• 생명과학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-192
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• 1996

박테리오파지 T7 gene 2.5 단백질은 single-stranded DNA 결합 단백질로 박태리오파지 T7의 DNA복제, 재조합, 및 수선에 필수적으로 요구된다. Gene 2.5 protein은 T7의 DNA 합성과 성장에 필수적인 단백질이다. Gene 2.5 Protein이 중요시 되는 이유는 이 단백질이 T7의 다른 복제 필수단백질인 T7의 다른 복제 필수단백질인 T7 DNA polymerase 와 gene 4 protein(helicase/primase)와 서로 상호작용할 것으로 제안되었기 때문이다. (Kim and Richardson, J. Biol. Chem., 1992;1994). 이 단백질의 단백질 상호작용을 가능하게 하는 domain은 carboxyl-terminal domain일 것으로 여러 실험에서 대두되었기에, 이 domain의 특성을 파악하기 위해 야생형과 변이체 gene 2.5 단백질들을 각각 GST에 융합한후 fusion 단백질을 정제하였다. 정제된 이 융합 단백질들의 carboxyl-terminal domain이 T7 복제 단백질들과 상호작용을 조사하는지를 조사하기 위해 affinity chromatography로 이용하였다. 실험 결과, 아생형 GST-gene 2.5 융합단잭질(GST-2.5 (WT))는 T7 DNA polymerase 와 상호작용을 하였지만. 변이형 융합단백질(GST-2.5$\Delta$21C)는 interaction을 하지 못했다. 이 결과는 carbohyl-terminal domain이 단백질-단백질 상호작용을 하는데 직접적으로 관여하는 것을 증명하였다. 또한,GST2.5(WT)는 gene 4 protein(helicase/primase)와 직접 상호작용을 하나. GST2.5$\Delta$21C는 상호작용을 하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 gene 4 proteins와의 상호작용에도 gene 2.5 protein의 carboxyl-terminal domain이 직접 관여 한다는 것이 증명되었다. 이상의 결과에서 gene 2.5 protein은 박테리오파지 T7 의 유전자 목제 시 단백질-단백질 상호작용에 관혀아며, 특히 gene 2.5 protein의 carboxyl-terminal domain이 이러한 상호작용에 직접적으로 관여하는 domain이라는 것을 알 수가 있었다.

• 미생물학회지
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• 제34권4호
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• pp.236-242
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• 1998

박테리오파지 P2-P4 시스템은 바이러스 조립과정 기작 연구를 위한 뛰어난 실험 소재로 연구되어 왔으나, 이 시스템에 유전자 조작상 필수적인 유용한 플라스미드가 없는 관계로 그의 필요성이 대두되고 있다. 본연구에서는 도움파지가 없을 때 플라스미드 상태로 존재하는 P4 ash8 (sid71)을 시작물질로, 항생제 내성 유전자를 도입하여 선택성을 줄 목적으로 P4 파지 증식에 불필요한 P4 DNA 단편을 pUC4-K 플라스미드의 kmr(kanamycin resistance) 유전자로 치환하여 P4 ash8(sid71) kmr을 생성하였다. 이 플라스미드는 박테리오파지 P2로 induction하여 박테리오파지 P4 상태로 증식시킬 수 있게 그 genome 크기를 조정하였으며, 파지 상태로 전환된 것을 burst size 결정 및 CsCl 부양 균등밀도 편차실험을 통해 입증하였다. 생성된 P4 플라스미드 유도체를 유전자 조작하여 P4의 integrase 기능을 잃은 변이체를 쉽게 만들 수 있었으며, 역시 박테리오파지 P4 상태로 증식시킬 수 있었다. 이러한 변이체 플라스미드의 안정성 실험을 수행하여, P4의 integrase 기능이 지속적인 플라스미드 상태 유지를 위해 필요하다는 것을 보여주었다.

• BMB Reports
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• 제40권4호
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• pp.539-546
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• 2007

The lysozymes encoded by bacteriophage T7 and K11 are both bifunctional enzymes sharing an extensive sequence homology (75%). The constructions of chimeric lysozymes were carried out by swapping the N-terminal and C-terminal domains between phage T7 and K11 lysozymes. This technique generated two chimeras, T7K11-lysozyme (N-terminal T7 domain and C-terminal K11 domain) and K11T7-lysozyme (N-terminal K11 domain and C-terminal T7 domain), which are both enzymatically active. The amidase activity of T7K11-lysozyme is comparable with the parental enzymes while K11T7-lysozyme exhibits an activity that is approximately 45% greater than the wild-type lysozymes. Moreover, these chimeric constructs have optimum pH of 7.2-7.4 similar to the parental lysozymes but exhibit greater thermal stabilities. On the other hand, the chimeras inhibit transcription comparable with the parental lysozymes depending on the source of their N-terminals. Taken together, our results indicated that domain swapping technique localizes the N-terminal region as the domain responsible for the transcription inhibition specificity of the wild type T7 and K11 lysozymes. Furthermore, we were able to develop a simple and rapid purification scheme in purifying both the wild-type and chimeric lysozymes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권10호
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• pp.1583-1590
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• 2006

