• 대한화장품학회지
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• 제49권3호
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• pp.193-201
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• 2023

H₂O₂는 세포에서 산화 스트레스를 유발하여 세포 성장, 증식, 노화 및 사멸에 영향을 미치는 일종의 활성산소종(ROS)이다. 본 연구의 목적은 H₂O₂의 세포 독성을 완화시키는 활성 펩타이드를 찾는 것이다. 잠재적인 활성 펩타이드의 서열을 예측하기 위해서 위치 스캐닝 합성 테트라펩타이드 조합 라이브러리를 탐색하였다. H₂O₂로 유도된 인간 각질형성세포(HaCaT 세포)의 사멸에 대한 펩타이드 풀들의 완화 효과를 비교한 결과, 다양한 활성 펩타이드의 시퀀스가 예측되었다. 특히 시스테인(C) 잔기를 함유한 펩타이드가 활성이 있을 것으로 예측되었다. 후속 실험에서 C-NH₂, CC-NH₂, CCC-NH₂, CCCC-NH₂ 등의 길이가 다른 시스테인 함유 펩타이드들의 세포 독성과 활성을 조사하였다. C-NH₂ 및 CC-NH₂는 1.0 mM 이하에서 유의한 세포 독성이 없었지만 CCC-NH₂ 및 CCCC-NH₂는 상대적으로 강한 세포 독성을 보였다. C-NH₂와 CC-NH₂는 H₂O₂로 유도된 세포독성을 완화시켰다. CC-NH₂는 C-NH₂, C, N-아세틸 시스테인(NAC) 및 글루타티온(GSH)보다 세포 보호 효과가 높았다. 유세포 분석법으로 세포 내 ROS를 측정하였을 때, H₂O₂는 ROS의 생성을 증가시켰다.H₂O₂ 노출조건에서 CC-NH₂는 C-NH₂보다는 더 효과적으로 ROS 생성을 억제하였고, C, NAC, GSH 만큼 효과적이었다. 본 연구의 결과는 다양한 시스테인 함유 펩타이드 중 특히 CC-NH₂가 H₂O₂로 유도된 세포 독성과 ROS 생성을 안전하고 효과적으로 완화시키는 항산화 특성이 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권1호
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• pp.54-63
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• 2006

Ferritin is a major eukaryotic protein and in humans is the protein of iron storage. A partial gene fragment of ferritin (255 bp) taken from the total RNA of Periserrula leucophryna, was amplified by RT-PCR using oligonucleotide primers designed from the conserved metal binding domain of eukaryotic ferritin and confirmed by DNA sequencing. Using the $^{32}P-labeled$ partial ferritin cDNA fragment, 28 different clones were obtained by the screening of the P. leucophryna cDNA library prepared in the Uni-ZAP XR vector, sequenced and characterized. The longest clone was named the PLF (Periserrula leucophryna ferritin) gene and the nucleotide and amino acid sequences of this novel gene were deposited in the GenBank databases with accession numbers DQ207752 and ABA55730, respectively. The entire cDNA of PLF clone was 1109 bp (CDS: 129-653), including a coding nucleotide sequence of 525 bp, a 5' -untranslated region of 128 bp, and a 3'-noncoding region of 456 bp. The 5'-UTR contains a putative iron responsive element (IRE) sequence. Ferritin has an open reading frame encoding a polypeptide of 174 amino acids including a hydrophobic signal peptide of 17 amino acids. The predicted molecular weights of the immature and mature ferritin were calculated to be 20.3 kDa and 18.2 kDa, respectively. The region encoding the mature ferritin was subcloned into the pT7-7 expression vector after PCR amplification using the designed primers and included the initiation and termination codons; the recombinant clones were expressed in E. coli BL21(DE3) or E. coli BL21(DE3)pLysE. SDS-PAGE and western blot analysis showed that a ferritin of approximately 18 kDa (mature form) was produced and that by iron staining in native PAGE, it is likely that the recombinant ferritin is correctly folded and assembled into a homopolymer composed of a single subunit.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권1호
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• pp.58-66
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• 2007

