본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.
INtegrase Interactor 1 protein (INI1/hSNF5) or BRG1-associated factor 47 (BAF47) is a SWI/SNF-related matrix associated actin dependent regulator of chromatin subfamily B member. DNA binding domain of INI1/hSNF5 is cloned into E.coli expression vectors, pET32a and purified as a monomer using size exclusion chromatography. NMR data show that $INI1^{DBD}$ has folded state with high population of ${\alpha}$-helices. By fluorescence-quenching experiments, binding affinities between $INI1^{DBD}$ and two double stranded DNA fragments were determined as $29.9{\pm}2.6{\mu}M$ (GAL4_1) and $258.7{\pm}5.8$ (GAL4_2) ${\mu}M$, respectively. Our data revealed that DNA binding domain of INI1/hSNF5 binds to transcriptional DNA sequences, and it could play an important role as a transcriptional regulator.
Kim, Byung Soo;Park, Jung Ae;Kim, Min-Jung;Kim, Seon Hee;Yu, Kyung Lee;You, Ji Chang
BMB Reports
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제48권2호
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pp.121-126
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2015
Here we report a new chemical inhibitor against HIV-1 with a novel structure and mode of action. The inhibitor, designated as A1836, inhibited HIV-1 replication and virus production with a 50% inhibitory concentration ($IC_{50}$) of $2.0{\mu}M$ in an MT-4 cell-based and cytopathic protection antiviral assay, while its 50% cytotoxic concentration ($CC_{50}$) was much higher than $50{\mu}M$. Examination of the effect of A1836 on in vitro HIV-1 reverse transcriptase (RT) and integrase showed that neither were molecular targets of A1836. The characterization and re-infection assay of the HIV-1 virions generated in the presence of A1836 showed that the synthesis of early RT products in the cells infected with the virions was inhibited dose-dependently, due in part to abnormal protein formation within the virions, thus resulting in an impaired infectivity. These results suggest that A1836 might be a novel candidate for the development of a new type of HIV-1 inhibitor.
Salmonella enterica subsp. enterica is a common microbial flora in pet turtles, which could opportunistically become pathogenic to human. Their possession of aminoglycoside resistance genes has important significance both in humans and animal medicine. In this study, twenty-one Salmonella enterica subsp. enterica were isolated from thirty-five individual turtles purchased from pet shops and online markets in Korea. In order to characterize the aminoglycoside susceptibility patterns, antimicrobial susceptibility tests were performed against gentamicin, amikacin and kanamycin of aminoglycoside antimicrobial group. Each of the isolates showed susceptibility to all tested aminoglycosides in disk diffusion and minimum inhibitory concentration (MIC) tests. PCR assay was carried out to determine aminoglycoside resistance genes, integron and integron mediated aminoglycoside genes. None of the isolates showed aac(3)-IIa, aac-(6')-Ib, armA, aphAI-IAB aminoglycoside resistance genes. Only, five isolates (24%) harbored class 1 integron related IntI1 integrase gene. The results suggest that Salmonella enterica subsp. enterica strains isolated from pet turtles are less resistance to aminoglycosides and don't harbor any aminoglycosides resistance genes.
In order to control Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, a novel virulent bacteriophage PM2 was isolated. Bacteriophage PM2 can infect 48% of P. carotovorum subsp. carotovorum and 78% of P. carotovorum subsp. brasilliensis but none of atrosepticum, betavasculorum, odoriferum and wasabiae isolates had been infected with PM2. PM2 phage belongs to the family Myoviridae, and contains a large head and contractile tail. It has a 170,286 base pair genome that encodes 291 open reading frames (ORFs) and 12 tRNAs. Most ORFs in bacteriophage PM2 share a high level of homology with T4-like phages including IME08, RB69, and JS98. Phylogenetic analysis based on the amino acid sequence of terminase large subunits confirmed that PM2 is classified as a T4-like phage. It contains no integrase- or no repressor-coding genes related to the lysogenic cycle, and lifestyle prediction using PHACT software suggested that PM2 is a virulent bacteriophage.
In this study, cytolethal distending toxin (CDT) producer isolates genome were compared with genome of pathogenic and commensal Escherichia coli strains. Conserved genomic signatures among different types of CDT producer E. coli strains were assessed. It was shown that they could be used as biomarkers for research purposes and clinical diagnosis by polymerase chain reaction, or in vaccine development. cdt genes and several other genetic biomarkers were identified as signature sequences in CDT producer strains. The identified signatures include several individual phage proteins (holins, nucleases, and terminases, and transferases) and multiple members of different protein families (the lambda family, phage-integrase family, phage-tail tape protein family, putative membrane proteins, regulatory proteins, restriction-modification system proteins, tail fiber-assembly proteins, base plate-assembly proteins, and other prophage tail-related proteins). In this study, a sporadic phylogenic pattern was demonstrated in the CDT-producing strains. In conclusion, conserved signature proteins in a wide range of pathogenic bacterial strains can potentially be used in modern vaccine-design strategies.