T4 endonuclease V (T4 endo V) [EC 3. 1. 25. 1], found in bacteriophage T4, is responsible for excision repair of damaged DNA. The enzyme possesses two activities: a cyclobutane pyrimidine dimer DNA glycosylase (CPD glycosylase) and an apyrimidic/apurinic endonuclease (AP lyase). T4 denV (414 bp cDNA) encoding T4 en do V (138 amino acid) was synthesized and expressed using either an expression vector, pTriEx-4, in E. coli or a baculovirus AcNPV vector, pBacPAK8, in insect cells. The recombinant His-Tag/T4 endo V (rHis-Tag/T4 endo V) protein expressed from bacteria was purified using one-step affinity chromatography with a HiTrap Chelating HP column and used to make rabbit anti-His-Tag/T4 endo V polyclonal antibody for detection of recombinant T4 endo V (rT4 endo V) expressed in insect cells. In the meantime, the recombinant baculovirus was obtained by cotransfection of BacPAK6 viral DNA and pBP/T4 endo V in Spodoptera frugiperda (Sf21) insect cells, and used to infect Sf21 cells to overexpress T4 endo V protein. The level of rT4 endo V protein expressed in Sf21 cells was optimized by varying the virus titers and time course of infection. The optimal expression condition was set as follows; infection of the cells at a MOI of 10 and harvest at 96 h post-infection. Under these conditions, we estimated the amount of rT4 endo V produced in the baculovirus expression vector system to be 125 mg/l. The rT4 endo V was purified to homogeneity by a rapid procedure, consisting of ion-exchange, affinity, and reversed phase chromatographies, based on FPLC. The rT4 endo V positively reacted to an antiserum made against rHis-Tag/T4 endo V and showed a residual nicking activity against CPD-containing DNA caused by UV. This is the first report to have T4 endo V expressed in an insect system to exclude the toxic effect of a bacterial expression system, retaining enzymatic activity.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 1996년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.18-18
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• 1996

Bacteriophage T4 endonuclease V initiates the repair of ultraviolet (UV)-induced pyrimidine dimer photoproducts in duplex DNA. The mechanism of DNA strand cleavage involves four sequential steps: linear diffusion along dsDNA, pyrimidine dimer-specific binding, pyrimidine dimer-DNA glycosylase activity, and AP lyase activity. (omitted)

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제56권5호
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• pp.419-427
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• 2018

This study aimed to develop a new multiplex real-time PCR detection method for 3 species of waterborne protozoan parasites (Cryptosporidium parvum, Giardia lamblia, and Cyclospora cayetanensis) identified as major causes of traveler's diarrhea. Three target genes were specifically and simultaneously detected by the TaqMan probe method for multiple parasitic infection cases, including Cryptosporidium oocyst wall protein for C. parvum, glutamate dehydrogenase for G. lamblia, and internal transcribed spacer 1 for C. cayetanensis. Gene product 21 for bacteriophage T4 was used as an internal control DNA target for monitoring human stool DNA amplification. TaqMan probes were prepared using 4 fluorescent dyes, $FAM^{TM}$, $HEX^{TM}$, $Cy5^{TM}$, and CAL Fluor $Red^{(R)}$ 610 on C. parvum, G. lamblia, C. cayetanensis, and bacteriophage T4, respectively. We developed a novel primer-probe set for each parasite, a primer-probe cocktail (a mixture of primers and probes for the parasites and the internal control) for multiplex real-time PCR analysis, and a protocol for this detection method. Multiplex real-time PCR with the primer-probe cocktail successfully and specifically detected the target genes of C. parvum, G. lamblia, and C. cayetanensis in the mixed spiked human stool sample. The limit of detection for our assay was $2{\times}10$ copies for C. parvum and for C. cayetanensis, while it was $2{\times}10^3$ copies for G. lamblia. We propose that the multiplex real-time PCR detection method developed here is a useful method for simultaneously diagnosing the most common causative protozoa in traveler's diarrhea.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.135-135
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• 2008