Isolation, expression, and characterization of a novel $endo-{\beta}-1,3(4)-D-glucanase$ with high specific activity and homology to Bacillus lichenases is described. One clone was screened from a genomic library of Paenibacillus sp. F-40, using lichenan-containing plates. The nucleotide sequence of the clone contains an ORF consisting of 717 nucleotides, encoding a ${\beta}-glucanase$ protein of 238 amino acids and 26 residues of a putative signal peptide at its N-terminus. The amino acid sequence showed the highest similarity of 87% to other ${\beta}-1,3-1,4-glucanases$ of Bacillus. The gene fragment Bg1 containing the mature glucanase protein was expressed in Pichia pastoris at high expression level in a 3-1 high-cell-density fermenter. The purified recombinant enzyme Bg1 showed activity against barley ${\beta}-glucan$, lichenan, and laminarin. The gene encodes an $endo-{\beta}-1,3(4)-D-glucanase$ (E. C. 3.2.1.6). When lichenan was used as substrate, the optimal pH was 6.5, and the optimal temperature was $60^{\circ}C$. The $K_m,\;V_{max},\;and\;k_{cat}$ values for lichenan are 2.96mg/ml, $6,951{\mu}mol/min{\cdot}mg,\;and\;3,131s^{-1}$, respectively. For barley ${\beta}-glucan$ the values are 3.73mg/ml, $8,939{\mu}mol/min{\cdot}mg,\;and\;4,026s^{-1}$, respectively. The recombinant Bg1 had resistance to pepsin and trypsin. Other features of recombinant Bg1 including temperature and pH stability, and sensitivity to some metal ions and chemical reagents were also characterized.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 1999

In order to modify lipid production of Perilla qualitatively as well as quantitatively by genetic engineering, genes involved in carbon metabolism were isolated and characterized. These include acyl-ACP thioesterases from Perilla frutescens and Iris sp., four different $\beta$-ketoacyl- ACP synthases from Perilla frutescens, and two $\Delta$15 a-cyl-ACP desaturases(Pffad7, pffad3). Δ15 acyl-ACP desa turase (Δ15-DES) is responsible for the conversion of linoleic acid (18:2) to $\alpha$-linolenic acid (ALA, 18:3). pffad 3 encodes Δ15 acyl-desaturase which is localized in ER membrane. On the other hand, Pffad7 encodes a 50 kD plastid protein (438 residues), which showed highest sequence similarity to Sesamum indicum fad7 protein. Northern blot analysis revealed that the Pffad7 is highly expressed in leaves but not in roots and seeds. And Pffad3 is expressed throughout the seed developmental stage except very early and fully mature stage. We constructed Pffad7 gene under 355 promoter and Pffad3 gene under seed specific vicillin promoter. Using Pffad7 construct, Perilla, an oil seed crop in Korea, was transformed by Agrobacterium leaf disc method. $\alpha$-linolenic acid contents increased in leaves but decreased in seeds of transgenic Perilla. Currently, we are transforming Perilla with Pffad3 construct to change Perilla seed oil composition. We isolated three ADP-glucose pyrophosphorylase (AGP) genes from Perilla immature seed specific cDNA library. Nucleotide sequence analysis showed that two of three AGP (Psagpl, Psagp2) genes encode AGP small subunit polypeptides and the remaining (Plagp) encodes an AGP large subunit. PSAGPs, AGP small subunit peptide, form active heterotetramers with potato AGP large subunit in E. coli expressing plant AGP genes.

• 한국식품영양학회지
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• 제15권2호
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• pp.104-111
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• 2002

