영지버섯 Ganoderma lucidum과 잔나비걸상버섯 Ganoderna applanatum의 원형질체 융합균주 5개에 대하여 항암실험을 실시하여 그 중에서 다른 것에 비해 항암력이 높은 융합균주 F-2를 선발하였다. 그 항암성분을 조사하기 위하여 융합체의 균사를 액내 배양하고 열수추출물로부터 얻은 단백 다당체를 DEAE cellulose ion exchange column chromatography와 Sepharose CL-4B gel filtration을 이용하여 5가지 분획(Fr. I-V)으로 분리, 정제하여 모균주들과의 차이점을 비교, 분석하였다. 모균주와 분리한 각 성분들을 20mg/kg/day 용량으로 마우스의 복강에 투여하였을 때 sarcoma 180 고형암에 대하여 균주보다 융합체 성분(Fr. ll)의 종양억제율이 최고 1.5배로 증가되었다. 그리고 마우스의 면역에 영향을 미치는 항암성분을 연구한 결과, 대조군에 비해 활성화된 대식세포에서 분비되는 superoxide anion의 양을 1.2배, 비장세포중의 용혈반 형성 세포수를 4.3배로 증가시켰다. 화학분석에 의하면 이 성분은 glucose, galactose, mannose, fucose와 xylose로 구성된 다당류가 85.2%이며 15종의 아미노산으로 구성된 단백질이 0.39%이었고, hexosamine이 0.39%로 구성되었으며 분자량은 $5.6{\times}10^4$ dalton이었다.
별불가사리(Asterina pectinifera)의 유문 맹낭 추출물로부터 새로운 항균활성 펩타이드를 정제하기 위해서 유문 맹낭 추출물을 역상 HPLC와 이온 HPLC column에 주입하였다. 강한 항균활성을 나타내는 2개의 새로운 펩타이드가 유문 맹낭 추출물로부터 정제되었다. 이러한 물질들은 Pyloric caeca Asterina pectinifera peptides (PAP-1와 PAP-2)라 명명하였다. 정제한 물질들의 특성을 알아보기 위해서, 분자량 및 아미노산 서열 분석은 MALDI-TOF 질량분석기와 에드만 분해법으로 조사하였다. PAP-1과 PAP-2의 분자량은 각각 약 2952 Da 및 2980 Da이었다. PAP-1과 PAP-2의 부분적인 N-말단 서열은 다음과 같다. PAP-1, AIQNAGES; PAP-2, AIQNAAES. PAP-2는 PAP-1의 6번째 위치(glycine or alanine)에서 한 잔기만 다른 isoform에 해당된다. 지금까지 밝혀진 항균활성 펩타이드와의 분자량 및 N-말단 아미노산 서열을 비교한 결과, 이들 물질들은 다른 물질들과 동일성을 나타내지 않았다. 이러한 발견은 PAP-1과 PAP-2가 별불가사리의 유문맹낭의 선천성 방어계에 중요한 역할을 담당하고 있는 것을 시사하고 있다.
