• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.915-926
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• 2014

리보솜은 mRNA상의 유전정보를 단백질로 번역하는 세포에 필수적인 거대복합체이다. 이러한 리보솜은 리보 핵산단백질 복합체로, rRNA와 리보솜 단백질로 이루어져있다. 리보솜 조립과정은 리보솜 단백질 이외에도 많은 조립인자들이 각 구성요소의 조립을 도움으로써 이루어진다. 세포 내 리보솜 조립과정에 참여하는 조립인자들로 GTPase, ATPase, 샤페론, RNA helicase, 수식효소 등 다양한 단백질들이 알려졌다. 리보솜 조립과정 중 이러한 조립인자들은 리보솜 단백질 또는 rRNA의 수식에 참여하거나, 리보솜 단백질들과 rRNA의 조립 등을 돕는다. 이러한 리보솜 조립인자들에 관한 유전학적, 구조적, 생화학적 실험결과들이 많이 존재하지만 정확한 리보솜 조립과정과 이러한 조립인자들의 역할에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 현재까지의 연구결과를 바탕으로 E. coli의 리보솜 조립과정을 돕는 단백질들에 대하여 알아보고자 한다.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• nspc3호
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• pp.139-146
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• 1992

중합효소연쇄반응(PCR)을 이용한 클로닝 기법과 Taq 염기서열분석법을 사용하여 갑각류에 속하는 뿔물맞이게(Pugettia quadridens)(십각 목, 범배 아목, 게 하목)에 대한 18S 리보솜 RNA 유전자의 1차염기서열을 밝혔다. 본 종의 18S 리보솜 RNA 유전자는 십각류에 속하는 또 다른 종인 두드러기어리게(Oedignathus inermis)보다 46개가 짧은 1837개의 염기로 이루어져 있었다. 염기가 삽입되거나 결실된 부분을 고려하지 않았을때에 두 종간에 염기서열 유사도는 90.8%이었다. 염기서열이 가장 보존적인 부위는 1137-1206(70개) 분위로 이 부위에서는 두 종이 완전히 동일한 염기서열을 보이고 있었고, 변이가 연속적으로 가장 큰 부위는 46-55 부위였고 399-407 부위가 그 다음으로 많은 연속적 변이를 가지고 있었다. 18S 리보솜 RNA 유전자의 1차구조에 있어서 염기서열의 변이는 이 유전자 전체를 통해 고르게 분포하지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제42권2호
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• pp.156-159
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• 2006

Escherichia coli 16S rRNA의 잘 보존된 부분인 790 loop의 즉흥진화를 통한 분석에서 리보솜의 단백질 수행기능을 위해서 필수불가결한 것으로 추측되는 789번 위치에 염기치환을 유발하여 제작한 변이체 리보솜의 기능을 chloramphenicol acetyltransfernse mRNA의 단백질로의 번역능력 차이에 따른 chloramphenicol에 대한 저항성의 정도를 측정함으로써 분석하였다. 예상했던 바와 같이 모든 변이체 리보솜의 단백질 합성능력은 현저히 저하되었으며, 789 염기의 단백질합성에서의 기능을 규명하기 위하여 16S rRNA 변이체의 기능을 회복시키는 이차복귀돌연변이(second-site revertant)를 발췌하는 효과적인 유전학적 실험방법을 개발하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.93-96
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• 2011

대장균의 16S rRNA 염기 중 진화적으로 매우 보존되어 있는 B2c 인터브리지의 구성요소 중 하나인 C770염기에 치환을 일으키면 단백질 합성이 저하되는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 770 위치에 C에서 G로 염기치환(C770G)된 16S rRNA의 기능을 회복시키는 이차복귀돌연변이(secondsite revertant)를 얻기 위해 16S rRNA를 암호화하는 DNA 부분에 무작위로 염기치환을 유발시켜, 재조합 리보솜이 번역하는 CAT mRNA로부터의 단백질 합성능력이 향상된 클론을 선별하였다. 이 실험으로 C770G 염기치환을 가진 변이체 리보솜의 단백질 합성능력을 일부 회복시키는 하나의 이차복귀돌연변이체를 획득하였으며, DNA 염기분석을 통하여 C569G와 U904C 염기치환을 가진 것을 확인하였다. 이러한 연구결과를 이용하여 770 염기가 단백질 합성 과정에서 16S rRNA의 어떤 다른 부분과 결합을 하는지, 또한 그러한 결합으로 이루어지는 구조가 가지게 되는 기능은 무엇인지 등에 대한 리보솜의 구체적인 단백질 합성기작 연구에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.257-264
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• 2018

YrdC 수퍼 패밀리는 지금까지 유전 서열이 알려진 거의 모든 생명체에서 매우 잘 보존 된 단백질 중 하나이다. Escherichia coli의 YrdC는 리보솜 생합성, 번역 종결, 저온 적응, tRNA에서 threonylcarbamoyl adenosine의 형성에 관여하는 것으로 제안되었다. 이 연구에서, yrdC 유전자가 대장균에서 필수적이라는 것을 명확하게 증명하기 위해, 대장균에서 두 개의 yrdC 결손 돌연변이 균주를 만들고 그 표현형을 조사하였다. 특히 온도에 민감한 yrdC 돌연변이 균주는 $42^{\circ}C$ 온도 조건 하에서 거의 즉시 세포 성장을 멈추었으며 30S 리보솜 단위체의 상당한 축적없이 16S rRNA 전구체를 축적하는 것으로 나타났다. 또한 효모와 인간의 yrdC 유전자를 클로닝하여 이들이 대장균 yrdC 결손 균주의 성장억제를 회복 할 수 있다는 것을 입증하였다. 이밖에도 여러 돌연변이 연구에 의해, 우리는 YrdC 단백질의 중간에 위치한 오목한 표면이 대장균, 효모 및 인간의 YrdC 단백질에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여 주었다. 따라서, 두 개의 yrdC 결손 균주를 비교하여, yrdC 유전자가 대장균에서 생존력에 필수적이며, 효모 및 인간 동족체의 기능이 대장균 YrdC의 기능과 중복된다는 것을 규명하였고, 이 균주를 이용하여 아직까지 밝혀지지 않은 대장균 YrdC 단백질이 tRNA 형성에 관여한다는 것을 증명할 수 있는 토대를 제공한다는데 의의가 있다.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.280-282
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• 2018