호열균 B. stearotheymophilus으로부터 단백질 고차구조 형성을 촉진하는 내열성 PPIase를 정제하기 위해, 이 균체를 대량으로 배양 집균, 파쇄하여 효소활성을 측정하였다. 효소의 활성측정은 N-succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-nitroanilide(pAN)를 기질로 사용하였다. chymotrypsin은 기질 이성체(cis-trans 형)의 한쪽(trans)만을 특이적으로 분해하는 반응을 이용하여 PPIase 활성을 측정하였다. 호열균 추출시료로 부터 효소활성을 확인한 후, DEAE-sepharose CL-6B, Sephadex G-75로 정제 후, 최종적으로 Superose TM-12 (FPLC) gel-필트레이션으로 분자량 18kDa의 본 효소를 정제하였다. 정제한 효소의 화학적 특징을 조사한 결과 pH 7.5~8.0사이에 안정하였으며, 최적 pH는 8.0으로 나타났다. 그리고 $65^{\circ}C$에 30분간 열처리 후, 효소활성을 측정한 결과 50%이상의 잔존 활성을 갖는 내열성 효소임을 확인하였다. 정제 단백질의 N-말단 아미노산 분석은 Edman 분해법으로 39 아미노산 잔기를 결정하였다. 그리고 PPIase의 재구성(refolding) 반응은, 요소로 변성시킨 기질 RNase 1을 이용하여 이 단백질의 재구성 (refolding) 실험을 조사한 결과, PPIase는 변성 기질 RNase 1의 재구성(refolding)을 촉진하는데 높은 효과를 가지고 있었다. 호열균 유전자 라이브러리로부터 PPIase 유전자 약 3kb을 클로닝하였다. 재조합 플라스미드 cPI-40에서 프라이머(A-1, B-2)를 이용하여 PPIase N-말단을 코드하는 유전자를 PCR법으로 증폭하여, 염기배열을 결정한 결과 증폭된 단편은 165염기로 형성된 55 아미노산 잔기를 코드하는 open reading frame(ORF)가 연속되고 있었다. 그리고 Edman법으로 결정한 PPIase의 39아미노산 잔기가 이 배열내에 완전히 보존되어 있었다. 이 결과로부터 이 ORF는PPIase구조 유전자의 1/3에 해당하는 단편임을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.518-524
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• 2010

A mannanase gene (man26B) was obtained from a sea bacterium, Paenibacillus sp. BME-14, through the constructed genomic library and inverse PCR. The gene of man26B had an open reading frame of 1,428 bp that encoded a peptide of 475- amino acid residues with a calculated molecular mass of 53 kDa. Man26B possessed two domains, a carbohydrate binding module (CBM) belonging to family 6 and a family 26 catalytic domain (CD) of glycosyl hydrolases, which showed the highest homology to Cel44C of P. polymyxa (60% identity). The optimum pH and temperature for enzymatic activity of Man26B were 4.5 and $60^{\circ}C$, respectively. The activity of Man26B was not affected by $Mg^{2+}$ and $Co^{2+}$, but was inhibited by $Hg^{2+},\;Ca^{2+},\;Cu^{2+},\;Mn^{2+},\;K^+,\;Na^+$, and $\beta$-mercaptoethanol, and slightly enhanced by $Pb^{2+}$ and $Zn^{2+}$. EDTA did not affect the activity of Man26B, which indicates that it does not require divalent ions to function. Man26B showed a high specific activity for LBG and konjac glucomannan, with $K_m,\;V_{max}$, and $k_{cat}$ values of 3.80 mg/ml, 91.70 ${\mu}mol$/min/mg protein, and 77.08/s, respectively, being observed when LBG was the substrate. Furthermore, deletion of the CBM6 domain increased the enzyme stability while enabling it to retain 80% and 60% of its initial activity after treatment at $80^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This finding will be useful in industrial applications of Man26B, because of the harsh circumstances associated with such processes.

• 대한화장품학회지
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• 제36권3호
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• pp.233-240
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• 2010

신규 미백 소재 개발을 위하여 tyrosinase의 활성을 억제하는 천연물과, alpha-melanocyte stimulating hormone ($\alpha$-MSH)을 저해하는 펩타이드를 결합한 소재를 고체상 합성법으로 제조하였다[1,2]. Tyrosinase 활성 억제 효능이 있는 천연유래물질을 기존 연구를 바탕으로 선정하였으며, 이중에서 상업화 된 물질 17종에 대해 Mushroom Tyrosinase 활성 억제 효과를 측정하여, 그 중 caffeic acid, coumaric acid를 선별하였다. 펩타이드는 $\alpha$-MSH 분비를 억제하며, tyrosinase활성을 억제하는 것으로 알려진 melanostatin을 선정하였으며[3-5], PLG-$NH_2$ (Proline-Leucine-Glycine-$NH_2$) 중에서 유도체화 수율의 저하 원인으로 예상되는 Proline (Pro)의 서열을 다른 아미노산으로 변경하면서 선별된 천연물인 coumaric acid와 caffeic acid에 도입하였다. 또한 최종물질의 원가를 고려하여 acid-amide 형태를 acid형태로 전환한 유도체를 합성하였다. 이들 펩타이드 유도체들에 대해서 B16F1 melanoma cell에서의 멜라닌 생성 억제 효능을 평가하여 유도체화된 물질이 기존의 천연유래물질이나 펩타이드에 비하여 높은 저해효과를 가지는 것을 확인하였다.