• Radiation Oncology Journal
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• 제19권2호
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• pp.171-180
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• 2001

목적 : Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase (TIMP)는 matrix metalloproteinase (MMP)에 작용하여 암세포의 침윤과 전이를 억제하고 염증, angiogenesis, fibrosis에 중요한 역할을 한다. TIMP 유전자는 여러 cytokine 및 signal molecule에 의하여 조절되는 유전자이므로 방사선에 의한 TIMP의 발현을 측정하고 전사 조절 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 두경부암 환자의 병변에서 유도하여 확립한 두경부암 세포주를 이용하여 방사선에 의한 TIMP 유전자 발현을 측정하였다. 각 세포주의 방사선 민감도를 측정하고 transwell을 이용한 invasion assay로 전이성을 측정하였다. TIMP1, TIMP2 발현은 conditioned medium을 취해 ELISA assay로 측정하였다. 방사선조사는 2 Gy, 10 Gy 군으로 나누어 관찰했고 조사 후 시간 간격은 24, 48시간이었다. MTT assay로 생존세포 수를 측정하여 방사선 세포치사로 인한 발현 변화를 보정하였다. hTIMP1 promoter region을 PCR하여 pGL2-basic luciferase reporter vector에 cloning하여 인간 두경부암 세포주에 이입하여 functional TIMP1 발현이 증가하는지 확인하였고 protein kinase C (PKC) activator인 PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate)와 Ras에 의한 TIMP1 발현이 유도되는지 확인하였다. 결과 : HN-1, HN-2, HN-3, HN-5, HN골 세포주의 $D_0$는 각각 1.55 Gy, 1.8 Gy, 1.5 Gy, 1.55 Gy, 2.45 Gy 이었다. 각 세포주의 방사선조사 후 MTT assay에 의한 cell viability는 24, 48시간에서 2 Gy인 경우 모두 $94\%$ 이상 그리고 10 Gy에서는 $73\%$ 이상의 생존 세포를 확인하였다. TIMP1, TIMP2 단백의 basal 농도는 24시간 48시간에서 점점 증가하여 세포에서 계속 합성되어 분비되고 있음을 확인하였다. 2 Gy 조사 후 24시간에서 TIMP2는 HN-1, HN-9 세포주에서 감소하였으나, 10 Gy 조사 후에는 두 세포주에서 모두 증가하여 방사선량에 따라 반응이 달랐고, 방사선조사 후 48시간에는 HN-9 세포주에서는 증가하나 HN-9 세포주에서는 감소하여 세포주에 따라 반응이 달랐다. 그러나 방사선에 의한 TIMP1 발현 변화는 미미하였다. TIMP1 reporter gene을 인간 두경부암 세포주에 transfection하고 PMA (100 ng/ml)을 가한 경우 HN-1세포주에서는 유의하게 증가하고 HN-9 세포주에서는 감소하였다. Ras 발현 벡터와 co-transfection한 경우 TIMP1 promoter가 활성화 되었다. 결론 : 모두 두경부 암에서 유래된 세포주 이지만 방사선에 의한 TIMP의 발현 및 전사조절 기전은 세포주 마다 차이가 있었고 이온화 방사선의 용량에 따라서, 방사선조사 후의 시간 경과에 따라서도 TIMP 발현에 차이가 있었다. 이 결과는 TIMP의 전사 및 발현이 여러 종류의 signal molecule에 의하여 영향을 받고, 이 signal molecule들이 각 세포주 마다 다르기 때문으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권4호
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• pp.607-615
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• 2018

Objective: This study was conducted to isolate the cellulolytic microorganism from the rumen of Holstein steers and characterize endoglucanase gene (Cel5A) from the isolated microorganism. Methods: To isolate anaerobic microbes having endoglucanase, rumen fluid was obtained from Holstein steers fed roughage diet. The isolated anaerobic bacteria had 98% similarity with Eubacterium cellulosolvens (E. cellulosolvens) Ce2 (Accession number: AB163733). The Cel5A from isolated E. cellulolsovens sp. was cloned using the published genome sequence and expressed through the Escherichia coli BL21. Results: The maximum activity of recombinant Cel5A (rCel5A) was observed at $50^{\circ}C$ and pH 4.0. The enzyme was constant at the temperature range of $20^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$ but also, at the pH range of 3 to 9. The metal ions including $Ca^{2+}$, $K^+$, $Ni^{2+}$,$Mg^{2+}$, and $Fe^{2+}$ increased the endoglucanase activity but the addition of $Mn^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$ decreased. The Km and Vmax value of rCel5A were 14.05 mg/mL and $45.66{\mu}mol/min/mg$. Turnover number, Kcat and catalytic efficiency, Kcat/Km values of rCel5A was $96.69(s^{-1})$ and 6.88 (mL/mg/s), respectively. Conclusion: Our results indicated that rCel5A of E. cellulosolvens isolated from Holstein steers had a broad pH range with high stability under various conditions, which might be one of the beneficial characteristics of this enzyme for possible industrial application.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권8호
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• pp.861-868
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• 2011

