 효소인 carbamoyl phosphate synthetase의 결핍에 의해 고암모니아혈증을 유발한다. CPS1 결핍은 신생아시기부터 성인까지 다양한 시기에 고암모니아혈증이 발현될 수 있으나 대부분 신생아 시기의 치명적인 고암모니아혈증으로 발현하여 예후가 불량하며 응급 투석 및 집중 치료가 필요하다. 본 증례는 드문 유전 질환인 CPS1 결핍 신생아에서 새로운 CPS1 유전자의 돌연변이를 발견하였고 조직적인 팀 접근을 통해 심각한 고암모니아혈증에 대한 신속한 투석 및 집중 치료를 시행하여 심한 뇌 병변 및 사망을 예방하고 양호한 경과를 보였음을 보고하는 바이다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제18권1호
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• pp.23-29
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• 2018

Carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1) 결핍은 고암모니아혈증을 특징으로 하는 요소 회로 이상 질환 중 하나로 상염색체 열성으로 유전되며 2q35 염색체에 존재하는 CPS1 유전자 변이로 인해 발생된다. CPS1 결핍은 발병 연령에 따라 신생아형과 신생아기 이후에 발생하는 지연형으로 나뉜다. CPS1 결핍의 임상 양상의 중증도는 주로 효소 활성 결핍의 정도에 따라 다를 수 있으며, 고암모니아혈증으로 신경 기능 이상 및 장애를 초래하게 된다. 본 증례는 생후 25일 즈음 구토, 의식 저하, 고암모니아혈증을 보여 시행한 생화학적, 분자유전학적 검사(targeted gene panel sequencing)를 통해 CPS1 결핍을 진단하였다. 수액 치료, 관장, 소듐 벤조에이트 치료로 고암모니아혈증 및 임상 양상 호전 보여 응급 투석을 시행하지 않았으며 생후 17개월까지 관찰한 결과 고암모니아혈증의 재발없이 성장과 발달 및 신경학적 예후가 좋음을 보고하는 바이다.

• BMB Reports
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• 제40권4호
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• pp.604-609
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• 2007

An Asp/His catalytic site of 10-formyltetrahydrofolate dehydrogenase (FDH) was suggested to have a similar catalytic topology with the Asp/His catalytic site of serine proteases. Many studies supported the hypothesis that serine protease inhibitors can bind and modulate the activity of serine proteases by binding to the catalytic site of serine proteases. To explore the possibility that soybean trypsin inhibitor (SBTI) can recognize catalytic sites of FDH and can make a stable complex, we carried out an SBTI-affinity column by using rat liver homogenate. Surprisingly, the Rat FDH molecule with two typical liver proteins, carbamoyl-phosphate synthetase 1 (CPS1) and betaine homocysteine S-methyltransferase (BHMT) were co-purified to homogeneity on SBTI-coupled Sepharose and Sephacryl S-200 followed by Superdex 200 FPLC columns. These three liver-specific proteins make a protein complex with 300 kDa molecular mass on the gel-filtration column chromatography in vitro. Immuno-precipitation experiments by using anti-FDH and anti-SBTI antibodies also supported the fact that FDH binds to SBTI in vitro and in vivo. These results demonstrate that the catalytic site of rat FDH has a similar structure with those of serine proteases. Also, the SBTI-affinity column will be useful for the purification of rat liver proteins such as FDH, CPS1 and BHMT.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권3호
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• pp.232-242
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• 2021

Glomerella leaf spot (GLS) is a severe infectious disease of apple whose infective area is growing gradually and thus poses a huge economic threat to the world. Different species of Colletotrichum including Colletotrichum gloeosporioides are responsible for GLS. For efficient GLS control, it is important to understand the mechanism by which the cruciferous crops and C. gloeosporioides interact. Arginine is among one of the several types of amino acids, which plays crucial role in biochemical and physiological functions of fungi. The arginine biosynthesis pathway involved in virulence among plant pathogenic fungi is poorly understood. In this study, CgCPS1 gene encoding carbamoyl phosphate synthase involved in arginine biosynthesis has been identified and inactivated experimentally. To assess the effects of CgCPS1, we knocked out CgCPS1 in C. gloeosporioides and evaluated its effects on virulence and stress tolerance. The results showed that deletion of CgCPS1 resulted in loss of pathogenicity. The ∆cgcps1 mutants showed slow growth rate, defects in appressorium formation and failed to develop lesions on apple leaves and fruits leading to loss of virulence while complementation strain (CgCPS1-C) fully restored its pathogenicity. Furthermore, mutant strains showed extreme sensitivity to high osmotic stress displaying that CgCPS1 plays a vital role in stress response. These findings suggest that CgCPS1 is major factor that mediates pathogenicity in C. gloeosporioides by encoding carbamoyl phosphate that is involved in arginine biosynthesis and conferring virulence in C. gloeosporioides.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.844-851
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• 2004

Efficient mammalian erythropoietin (EPO)-expression systems are required for therapeutic applications. The accumulation of ammonia is a major problem in the production of recombinant proteins in cultured animal cells. To counter this problem we introduced the first two genes of the urea cycle, carbamoyl phosphate synthetase (CPSI) and ornithine transcarbamylase (OTC), into IBE Chinese Hamster Ovary (CHO) cells by stable transfection. The resulting cell line, CO5, had a higher growth rate and accumulated less ammonia per cell than the parental cell line, IBE. In addition, it produced 2 times more EPO than the parent, and the purified EPO contained a higher proportion of acidic isoforms with approximately 15% more sialic acid.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제17권1호
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• pp.31-37
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• 2017

Carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1) 결핍은 요소회로 이상 질환 중 하나로 상염색체 열성으로 유전되며 2q35 염색체에 존재하는 CPS1 유전자 변이로 발생된다. CPS1의 완전한 결핍을 가진 경우 신생아 시기에 빠르게 진행하는 고암모니아혈증으로 발현한다. 신생아 시기의 심한 고암모니아혈증은 즉각적인 치료를 받지 않을 시 심각한 뇌 손상, 혼수, 사망에 이르기에 진단 시 응급 투석과 체계적인 집중 치료가 필요하다. 본 증례는 생후 4일 째 신생아실에서 발열, 경련, 고암모니아혈증이 확인되어 생화학적, 분자유전학적 방법으로 두 개의 새로운 변이 c.1117G>C (p.Ala373 Pro)와 c.1883G>T (p.Gly628Val)가 이형접합체로 발견되고 CPS1 결핍이 진단된 신생아에서 응급 투석 및 집중치료와 함께 궁극적인 치료인 간이식 전 간세포이식술을 생후 1개월에 시행하여 반복적인 고암모니아혈증 발생을 막고 불가역적인 신경손상을 예방하여 현재 생후 6개월까지 단기간 경과관찰 결과 성장과 발달 및 신경학적 예후가 좋음을 보고하는 바이다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권4호
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• pp.414-414
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• 2021