구리 결합 펩타이드의 발현에 의한 대장균 균체의 구리 함량 증가

Copper Content Increase in E. coli Expressing Copper-Binding Peptide Genes

  • 김형기 (중앙대학교 산업과학대학 생명공학과) ;
  • 문성현 (중앙대학교 산업과학대학 생명공학과) ;
  • 김우연 (중앙대학교 산업과학대학 생명공학과)
  • 발행 : 2003.02.28

초록

감자 polyphenol oxidase의 구리결합지역 DNA와 histidine 다량 함유 인공 펩타이드를 암호화하는 DNA를 대장균 벡터에 각각 클로닝하여 발현시킨 후 대장균 내의 구리함량 증감을 조사하였다. Polyphenol oxidase의 구리결합지역 DNA를 포함하는 PPOCBpET32 벡터를 함유하는 균주의 경우는 벡터를 함유하지 않는 대장균 대조구보다 오히려 구리 함량이 약간 감소하여 약 600ppm의 간을 보여주어, 감자 polyphenol oxidase 구리결합지역의 대장균 내에서의 발현이 구리 함량 증가에 기여하지 못함을 알 수 있었다. 반면에 한 개의 hexahistidine 단위 DNA를 포함하는 pET28a 벡터 함유 대장균 균주를 knamycin 미첨가 배지에서 배양한 경우에는 구리 함량이 약 2,500ppm으로 높게 나타났다. 한편 hexahistidine 9개로 구성된 polyhistidine을 암호화하는 DNA를 포함하는 pET-his 벡터 함유 균주를 kanamycin 미첨가 배지에서 배양한 경우에 구리함량이 약 3,200ppm으로 나타나, 하나의 hexahistidine 단위만 발현하는 균주와 비교하여 구리함량이 약 30% 증가됨을 알 수 있었다.

Cloning and expression of copper-binding peptide gene in E. coli was carried out to enhance the copper-chelation capacity. E. coli was transformed with pET vector containing the copper-binding region of potato polyphenol oxidase gene and polyhistidine-coding DNA, and the copper content of E. coli harboring each vector was measured. No increase in intracellular copper was observed in E. coli harboring PPOCBpET32 vector, which contains DNA for polyphenol oxidase copper-binding region. Intracellular copper content of E. coli harboring pE728a vector, which contains one hexahistidine unit DNA, was 2,500 ppm after culturing without kanamycin, whereas E. coli harboring pET-his vector, which contains nine hexahistidine unit DNAs was 3,200 ppm.

키워드

참고문헌

  1. Waldrop, G. L. and Ettinger, M. J. (1990) Effects of albumin and hishdine on kinetics of copper transport by fibroblasts. Am. J. Physiot. 259, 212-218
  2. De Rome, L. and Gadd, G. M. (1987) Measurement of copper uptake in Saccharomyces cerevisiae using a CuU-selective electrode. FEMS Microbiot. Lett. 43, 283-287 https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1987.tb02159.x
  3. Lin, C.-M. and Kosman, D. J. (1990) Copper uptake in wildtype and copper meta11othionein-de6cient Saccharomyces cerevisiae: Kinetics and mechanism. J. BioL Chem. 265, 9194- 9200
  4. Glusker, J. R, Katz, A. K. and Bock, C. W. (1999) Metal ions in biological systems. The Rigaku J. 16, 8-16
  5. Butt, V. S. (1980) In The Biochemistry of Ptant, Vol. 2 (Davies, D. D. ed) Academic Press, San Diego, CA, USA, pp. 81-123
  6. Schmidbauer, S.B. and Strobel, O. K. (1997) Rapid purification of histidine-tagged glutathione S-transferase fusion protein by metal chelate perfusion chromatography media. Front. Biosci. 2, 6-8 https://doi.org/10.2741/A165
  7. Lindner, P. (1992) Purification of native proteins from the cytoplasm and periplasm of Escherichia coti using IMAC and histidine tails: A comparison of proteins and protocols. A Companion to Meth. EnzynwI. 4, 41-56
  8. Sousa, C., Cebolla, A. and de Lorenzo, V. (1996) Enhanced metalloadsorpdon of bacterial cells displaying poly-His peptides. Nature Biotechmt. 14, 1017-1020 https://doi.org/10.1038/nbt0896-1017
  9. Pack, D. W., Chen, G., Maloney, K. M., Chen, C.-T. and Amold, F. H. (1997) A metal-chelating lipid for 2D protein crystallization via coordination of surface histidines. J. Am. Chem. Soc. 119, 2479-2487 https://doi.org/10.1021/ja964099e
  10. Pack, D. W. and Amold, F. H. (1997) Langmuir monolayer characterization of metal chelating lipids for protein targeting to membranes. Chem. Phys. Lipids 86, 135-152 https://doi.org/10.1016/S0009-3084(97)02662-5
  11. Maloney, K. M., Shnek, D. R., Sasaki, D. Y. and Amold, F. H. (1996) Fluorescence signaling of ligand binding and assembly in metal-chelating lipid membranes. Chem. Biot. 3, 185-192 https://doi.org/10.1016/S1074-5521(96)90261-6
  12. Hunt, M. D, Eannetta, N. T, Yu, H., Newman, S. M. and Steffens, J. C. (1993) cDNA cloning and expression of potato polyphenol oxidase. Plant Mol. Biot. 21, 59-68 https://doi.org/10.1007/BF00039618
  13. Hwang I. G. and Kim, W.-Y. (1996) Overexpression of a copper binding site of the polyphenol oxidase in E. coti. J.Gen. Ene. Res. 9, 1-8
  14. Schagger, H. and Jagow G. V. (1987) Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to lOOkDa. Anat. Biochem. 166,368-379 https://doi.org/10.1016/0003-2697(87)90587-2