Snake venom proteinase에 대한 저해물질을 생성하는 Aspergillus 속 균주 MK-24를 토양으로부터 얻어 그 배양액에서 저해물질을 분리하여 Venom proteinase에 대한 작용양상과 안정성에 대한 조사결과는 다음과 같다. Glucose 2%, NaNO$_3$ 0.3%, $K_2$HPO$_4$ 0.02%, MgSO$_4$ㆍ7$H_2O$ 0.02%, KCl 0.02% 조성의 배지(pH 5.0)를 사용하여 3$0^{\circ}C$에서 7일간 배양하여 얻은 배양액을 acetone 심전 활성탄, methanol 침전으로 무정형의 유효분말을 얻었다. 이 물질은 A. b.b. venom proteinase에 대하여 1/2 배양에서 약 70% 저해율을 나타냈으며, A.b.b. venom proteinase에 대한 저해양상을 혼합형이었으며 enzyme-inhibitor complex를 형성하는데 20분 정도가 걸렸다. 반응액중에 Co$^{++}$, $Zn^{++}$, Cu$^{++}$ 등이 존재하면 저해작용이 완전히 억제되었다. 저해율은 사용한 기지리의 종류에 따라 차이가 났다. 즉 casein을 사용했을 때는 hemoglobin이나 albumin보다 저해율이 높았다. 그리고 본 저해물질은 snake venom proteinase 이외에 trypsin에 고농도에서 약간 저해작용을 나타냈으나 pepsin, $\alpha$-chymotrypsin, papain 등과 탄수화물 가수분해효소 등에는 저해능이 없었고, 혈액응고에 대하여는 1.6 $\mu\textrm{g}$/2$m\ell$ 농도 이상에서는 저해작용을 나타내었다. 본 저해물질은 열이나 pH에 대한 안정성이 컸다. 즉, pH처리에 대해서는 37$^{\circ}C$에서 60분 처리로 산이나 alkali에 대해서 대단히 넓은 범위에 걸쳐서 안정하였으며 $65^{\circ}C$에서는 중성까지는 안정하였으나, pH 8 이상에서는 불안정하였고 열처리에 대해서는 10$0^{\circ}C$에서 2시간 처리했을 때에도 잔존활성도가 약 90%로 매우 안정하였다.
한국식물학회 1987년도 식물생명공학 심포지움 논문집 Proceedings of Symposia on Plant Biotechnology
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pp.133-148
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1987
Gibberellin(GA) 3-$\beta$ hydroxylation is very important for the shoot elogation in the higher plants, since only 3$\beta$-hydryoxylated GAs promote shoot elogation in several plants. Fluctuation of 3$\beta$-hydryoxylase activity was examined during seed maturation using two cultivars of , P. vulgaris, Kentucky Wonder (normal) and Masterpiece (dwarf). Very immature seeds of both cultivars contain high level of 3$\beta$-hydroxylase activity (per mg protein). Both cultivars showed maximum of enzyme activity (per seed) in the middle of their maturation process. Gibberellin 3$\beta$-hydroxylase catalyzing the hydroxylation of GA20 to GA1 was purified 313-fold from very early immature seeds of P. vulgaris. Crude soluble enzyme extracts were purified by 15% methanol precipitation, hydrophobic interaction chromatogrphy, DEAE ion exchange column chromatography and gel filtration HPLC. The 3$\beta$-hydroxylase activity was unstable and lost much of its activity duting the purification. The molecular weight of purified enzyme was extimated to be 42, 000 by gel filtration HPLC and SDS-PAGE. The enzyme exhibited maximum activity at pH 7.7. The Km values for [2.3-3H] GA20 and [2.3-3H]GA9 were 0.29 $\mu$M and 0.33 $\mu$M, respectively. The enzyme requires 2-oxoglutarate as a cosubstrate; the Km value for 2-oxoglutarate was 250 $\mu$M using 3H GA20 as a substrate. Fe2+ and ascorbate significantly activated the enzyme at all purification steps, while catalase and BSA activated the purified enzyme only. The enzyme was inhibited by divalent cations Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Hg2+. Effects of several GAs and GA anaogues on the putrified 3$\beta$-hydroxylase were examined using [3H]GA9 and GA20 as a substrates. Among them, GA5, GA9, GA15, GA20 and GA44 inhibited the enzyme activity. [13C, 3H] GA20 was converted by the partially purified enzyme preparation to [13C, 3H]GA1, GA5 and GA6, which were identified by GC-MS, GA9 was converted only GA4, GA15 and GA44 were converted to GA37 and GA38, respectively. GA5 was epoxidized to GA6 by the preparation. This suggests that 3$\beta$-hydroxylation of GA20 and epoxidation of GA5 are catalyzed by the same enzyme in P, vulgaris.