Gammaproteobacteria에 속하는 Pseudoalteromonas sp. meg-B1을 제주도 해양 퇴적물로부터 분리하였다. 본 연구에서는 대략 4.15 Mb의 크기와 41.2%의 평균 G + C 함량을 가진 meg-B1 균주의 완전한 유전체를 보고한다. 유전체는 3,606개의 코딩 서열, 9개의 리보솜 RNA 및 94개의 전사 RNA 유전자가 존재하며, 한 개의 완전한 프로파지 영역이 발견되었다. 본 유전체는 해양환경에서 생존하기 위한 삼투화합성 용질합성과 관련된 유전자(예, choline dehydrogenase)들이 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제53권4호
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• pp.326-328
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• 2017

Betaproteobacteria에 속하는 Herbaspirillum sp. meg3을 제주도 토양으로부터 분리하였다. 본 연구에서는 대략 5.47 Mb의 크기와 57.1%의 평균 G + C 함량을 가진 meg3 균주의 완전한 유전체를 보고한다. 유전체는 4,816개의 코딩 서열, 9개의 리보솜 RNA 및 51개의 전사 RNA 유전자가 존재하며, 두 개의 불완전한 프로파지 영역이 발견되었다. 또한 유전체 분석 결과는 meg3 균주가 방향족 화합물에 대한 분해능을 가지고 있음을 제시하고 있다.

• 미생물학회지
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• 제55권1호
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• pp.61-63
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• 2019

Firmicutes에 속하는 Streptococcus sp. strain NM을 두경부암 환자로부터 분리하였다. 본 연구에서는 약1.90 Mb의 크기와 39.3%의 평균 G+C 함량을 가진 NM 균주의 비완전한 유전체를 보고한다. 유전체는 1,845개의 코딩서열, 12개의 리보솜 RNA 및 58개의 전사 RNA유전자를 포함하였다. 본 유전체로 부터, 항생제내성, 용혈 및 방어시스템과 관련된 유전자들이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.813-818
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• 2020

고세균 유전체들 사이의 공통적 유전자를 파악하는 archaeal clusters of orthologous genes (arCOG) 알고리즘으로, 168 균주의 고세균들에 공통적인 보존적 유전자를 파악하고자 하였다. 보존된 ortholog의 수는 168, 167, 166 및 165 균주에서 각각 14, 10, 9 및 8개였다. 이들 41개의 arCOG 중에서 번역, 리보솜 구성 및 생합성에 관련된 arCOG가 13개로 가장 많았고 DNA의 복제와 재조합 및 수복에 관련된 arCOG가 10개로 다음으로 많았다. 168개의 고세균 균주들에 보존적인 14개의 arCOG들은 tRNA synthetase가 6개로 가장 많았다. 리보솜과 반응, tRNA 합성, DNA 복제, 전사와 관련한 arCOG가 각 2개씩으로 고세균에서 단백질 발현의 중요성을 알 수 있었다. 보존적 arCOG 구성원들의 distance value의 평균으로 3개 이상의 구성원을 가지는 강(class)과 목(order) 수준에서 유전체를 분석한 결과, Euryarchaeota 문의 Archaeoglobi 강과 Thermoplasmata 강이 각각 최저치와 최고치를 나타내었다. 본 연구는 기초과학 연구와 함께 항균제 개발 및 종양 제어 등에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.463-467
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• 2022

원핵생물 1,309종(species)에 보존적인 유전자(ortholog)를 파악하기 위해 1,309종을 대상으로 COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins) 기법을 적용하였으며, 그 결과 ribosome protein S11 (COG0100)을 확인하였다. 1,308, 1,307, 1,306 및 1,305종에서 보존된 ortholog의 수는 각각 2, 5, 5 및 6개였다. 1,303종 이상에서 보존된 유전자는 29개였고, 이들은 23개의 리보솜 단백질, 3개의 tRNA 합성효소, 2개의 번역 인자 및 1개의 RNA 중합효소 소단위체 유전자였다. 대부분이 단백질 합성과 연관되어 원핵생물에서 단백질 발현이 중요한 것으로 판단되었다. 29개의 COG 중에서 ribosome protein S12 (COG0048)가 보존성이 가장 높았다. 29개의 보존된 COG는 대개 하나의 원핵생물에 하나의 단백질이 분포하였다. COG0090은 보존성이 가장 낮았으며 phylogenetic distance value의 표준편차도 가장 컸다. COG0090은 리보솜의 구성원 기능 외에 복제와 전사의 조절자 역할을 하기에, 각 원핵생물이 다양한 환경에서 생존하기 위해 변이가 큰 것으로 추론되었다. 이 연구는 기초 과학과 종양 조절 및 항균제 개발에 필요한 데이터를 제공할 수 있을 것이다.