A xylanase gene, xyn7c, was cloned from Paenibacillus sp. 12-11, an alkalophilic strain isolated from the alkaline wastewater sludge of a paper mill, and expressed in Escherichia coli. The full-length gene consists of 1,296 bp and encodes a mature protein of 400 residues (excluding the putative signal peptide) that belongs to the glycoside hydrolase family 10. The optimal pH of the purified recombinant XYN7C was found to be 8.0, and the enzyme had good pH adaptability at 6.5-8.5 and stability over a broad pH range of 5.0-11.0. XYN7C exhibited maximum activity at $55^{\circ}C$ and was thermostable at $50^{\circ}C$ and below. Using wheat arabinoxylan as the substrate, XYN7C had a high specific activity of 1,886 U/mg, and the apparent $K_m$ and $V_{max}$ values were 1.18 mg/ml and 1,961 ${\mu}mol$/mg/min, respectively. XYN7C also had substrate specificity towards various xylans, and was highly resistant to neutral proteases. The main hydrolysis products of xylans were xylose and xylobiose. These properties make XYN7C a promising candidate to be used in biobleaching, baking, and cotton scouring processes.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권4호
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• pp.351-361
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• 2019

In our previous study, pyrrolnitrin produced in Pseudomonas chlororaphis G05 plays more critical role in suppression of mycelial growth of some fungal pathogens that cause plant diseases in agriculture. Although some regulators for pyrrolnitrin biosynthesis were identified, the pyrrolnitrin regulation pathway was not fully constructed. During our screening novel regulator candidates, we obtained a white conjugant G05W02 while transposon mutagenesis was carried out between a fusion mutant $G05{\Delta}phz{\Delta}prn::lacZ$ and E. coli S17-1 (pUT/mini-Tn5Kan). By cloning and sequencing of the transposon-flanking DNA fragment, we found that a vfr gene in the conjugant G05W02 was disrupted with mini-Tn5Kan. In one other previous study on P. fluorescens, however, it was reported that the deletion of the vfr caused increased production of pyrrolnitrin and other antifungal metabolites. To confirm its regulatory function, we constructed the vfr-knockout mutant $G05{\Delta}vfr$ and $G05{\Delta}phz{\Delta}prn::lacZ{\Delta}vfr$. By quantifying ${\beta}-galactosidase$ activities, we found that deletion of the vfr decreased the prn operon expression dramatically. Meanwhile, by quantifying pyrrolnitrin production in the mutant $G05{\Delta}vfr$, we found that deficiency of the Vfr caused decreased pyrrolnitrin production. However, production of phenazine-1-carboxylic acid was same to that in the wild-type strain G05. Taken together, Vfr is required for pyrrolnitrin but not for phenazine-1-carboxylic acid biosynthesis in P. chlororaphis G05.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권3호
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• pp.139-143
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• 2002

목화의 Glutathione S-Transferase(GST) cDNA를 cloning한 뒤 담배식물체에서 과발현시킨 뒤 유전자의 기능을 분석하였다. Northern blot 분석으로 목화의 GST 유전자가 성공적으로 담배식물체의 염색체에 도입된 것을 확인하였다 Type I Type II의 전사체들이 인지되었고 이 보고에서는 Type II 전사체들의 역할을 기술하였다. Type II 전사체들을 발현하는 형질전환 식물체들은 야생형 또는 비형질전환체와 비교하였을 때 약 1.5배 이상의 GST 효소활성을 나타내었다. GST 효소의 활성은 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB)와 글루타치온을 기질로 사용하여 측정하였다. 담배식물체에서 목화 GST CDNA의 과발현은 이 유전자가 기능을 갖는 단백질로 번역이 될 수가 있다는 것을 보여준다. 형질전환된 담배 유묘를 저온($15^{\circ}C$)과 광이 있는 상태에서 키워 GST유전자의 역할에 대한 기능을 시험하였다. GST 유전자의 형질 전환체들은 대조구의 유묘들과 비교하여 보았을 때 성장이 좋았다. 소금에 대한 내성 시험에서도 효과를 보였다. 0, 50, 100, 150, and 200 mM NaCl농도에서 생장시험을 하였다. 50, 100 mM NaCl농도에서 GST 형질전환 유묘들은 성장이 대조구에 비하여 유의성을 보였으나 0, 150, 그리고 200mM의 소금농도에서는 성장의 차이를 보이지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.153-159
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• 2013

Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{\circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.391-397
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• 2013