T4 endonuclease V (T4 endo V) [EC 3. 1. 25. 1], found in bacteriophage T4, is responsible for excision repair of damaged DNA. The enzyme possesses two activities: a cyclobutane pyrimidine dimer DNA glycosylase (CPD glycosylase) and an apyrimidic/apurinic endonuclease (AP lyase). T4 denV (414 bp cDNA) encoding T4 en do V (138 amino acid) was synthesized and expressed using either an expression vector, pTriEx-4, in E. coli or a baculovirus AcNPV vector, pBacPAK8, in insect cells. The recombinant His-Tag/T4 endo V (rHis-Tag/T4 endo V) protein expressed from bacteria was purified using one-step affinity chromatography with a HiTrap Chelating HP column and used to make rabbit anti-His-Tag/T4 endo V polyclonal antibody for detection of recombinant T4 endo V (rT4 endo V) expressed in insect cells. In the meantime, the recombinant baculovirus was obtained by cotransfection of BacPAK6 viral DNA and pBP/T4 endo V in Spodoptera frugiperda (Sf21) insect cells, and used to infect Sf21 cells to overexpress T4 endo V protein. The level of rT4 endo V protein expressed in Sf21 cells was optimized by varying the virus titers and time course of infection. The optimal expression condition was set as follows; infection of the cells at a MOI of 10 and harvest at 96 h post-infection. Under these conditions, we estimated the amount of rT4 endo V produced in the baculovirus expression vector system to be 125 mg/l. The rT4 endo V was purified to homogeneity by a rapid procedure, consisting of ion-exchange, affinity, and reversed phase chromatographies, based on FPLC. The rT4 endo V positively reacted to an antiserum made against rHis-Tag/T4 endo V and showed a residual nicking activity against CPD-containing DNA caused by UV. This is the first report to have T4 endo V expressed in an insect system to exclude the toxic effect of a bacterial expression system, retaining enzymatic activity.
청국장(淸國醬)메주 발효과정중(醱酵過程中) 경시적(輕時的)인 시료(試料)를 체취(採取)하여 cross linkage가 각각(各各) 다른 5개(個)의 Dowex-50 resin을 충전(充塡)한 column을 통과(通過)시켜 얻은 Dowex-50의 X-16 fraction의 저급(低級) peptide의 종류(種類)를 구명(究明)하는 동시(同時)에 청국장(淸國醬)메주발효과정중(醱酵過程中)에 생성(生成)되는 저급(低級) peptide의 N-terminal amino acid 와 C-terminal amino acid를 동정(同定)하고 각(各) peptide 군(群)의 구성(構成) amino acid의 종류(種類)를 결정(決定)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 각(各) peptide군(群)의 N 및 C-terminal amino acid 와 구성(構成)아미노산(酸은) 다음과 같다. [P]-I. Pro (Cys Ala Asp Trp Ile Val) Glu [P]-II. Val (His Arg Glu Thr Ala Met) Asp [P]-III. Glu (Cys Lys Asp Thr Met) Ala [P]-IV. Glu(His Ser Ala) Met) [P]-V. Ile (Cys Asp Arg Gly Pro T.p Phe) His [P]-VI. Gly(Asp ser) Lys [P]-VII. Thr(Pro Tyr Phe) Asp [P]-VIII. Phe(Tyr Leu Ile) Val [P]-IX. Trp (Phe lle) Thr [P]-X. Ile (Arg Leu) Phe [P]-XI. Asp (Lys His Ser Gly Glu Pro) Ala [P]-XII. Glu (Cys Asp Gly) Ser [P]-XIII. Ala (Arg Tyr) Glu [P]-XIV. Met (Glu Ala) His 2. 청국장(淸國醬)메주 발효과정중(醱酵過程中)의 경시적(輕時的)인 시료(試料)의 각저급(各低級) peptide 군(群)에는 2종(種), 3종(種) 및 6종(種)의 아미노산(酸)으로 되어있는 peptidessm 찾아볼 수 없으며 구성(構成) 아미노산(酸)도 $4{\sim}9$종의 아미노산(酸)으로 결합(結合)되어 있는 peptide 군(群)들의 혼합물(混合物)로 되어 있다. 3. Bacillus Subtilis K-27 균주(菌株)의 protease는 그 작용(作用) specificity가 Aspergillus soya 나 pepsin, chymotrypsin 및 trysin 보다 넓다.