We describe a case of a 61-year-old Korean man who was diagnosed with renal cell carcinoma that was discovered on abdominopelvic computed tomography obtained after the patient complained of back pain. A radical nephrectomy was performed, and the surgical specimen showed a relatively well-circumscribed and yellowish lobulated hard mass. Microscopically, the tumor showed sheets and nests of hypercellular pleomorphic cells with thick fibrous septation, frequent mitoses, and areas of adrenal cortical-like tissue. Immunohistochemical staining revealed that the tumor cells were positive for inhibin-${\alpha}$, vimentin, synaptophysin, and melan A. It also revealed that the tumor cells were negative for pan-cytokeratin, epithelial membrane antigen, paired box 8, ${\alpha}$-methylacyl-coenzyme A racemase, CD10, cytokeratin 7, carbonic anhydrase 9, c-Kit, renal cell carcinoma, transcription factor E3, human melanoma black 45, desmin, smooth muscle actin, S-100, chromogranin A, CD34, anaplastic lymphoma kinase, and integrase interactor 1. Based on these histopathological and immunohistochemical findings, we diagnosed the tumor as intrarenal adrenocortical carcinoma arising in an adrenal rest. Several cases of intrarenal adrenocortical carcinoma have been reported, although they are very rare. Due to its poor prognosis and common recurrence or metastasis, clinicians and pathologists must be aware of this entity.
Erwinia amylovora causes a devastating disease called fire blight in rosaceous trees and shrubs such as apple, pear, and raspberry. To successfully infect its hosts, the pathogen requires a set of clustered genes termed hrp. Studies on the hrp system of E. amylovora indicated that it consists of three functional classes of genes. Regulation genes including hrpS, hrpS, hrpXY, and hrpL produce proteins that control the expression of other genes in the cluster. Secretion genes, many of which named hrc, encode proteins that may form a transmembrane complex, which is devoted to type III protein secretion. Finally, several genes encode the proteins that are delivered by the protein secretion apparatus. They include harpins, DspE, and other potential effector proteins that may contribute to proliferation of E. amylovora inside the hosts. Harpins are glycine-rich heat-stable elicitors of the hypersensitive response, and induce systemic acquired resistance. The pathogenicity protein DseE is homologous and functionally similar to an avirulence protein of Pseudomonas syringae. The region encompassing the hrpldsp gene cluster of E. amylovora shows features characteristic of a genomic island : a cryptic recombinase/integrase gene and a tRNA gene are present at one end and genes corresponding to those of the Escherichia coli K-12 chromosome are found beyond the region. This island, designated the Hrp pathogenicity island, is more than 60 kilobases in size and carries as many as 60 genes.
Prokaryotes encode clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) arrays and CRISPR-associated (Cas) genes as an adaptive immune machinery. CRISPR-Cas systems effectively protect hosts from the invasion of foreign enemies, such as bacteriophages and plasmids. During a process called 'adaptation', non-self-nucleic acid fragments are acquired as spacers between repeats in the host CRISPR array, to establish immunological memory. The highly conserved Cas1-Cas2 complexes function as molecular recorders to integrate spacers in a time course manner, which can subsequently be expressed as crRNAs complexed with Cas effector proteins for the RNA-guided interference pathways. In some of the RNA-targeting type III systems, Cas1 proteins are fused with reverse transcriptase (RT), indicating that RT-Cas1-Cas2 complexes can acquire RNA transcripts for spacer acquisition. In this review, we summarize current studies that focus on the molecular structure and function of the RT-fused Cas1-Cas2 integrase, and its potential applications as a directional RNA-recording tool in cells. Furthermore, we highlight outstanding questions for RT-Cas1-Cas2 studies and future directions for RNA-recording CRISPR technologies.
Lactic acid bacteria (LAB) are widely used for various food fermentation. With the recent advances in modern biotechnology, a variety of bio-products with the high economic values have been produced using microorganisms. For molecular cloning and expression studies on the gene of interest, E. coli has been widely used mainly because vector systems are fully developed. Most plasmid vectors currently used for E, coli carry antibiotic-resistant markers. As it is generally believed that the antibiotic resistance markers are potentially transferred to other bacteria, application of the plasmid vectors carrying antibiotic resistance genes as selection markers should be avoided, especially for human consump-tion. By contrast, as LAB have some desirable traits such that the they are GRAS(generally recognized as safe), able to secrete gene products out of cell, and their low protease activities, they are regarded as an ideal organism for the genetic manipulation, including cloning and expression of homologous and heterologous genes. However, the vec-tor systems established for LAB are stil insufficient to over-produce gene products, stably, limiting the use of these organisms for industrial applications. For a past decade, the two popular plasmid vectors, pAM$\beta$1 of Streptococcus faecalis and pGK12 theB. subtilis-E. coli shuttle vector derived from pWV01 of Lactococcus lactis ssp. cremoris wg 2, were most widely used to construct efficient chimeric vectors to be stably maintained in many industrial strains of LAB. Currently, non-antibiotic markers such as nisin resistance($Nis^{r}$ ) are explored for selecting recombi-nant clone. In addition, a gene encoding S-layer protein, slp/A, on bacterial cell wall was successfully recombined with the proper LAB vectors LAB vectors for excretion of the heterologous gene product from LAB Many food-grade host vec-tor systems were successfully developed, which allowed stable integration of multiple plasmid copies in the vec-mosome of LAB. More recently, an integration vector system based on the site-specific integration apparatus of temperate lactococcal bacteriophage, containing the integrase gene(int) and phage attachment site(attP), was pub-lished. In conclusion, when various vector system, which are maintain stably and expressed strongly in LAB, are developed, lost of such food products as enzymes, pharmaceuticals, bioactive food ingredients for human consump-tion would be produced at a full scale in LAB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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