In higher plants, P450s participate in the biosynthesis of many important secondary metabolites. Here we reported for the first time the isolation of a new cytochrome P450 cDNA that expressed in a stem-specific manner from Camptotheca acuminata (designated as CaSS), a native medicinal plant species in China, using RACE-PCR. The full-length cDNA of CaSS was 1735 bp long containing a 1530 bp open reading frame (ORF) encoding a polypeptide of 509 amino acids. Bioinformatic analysis revealed that CASS contained a heme-binding domain PFGXGRRXCX and showed homology to other plant cytochrome P450 monooxygenases and hydroxylases. Southern blotting analysis revealed that there was only one copy of the CaSS present in the genome of Camptotheca acuminata. Northern blotting analysis revealed that CaSS expressed, in a tissue-specific manner, highly in stem and lowly in root, leaf and flower. Our study suggests that CaSS is likely to be involved in the phenylpropanoid pathway.
The antioxidant responsive element (ARE) is a cis-acting regulatory element of genes encoding phase II detoxification enzymes and antioxidant proteins, such as NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1, glutathione S-transferases, and glutamate-cysteine ligase. Interestingly, it has been reported that Nrf2 (NF-E2-related factor 2) regulates a wide array of ARE-driven genes in various cell types. Nrf2 is a basic leucine zipper transcription factor, which was originally identified as a binding protein of locus control region of ss-globin gene. The DNA binding sequence of Nrf2 and ARE sequence are very similar, and many studies demonstrated that Nrf2 binds to the ARE sites leading to up-regulation of downstream genes. The function of Nrf2 and its downstream target genes suggests that the Nrf2-ARE pathway is important in the cellular antioxidant defense system. In support of this, many studies showed a critical role of Nrf2 in cellular protection and anti-carcinogenicity, implying that the Nrf2-ARE pathway may serve as a therapeutic target for neurodegenerative diseases and cancers, in which oxidative stress is closely implicated.
Background: Phage display is the most widely used technique among display methods to produce monoclonal antibody fragment with a specific binding activity. Having a large library for efficient antibody display/selection is quite laborious process to have more than $10^9$ members of transformants. To overcome these limitations, several in vitro selection approaches have been reported. Ribosome display that links phenotypes, proteins, directly to genotype, mRNA, is one of the in vitro display methods. Ribosome display can reach the size of scFv library up to $10^{14}$ molecules and it can be further diversified during PCR steps. To select the high affinity scFv from one pot library, we established ribosome display technique by modifying the previously reported eukaryotic translation system. Methods: To establish the antibody selection system by ribosome display, we used 3D8, anti-DNA antibody. A 3D8 scFv was synthesized in vitro by an in vitro transcription-translation system. The translated 3D8 scFv and the encoding 3D8 mRNA are connected to the ribosome. These scFv-ribosome-mRNA complexes were selected by binding to their specific antigens. The eluted mRNAs from the complexes are reverse transcribed and re-amplified by PCR. To apply this system, antibody library from immunized mouse with terminal protein (TP)-peptide of hepatitis B virus DNA polymerase TP domain was also used. This TP-peptide encompasses the 57~80 amino acid residues of TP. These mRNA/ribosome/scFv complexes by our system were panned three times against TP-peptide. The enrichment of antibody from library was determined by radioimmunoassay. Results: We specifically selected 3D8, anti-DNA antibody, against ssDNA as a model system. The selected 3D8 RNAs sequences from translation complexes were recovered by RT-PCR. By applying this model system, we enriched TP-peptide-specific scFv pools through three cycles of panning from immunized library. Conclusion: We show that our translating ribosome complexes are well maintained and we can enrich the TP-specific scFv pools. This system can be applied to select specific antibody from an antibody library.
