• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권4호
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• pp.344-350
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• 2006

Thermoplasma acidophilum is a thermoacidophilic archaeon that grows optimally at $59^{\circ}C$ and pH 2. Along with another thermoacidophilic archaeon, Sulfolobus solfataricus, it is known to metabolize glucose by the non-phosphorylated Entner-Doudoroff (nED) pathway. In the course of these studies, the specific activities of glyceraldehyde dehydrogenase and glycerate kinase, two enzymes that are involved in the downstream part of the nED pathway, were found to be much higher in T. acidophilum than in S. solfataricus. To characterize glycerate kinase, the enzyme was purified to homogeneity from T. acidophilum cell extracts. The N-terminal sequence of the purified enzyme was in exact agreement with that of Ta0453m in the genome database, with the removal of the initiator methionine. Furthermore, the enzyme was a monomer with a molecular weight of 49kDa and followed Michaelis-Menten kinetics with $K_m$ values of 0.56 and 0.32mM for DL-glycerate and ATP, respectively. The enzyme also exhibited excellent thermal stability at $70^{\circ}C$. Of the seven sugars and four phosphate donors tested, only DL-glycerate and ATP were utilized by glycerate kinase as substrates. In addition, a coupled enzyme assay indicated that 2-phosphoglycerate was produced as a product. When divalent metal ions, such as $Mn^{2+},\;CO^{2+},\;Ni^{2+},\;Zn^{2+},\;Ca^{2+},\;and\;Sr^{2+}$, were substituted for $Mg^{2+}$ the enzyme activities were less than 10% of that obtained in the presence of $Mg^{2+}$. The amino acid sequence of T. acidophilum glycerate kinase showed no similarity with E. coli glycerate kinases, which belong to the first glycerate kinase family. This is the first report on the biochemical characterization of an enzyme which belongs to a member of the second glycerate kinase family.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.190-196
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• 2013

멍게의 물렁증 발병으로 인해 멍게 양식에 커다란 타격을 받고 있는 가운데 물렁증 발병에 대한 분자적인 접근을 위해 정상 멍게와 물렁증 걸린 멍게에서 DEG 법을 수행하였다. 이번 연구에서 멍게의 당 생합성 효소인 PGK가 물렁증에 걸린 멍게 개체에서 발현이 감소하는 것을 다양한 실험을 통해서 확인하였다. PGK에 대한 유전자 서열을 확보함과 동시에 이 유전자의 발현에 영향을 미치는 부위인 프로모터를 클로닝 하였다. 프로모터 부위의 단일 염기 다형성 분석을 통해서 -106과 -254 위치의 염기에서 다형성이 일어나는 것을 확인하였다. 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게와 다른 개체군의 멍게와의 염기서열을 비교한 결과 많은 차이가 나타남을 확인하였다. 이러한 염기의 차이가 PGK의 발현에 영향을 미치는 지 확인하기 위해서 각각의 멍게 개체군에서 genomic DNA와 total RNA를 분리하여 genotyping과 RT-PCR을 수행하였다. 그 결과 -106과 -254 위치의 염기가 AA와 GT인 개체에서 PGK의 발현량이 상대적으로 많은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게를 선발육종하기 위한 분자적인 마커의 개발에 활용됨으로써 물렁증 발병을 줄일 수 있음을 시사하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.355-362
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• 1998

병아리콩 근류의 호스트부분에서 플라스티드에 존재하는 것으로 추정되는 포스포프룩토오스 키나아제(EC 2.7.1.11; PFK)을 순수분리 정제하고, 정제된 단백질 분자량이 220 kDa인 비당단백질(N-linked)이다. SDS-PAGE와 Western blot의 결과는 정제된 효소가 4개의 55 kDa subunit로 이루어져 있음을 지적하고 있다. 이 효소는 pH 8에서 최적활성으로 날카로운 곡선을 나타내고 있으며, 최적 pH 8과 생리적으로 비슷한 pH 7에서 Fru-6-P 및 nucleoside triphosphate 기질에 Michaelis-Menten kinetics을 나타냈다. MgATP가 뉴크레오 삼인산중에 가장 효율적인 인산기 공여체로서 나타냈다. 포스포엔롤피루베이트는 마이너 형태의 PFK 활성에 가장 강력한 억제자이며, 또한 이 효소는 3-포스포글리세레이트와 2-포스포글리세레이트에 의해 강하게 억제된다. 마이너 형태의 PFK는 KCl, NaCl등 Pi에 의해 약하게 활성이 증진되지만, 높은 농도에서는 억제자로서 작용한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.184-190
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• 2007

대략 2 kb의 크기를 가진 Pichia pastoris phosphoglycerate kinase gene (PGK1)의 프로모터부분을 266bp의 작은 크기로 최소화하여 P. pastoris에 있어 episomal의 새로운 항시적 발현벡터를 제조하였다. P. pastoris의 새로운 항시적 발현벡터를 개발하기 위하여 기존의 Pichia발현벡터인 pGABZB의 GAP프로모터부분을 연속적으로 일정 부분이 절단된 PGK1프로모터에 beta-galactosidase유전자가 결합된 부분으로 치환하였다. LacZ유전자를 reporter유전자로 사용하였을 때에 PGK1프로모터의 발현세기는 다른 항시적 프로모터인 GAP프로모터 보다는 낮았지만 TEF1프로모터 보다는 높았다. 본 논문에서 PGK1 프로모터의 불필요한 부분을 제거함으로서 Pichia에서 외래발현을 위한 새로운 episomal발현벡터인 pPGKZ-E를 제조하였으며 이 것은 P. pastoris에 있어 발현세기를 선택할 수 있는 발현벡터선택의 폭을 넓게 하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.219-222
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• 2000