Various biosensors were evaluated for identifying and detecting foodborne pathogens in a rapid and effective manner. First, five strains of Escherichia coli and six strains of Salmonella were identified using Fourier transform infrared spectroscopy and a statistical program. For doing this, lipopolysaccharides (LPSs) and outer membrane proteins (OMPs) were extracted from a cell wall of each bacterial strain. As a result, each strain was identifed at the level of 97% for E. coli and 100% for Salmonella. Second, E. coli O157:H7, S. Enteritidis, and Listeria monocytogenes were identified by multiplex PCR products from four specific genes of each bacteria using a capillary electrophoresis (CE). Also, ground beef for E. coli O157:H7, lettuce for S. Enteritidis, and hot dog for L. monocytogenes were used to determine the possibility of detecting pathogens in foods. Foods inoculated with respective pathogen were cultivated for six hours and multiplex PCR products were obtained and assessed. The minimum detection levels of tested bacteria were <10 cells/g, <10 cells/g, and $10^4$ cells/g for E. coli O157:H7, S. Enteritidis, and L. monocytogenes, respectively. Third, it was possible to detect S. Typhimurium in a pure culture and lettuce by a bioluminescence-based detection assay using both recombinant bacteriophage P22::luxI and a bioluminescent bioreporter. In addition, bacteriophage T4 was quantitatively monitored using E. coli including luxCDABE genes.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.131-140
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• 2004

T7박테리오파지 gp4는 dTTP 가수분해에너지를 이용하여 DNA복제시 이중 나선 DNA를 단일가닥 DNA로 풀어내는 나선효소(helicase)이다. T7 나선효소의 활성형의 4차구조는 한가운데 구멍을 지닌 육량체 고리모양이다. 단일가닥 DNA는 나선효소가 $5'\rightarrow3'$방향으로 이동할 때 육량체 고리의 구멍으로 빠져나간다. 이러한 DNA의 이중나선 풀어헤침을 빠른 효소반응속도 측정법을 이용하여 정량적으로 측정하였으며, 그 결과 단일가닥 DNA 산물들이 생성되기 전에 지연상태(lag phase)가 존재함을 관찰하였다. 이러한 지연상태를 나선효소에 의한 이중나선 DNA의 풀어헤침이 속도론적 단계과정(kinetic stepping)을 거친다는 모델로써 분석하였다. 예상대로 이중나선의 길이가 클수록 지연상태의 지속시간이 늘어났다. $\tau7$ 나선효소가 이중나선 DNA를 풀어내는 과정에서 넣어준 trap DNA는 풀어내는 이중나선 DNA의 양을 변화시키지 못하여서, $\tau7$ 나선효소가 매우 큰 공정성을 지닌 효소임을 알 수 있었다. 이러한 속도론적 data를 global fitting법을 써서 kinetic stepping 모델에 적용한 결과 매 단계(step)마다 10∼l개의 염기쌍이 풀려지고 1초당 3.7번의 step이 일어난다는 것을 알 수 있었다. DNA 풀어헤침과 dTTP가수분해의 메커니즘과 이들의 연계성은 $4∼37^{\circ}C$사이의 온도범위에서 영향을 받지 않았다. 이상을 종합할 때, T7나선효소의 이중나선 DNA의 풀어헤침 시 나타나는 속도론적 단계과정은 DNA복제 시 이용되는 나선효소의 내재적 속성임을 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제3권4호
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• pp.194-208
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• 1993

DNA 복제시 중추적 단백질은 DNA 합성을 수행하는 DNA polymerase이다. 따라서 DNA polymerase의 구조 및 기능에 대한 연구는 DNA polymerase의 중합반응에 대한 기작을 비롯하여 교정 및 수선기능에 대한 정보를 얻게 함으로써 복잡한 DNA 복제 기적을 이해하는 첩경이 된다. Bacteriophage T7의 Gene 5 단백질은 T7 DNA polymerase로 Richardson group에 의해 처음으로 발견되었으며, E. coli의 12 KDa thioredoxin과 tight complex를 형성한다. T7 DNA polymerase의 클로닝은 분자생물학의 새로운 장을 열어준 중요한 의미를 지닌다 . 본 연구에서는 T7 DNA polymerase의 구조적, 기능적 특성을 파악하고 DNA 염기서열 분석에의 응용 및 DNA 염기서열 결정을 위한 새로운 전략 및 최근연구 동향에 대해 기술하였다.

• BMB Reports
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• 제35권6호
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• pp.637-641
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• 2002

Only one natural promoter that interacts with bacteriophage K11 RNA polymerase has so far been identified. To identify more, in the present study restriction fragments of the phage genome were individually assayed for transcription activity in vitro. The K11 genome was digested with two 4-bp-recognizing restriction enzymes, and the fragments cloned in pUC119 were assayed with purified K11 RNA polymerase. Eight K11 promoter-bearing fragments were isolated and sequenced. We report that the nine K11 promoter sequences (including the one previously identified) were highly homologous from -17 to +4, relative to the initiation site at +1. Interestingly, five had -10G and -8A, while the other four had -10A and -8C. The consensus sequences with the natural -10G/-8A and -10A/-8C, and their variants with -10G/-8C and -10A/-8A, showed nearly equal transcription activity, suggesting residues at -10 and -8 do not regulate promoter activity. Using hybridization methods, physical positions of the cloned promoter-bearing sequences were mapped on SalI-and KpnI-restriction maps of the K11 genome. The flanking sequences of six cloned K11 promoters were found to be orthologous with T7 or T3 genomic sequences.