So-Hyung Kwak;Hayeong Kim;Hyeli Yun;Juho Lim;Dong-Hyun Kang;Doman Kim
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제33권6호
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pp.788-796
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2023
Canine parvovirus type 2 (CPV-2) has high morbidity and mortality rates in canines. Nonstructural protein 1 (NS1) of CPV-2 has endonuclease activity, initiates viral DNA replication, and is highly conserved. Thus, it is a promising target for antiviral inhibitor development. We overexpressed a 41.9 kDa active recombinant endonuclease in Escherichia coli and designed a nicking assay using carboxyfluorescein and quencher-linked ssDNA as substrates. The optimal temperature and pH of the endonuclease were 37℃ and pH 7, respectively. Curcumin, bisdemethoxycurcumin, demethoxycurcumin, linoleic acid, tannic acid, and α-tocopherol inhibited CPV-2 NS1 endonuclease with IC50 values of 0.29 to 8.03 µM. The extracted turmeric, yerba mate, and sesame cake suppressed CPV-2 NS1 endonuclease with IC50 values of 1.48, 7.09, and 52.67 ㎍/ml, respectively. The binding affinity between curcumin, the strongest inhibitor, and CPV-2 NS1 endonuclease by molecular docking was -6.4 kcal/mol. Curcumin inhibited CPV-2 NS1 endonuclease via numerous hydrophobic interactions and two hydrogen bonds with Lys97 and Pro111 in the allosteric site. These results suggest that adding curcuminoids, linoleic acid, tannic acid, α-tocopherol, extracted turmeric, sesame cake, and yerba to the diet could prevent CPV-2 infection.
Sterol regulatory element binding factor 1 (SREBF1) and fatty acid synthase (FASN) genes play an important role in the biosynthesis of fatty acids and cholesterol, and in lipid metabolism. This study used polymorphisms in the intron 5 of bovine SREBF1 and in the thioesterase (TE) domain of FASN genes to evaluate their associations with beef fatty acid composition. A previously identified 84-bp indel (L: insertion/long type and S: deletion/short type) of the SREBF1 gene in Korean cattle had significant associations with the concentration of stearic (C18:0), linoleic (C18:2) and polyunsaturated fatty acids (PUFA). The stearic acid concentration was 6.30% lower in the SS than the LL genotype (p<0.05), but the linoleic and PUFA contents were 11.06% and 12.20% higher in SS compared to LL (p<0.05). Based on the sequence analysis, five single nucleotide polymorphisms (SNPs) g.17924G>A, g.18043C>T, g.18440G>A, g.18529G>A and g.18663C>T in the TE domain of the FASN gene were identified among the different cattle breeds studied. Among these, only g.17924 G>A and g.18663C>T SNPs were segregating in the Hanwoo population. The g.17924G>A SNP is a non-synonymous mutation (thr2264ala) and was significantly associated with the contents of palmitic (C16:0) and oleic acid (C18:1). The oleic acid concentration was 3.18% and 2.79% higher in Hanwoo with the GG genotype than the AA and AG genotypes, respectively (p<0.05), whereas the GG genotype had 3.8% and 4.01% lower palmitic acid than in those cattle with genotype AA and AG, respectively (p<0.05). Tissue expression data showed that SREBFI and FASN genes were expressed in a variety of tissues though they were expressed preferentially in different muscle tissues. In conclusion, the 84-bp indel of SREBF1 and g.17924G>A SNP of the FASN gene can be used as DNA markers to select Hanwoo breeding stock for fatty acid composition.
Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase small subunit(rbcS)의 광유도 발현과 엽록체로의 단백질 이동 메카니즘을 연구하기 위해 벼의 게놈으로부터 rbcS 유전자를 분리하여(GrbcS) 그의 염기서열을 결정하였다. GrbcS의 유전자 염기서열 결정 결과, 단백질 암호부위는 한 개의 intron과 두 개의 exon으로 이루어져 있고 이들은 47개의 transit peptide를 포함하는 175개의 아미노산을 암호화하는 것으로 밝혀졌다. GrbcS의 이러한 구조적인 성질은 다른 단자엽 식물의 그것과 비교적 일치하고 genomic Southern blot analysis 결과 rbcS 유전자는 벼의 게놈상에 상대적으로 적은 규모의 multigene family로 존재한다는 것이 밝혀졌다. GrbcS의 유전자 염기서열과 그로부터 유추된 아미노산의 염기서열은 벼로부터 분리된 다른 rbcS와 매우 유사함을 보였고 다른 식물체로부터 분리된 그것과도 높은 유사성을 보였다. GrbcS의 5’ 앞쪽 부분에는 G-box, 3AF1-binding site, GATA site와 같은 광유도 발현 유전자에 공통적으로 존재하는 염기서열을 지니고 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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