Alteration of Recognition Sequence by Restriction Endonuclease -Effect of pH and Hydrophobicity on BamHI-

제한효소의 인식자리 변화 -BamHI 특이성에 미치는 산도와 소수성의 영향-

In molecular biology, type-II restriction endonuclease, which specifically recognize and cleave DNA at a limited number of sites, have been exploited as a means of characterizing DNA fragments, DNA mapping for genetic engineering. Type-II restriction endonucleases have been found to modulate their substrate specificity under modified conditions such as extreme pH, ionic strength, high enzyme concentration, substitution of metallic cofactors or addition of organic solvents. This study was initiated to investigate the modification of recognition specificity of BamHI according to the different pH and organic solvent under the given buffer condition. The specificity of BamHI is highly depends on the presence of hydrophobicity (LogP: partition coefficient) and pH of reaction solution. The specificity of BamHI is changed in range of LogP -1.03∼-1.35(at pH 7.5), -1.03∼-2.5 (at pH 8.0), -0.75∼-0.25(at pH 8.5), 0.32∼-2.5(at pH 8.9), respectively. Alteration of specificity appears in lower concentration of organic solvent when the reaction occurs in more alkali pH. For example, in DMSO solution, alteration of specificity appears in 20% concentration at pH 7.5 but in 4% concentration at pH 8.9.

DNA를 인식하여 절단하는 제한효소의 발견은 유전자를 연구, 조작할 수 있게 되어 분자생물학 연구에 큰 발전을 가져 왔다. 제한효소의 인식자리는 반 응용액의 산도, 유기용애의 소수성에 따라서 달라질 수 있다. 제한 효소 BamHI의 특이성 변화는 유기용 매의 소수성CLogP)과 산도에 직접적인 관계가 있다. 제한효소 BamHI의 인식자리의 특이성 변화는 산도 7.5에셔 LogP값이 -1.3~-1.35, 8.0에서 -1. 0 03~-2.5, 8.5에서 0.75~-2.5, 8.9에서 -0.32 ~­2 2.5 벙위에셔 각각 나타난다. 통일한 유기용매 혼합 물에서 산도가 알카리 일수록 낮은 유기용매 놓도에 서 특이성의 변화가 나타난다. DMSO용액에서 Bam H HI의 특이성 변화는 산도가 7.5일때 20% 농도에서 나타나지만 산도가 8.9일때는 4%에서 나타난다.