본 연구에서 584개의 아미노산(68.7 kDa)으로 구성된 cyclomaltodextrinase (LLCD)의 유전자를 Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3769 (ATCC 19435)로부터 클로닝하였다. LLCD는 일반적인 CDase 계열 효소들과 약 40% 전후의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. C-말단에 6개의 히스티딘 잔기를 가진 재조합 효소는 dimer의 형태로 대장균에서 발현되고 정제되었다. LLCD는 pH 7.0 및 $37^{\circ}C$에서 최대의 ${\beta}$-CD 가수분해 활성을 나타내었다. 특히, 이 효소는 starch 및 pullulan에 대해 극히 낮은 활성을 보였으나, 반면에 CD에 대한 가수분해 활성은 starch에 비해 약 80배 이상 높았다. 이처럼 높은 CD에 대한 활성을 근거로 LLCD는 CDase 계열 효소로 분류될 수 있으나, starch, pullulan, 그리고 acarbose에 대한 매우 낮은 활성은 다른 유사효소와 비교하여 차별화되는 특징이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1720-1728
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• 2020

We have previously characterized AprESJ4, the major fibrinolytic enzyme from Bacillus subtilis SJ4 (Yao et al., 2019). During that study, we observed a 68 kDa protein with fibrinolytic activity. In this study, we cloned the gene (vprSJ4) encoding the 68 kDa protein, a mature Vpr and minor protease secreted by Bacillus species. vprSJ4 encodes a preproenzyme consisting of 810 amino acids (aa) including signal sequence (28 aa) and prosequence (132 aa). The mature enzyme (650 aa) has a predicted molecular weight of 68,467.35. Unlike Vprs from other B. subtilis strains, VprSJ4 has 4 additional amino acids (DEFA) at the C-terminus. vprSJ4 was overexpressed in Escherichia coli. PreproVprSJ4 was localized in inclusion bodies, and subjected to in vitro renaturation and purification by an affinity column. SDS-PAGE and western blot showed that autoprocessing of preproVprSJ4 occurred and 68 kDa and smaller proteins were produced. The optimum pH and temperature of the recombinant VprSJ4 were pH 7.0 and 40℃, respectively. Kinetic parameters of recombinant VprSJ4 were measured by using an artificial substrate, N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide. Coexpression of vprSJ4 and aprESJ4 using pHY300PLK increased the fibrinolytic activity a further 117% when compared with aprESJ4 single expression using the same vector in B. subtilis WB600.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.317-323
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• 2016

본 연구에서는 C. fermentati SI가 생산하는 isoflavone 배당체 가수분해 효소를 클로닝하여 염기 서열을 밝힌 뒤 P. pastoris X-33에 형질전환하여 재조합 효소의 과발현을 시켰고, 또한 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 효소학적 특성을 조사하였다. 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 분자량은 약 50.4 kDa이었으며, Meyerozyma guilliermondii ATCC 6260의 exo-1,3-β-glucanase와 96%로 가장 높은 homology를 나타내었다. exo-1,3-β-glucanase의 ORF는 pPICZA 벡터로 클로닝 후 P. pastoris X-33으로 형질전환을 하였으며, His6-tag을 이용하여 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 citrate phosphate buffer pH 4.5에서 최적 활성을 나타내었으며, 효소의 최적 활성 온도는 40℃로 나타났다. 40℃이상에서는 효소의 활성이 급격하게 감소함을 확인 하였으며, pH 안정성을 조사한 결과 비교적 넓은 범위인 4−8 사이에서 80%이상의 활성을 유지하였다. 따라서, 재조합 효소의 과발현을 통해 isoflavone aglycone의 효율적인 생산에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.584-592
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• 2004

A thermostable $\beta$-glycosidase gene, tfi $\beta$-gly, was cloned from the genomic library of Thermus filiformis Wai33 A1. ifi $\beta$-gly consists of 1,296 bp nucleotide sequence and encodes a polypeptide of 431 amino acids. It shares a strong amino acid sequence similarity with the $\beta$-glycosidases from other Thermus spp. belonging to the glycosyl hydrolase family 1. In the present study, the enzyme was overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) using the pET21b(+) vector system. The recombinant enzyme was purified to homogeneity by heat treatment and a $Ni^{2+}$-affinity chromatography. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) showed that the recombinant Tfi $\beta$-glycosidase was a monomeric form with molecular mass of 49 kDa. The temperature and pH range for optimal activity of the purified enzyme were 80- $90^{\circ}C$ and 5.0-6.0, respectively. Ninety-three percent of the enzyme activity was remained at $70^{\circ}C$ after 12 h, and its half-life at $80^{\circ}C$ was 6 h, indicating that Tfi $\beta$-glycosidase is highly thermostable. Based on its K_m$, or $K_{cat}K_m$, ratio, Tfi $\beta$-glycosidase appeared to have higher affinity for $\beta$-D-glucoside than for $\beta$-D-galactoside, however, $K_{cat} for \beta$-D-galactoside was much higher than that for $\beta$-D-glucoside. The activity for lactose hydrolysis was proportionally increased at $70^{\circ}C$ and pH 7.0 without substrate inhibition until reaching 250 mM lactose concentration. The specific activity of Tfi TEX>$\beta$-glycosidase on 138 mM lactose at $70{^\circ}C$ and pH 7.0 was 134.9 U/mg. Consequently, this newly cloned enzyme appears to have a valuable advantage of conducting biotechnological processes at elevated temperature during milk pasteurization in the production of low-lactose milk.