Physiological changes of Escherichia coli during the fed-batch fermentation process were characterized in this study. Overall cellular protein samples prepared at the different stage of fermentation were separated by 2-dimensional gel electrophoresis (2-DE), and differently expressed 15 proteins, Phosphotransferase enzyme I, GroEL, Trigger factor, ${\beta}$ subunit of ATP synthase, Transcriptional regulator KDGR, Phosphoglycerate mutase 1, Inorganic pyrophosphatase, Serine Hydroxymethyl-transferase, ${\alpha}$ subunit of RNA polymerase, Elongation factor Tu, Elongation factor Ts, Tyrosine-tRNA ligase, DnaK suppressor protein, Transcriptional elongation factor, 30S ribosomal protein S6 were identified using matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). When bacterial cells grow to high cell density, and IPTG-inducible heterologous protein is produced, expression level of overall cellular proteins was decreased. According to their functions in the cell, identified proteins were classified into three groups, proteins involved in transport process, small-molecule metabolism, and synthesis and modification of macromolecules.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권1호
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• pp.15-22
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• 2011

자돈의 생시 체중은 자돈의 이유 체중 및 생존율에도 크게 영향을 미친다. 또한 출하 시까지 돼지의 성장률 뿐만아니라 출하 일령 단축 및 출하 체중과도 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 돼지 7번 염색체의 PGK 2 (phosphoglycerate kinase 2) 유전자의 promoter 영역 및 transcription 영역에 해당하는 DNA 염기서열을 유전체 구조분석을 통해 20개의 SNP (Single Nucleotide Polymorpism)를 발굴하였고, 발굴된 SNP 중 PGK 2 유전자의 전사 조절 영역 내 g.122 T>G 다형을 재래돼지와 Landrace를 이용한 $F_2$ 집단 268두 자돈의 성장 형질과의 연관성 분석을 실시한 결과, 생시 체중(p<0.01) 및 3주령 체중(p<0.001)에서 통계적으로 고도의 유의적 연관성이 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 PGK 2 유전자의 promoter 영역 내 성장 형질 관련 SNP는 건강한 자돈 및 종돈을 조기 선발하기 위한 유전자 marker로 활용 가능성을 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1339-1345
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• 2018

2-Keto-3-deoxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase, which catalyzes aldol cleavage and condensation reactions, has two distinct substrate-binding sites. The substrate-binding mode at the catalytic site and Schiff-base formation have been well studied. However, structural information on the phosphate-binding loop (P-loop) is limited. Zymomonas mobilis KDPG aldolase is one of the aldolases with a wide substrate spectrum. Its structure in complex with the substrate-mimicking 3-phosphoglycerate (3PG) shows that the phosphate moiety of 3PG interacts with the P-loop and a nearby conserved serine residue. 3PG-binding to the P-loop replaces water molecules aligned from the P-loop to the catalytic site, as observed in the apostructure. The extra electron density near the P-loop and comparison with other aldolases suggest the diversity and flexibility of the serine-containing loop among KDPG aldolases. These structural data may help to understand the substrate-binding mode and the broad substrate specificity of the Zymomonas KDPG aldolase.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 제2회 추계심포지움
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• pp.147-172
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• 1994

Aziridinylbenzoquinones such as 3, 6-diaziridinyl-1, 4-benzoquinone (DZQ) and its 2, 5-methyl analog (MeDZQ) require bioreductive activation in order to elicit their anticancer activities. To determine the involvement of DTD in the activation of these drugs, we have used a ligation-mediated polymerase chain reaction to map the intracellular alkylation sites in a sing1e copy gene at the nucleotide level. We have performed this analysis in two human colon carcinoma cells, one proficient (HT-29) and one deficient (BE) in DT-diaphorase (DTD) activity. In the DTD proficient HT-29 cell line, DZQ and MeDZQ were found to alkylate both 5'-(A/T)G(C)-3' and 5'-(A/T)A-3' sequences. This is consistent with the nucleotide preferences observed when DZQ and MeDZQ are activated by purified DTD to reactive metabolites capable of alkylating DNA in vitro [Lee, C. -S., Hartley, J. A., Berardini, M. D., Butler, J., Siegel., D., Ross, D., & Gibson, N. W. (1992) Biochemistry, 31: 3019-3025]. Surprisingly in the DTD-deficient BE cell line a pattern of alkylation induced by DZQ and MeDZQ similar to that observed in the DTD-proficient HT-29 cells was observed. This suggests that reductive enzymes other than DTD can be involved in activating DZQ and MeDZQ to DNA reactive species in vivo.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권8호
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• pp.1083-1088
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• 2012

The breeding value of marbling score in skeletal muscle is an important factor for evaluating beef quality. In the present study, we investigated proteins associated with the breeding value of the marbling score for bovine sirloin to select potential biomarkers to improve meat quality through comparative proteomic analysis. Proteins isolated from muscle were separated by two-dimensional gel electrophoresis. After analyzing images of the stained gel, seven protein spots for the high marbling score group were identified corresponding to changes in expression that were at least two-fold compared to the low marbling score group. Four spots with increased intensities in the high marbling score group were identified as phosphoglycerate kinase 1, triosephophate isomerase, acidic ribosomal phosphoprotein PO, and capping protein (actin filament) Z-line alpha 2. Spots with decreased intensities in the high marbling score group compared to the low score group were identified as 14-3-3 epsilon, carbonic anhydrase II, and myosin light chain 1. Expression of myosin light chain 1 and carbonic anhydrase 2 was confirmed by Western blotting. Taken together, these data could help improve the economic performance of cattle and provide useful information about the underlying the function of bovine skeletal muscle.