HPLC-UVD/MS를 이용하여 triazine계 살충제인 cyromazine의 농산물 중 잔류분석법을 확립하였다. 현미, 참외, 수박, 느타리버섯 및 배추 등 농산물 시료로부터 cyromazine을 90% methanol로 추출한 후 산성화에 의하여 이온화시킨 후 dichloromethane으로 세척함으로써 대부분의 비극성 간섭물질을 분배과정에서 제거할 수 있었다. 추출액은 최종적으로 양이온교환크로마토그래피법으로 정제하여 방해물질을 최소화하였다. 극성 화합물에 대하여 긴 머무름 특성을 나타내는 $C_{18}$ 칼럼을 선정, 이용함으로써 간섭물질과의 최적 분리조건을 확립하였다. 농산물 중 cyromazine의 정량한계(LOQ)는 0.04 mg/kg이었으며 정량한계, 정량한계의 10배 및 50배 수준으로 처리한 농산물 시료로부터의 회수율은 80.2~103.3% 범위였다. 농산물 시료의 종류 및 처리수준에 관계없이 분석오차는 6% 미만이었다. 또한 LC/MS SIM을 이용한 잔류분의 재확인법을 추가로 확립하였다. 본 연구에서 확립한 triazine계 살충제인 cyromazine의 잔류분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차 면에서 국제적 잔류분석기준을 만족할 뿐만 아니라 분석과정의 편이성을 고려할 때 일상적 잔류량 정량 및 검사를 위한 공정분석법으로 충분히 사용이 가능할 것으로 판단된다.
DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.
해산(海産) 패류(貝類) 6종(種)(대합, 모시조개, 피조개, 굴(토화(土花)), 소라, 전복)의 중간선(中腸腺)(간(肝))에 대(對)하여 RNA와 DNA의 함량(含量)을 측정(測定)하고 또한 phenol법(法)으로 RNA를 추출(抽出) 분리(分離)하여 그 nucleotide 조성(組成)을 분석(分析)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 각시료(各試料)(모시 조개 제외(除外)) 중장선(中腸腺)의 탈지분말(脫脂粉末) 100mg 중(中) RNA의 함량(含量)은 굴이 8.74mg으로서 가장 많고 순차(順次)로 전복 7.92mg, 대합 6.82mg, 피조개 4.62mg이며, 소라는 2.16mg로서 가장 그 함량(含量)이 낮다. 이와 같이 RNA 함량치(含量値)는 굴, 전복, 대합에 있어서 rat간(肝)의 RNA 함량(含量)(4.0mg)보다 높은 값을 나타 내고 있다. 2) 상기(上記) 시료중(試料中) DNA 함량(含量)은 굴이 1.03mg로서 가장 많고, 대합 0.89mg, 피조개 0.70mg, 소라 0.60mg이며 전복은 0.22mg로서 그 함량(含量)이 가장 낮다. 전복을 제외(除外)하고는 모두 rat간(肝)의 함량(含量)(0.34mg) 보다 $2{\sim}3$배(倍)의 DNA 함량(含量)을 보여주고 특(特)히 굴은 RNA 및 DNA의 함량(含量)이 모두 가장 높다. 한편 소라와 전복에 있어서 RNA/DNA 함량비(含量比)가 3.6과 36.0으로서 큰 차이(差異)를 나타내고 있다. 3) 이들 패류(貝類)의 중장선(中腸腺)(간(肝))의 RNA nucleotide 조성(組成)(mole ratio)은 다음 표(表)와 같다. 즉(卽) 해산(海産) 패류(貝類) 6종(種)에 있어서 중장선(中腸線) RNA의 Pu/Py는 $1.02{\sim}1.31$로서 그 폭(幅)이 넓고 G+C/A+U는 $0.97{\sim}1.51$로서 그 차이(差異)가 심(甚)하다. 그러나 G+U/A+C는 $1.26{\sim}1.46$으로서 1.3에 가까우며 패류(貝類)에 있어서는 G+U/A+C가 종(種)의 특이성(特異性)이 있는 것으로 사료(思料)되는 바이다. 한편 패류(貝類)의 RNA nucleotide 조성(組成)은 고등식물(高等植物), 세균(細菌), 조류(藻類) 및 고등동물(高等動物)의 그것과 경향(傾向)이 다르다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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