• 제목/요약/키워드: Codon usage

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A Novel Mutant of Human Papillomavirus Type 18 E6E7 Fusion Gene and its Transforming Activity

  • Zhou, Zhi-Xiang;Zhao, Chen;Li, Qian-Qian;Zeng, Yi
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권17호
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    • pp.7395-7399
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    • 2014
  • Background: Persistent human papillomavirus (HPV) infection, especially with high-risk types such as HPV16 and HPV18, has been identified as the primary cause of cervical cancer. E6 and E7 are the major onco-proteins of high-risk HPVs, which are consistently expressed in HPV infected tissues but absent in normal tissues and represent ideal therapeutic targets for immunotherapy of cervical cancer. Materials and Methods: In this study, the optimized fusion gene HPV18 E6E7 (HPV18 ofE6E7) was constructed according to genetic codon usage for human genes. At the same time, for safety future clinical application, a mutant of HPV18 ofE6E7 fusion gene was generated by site-directed mutagenesis at L52G for the E6 protein and C98G for the E7 protein. Results: HPV18-E6E7 mutant (HPV18 ofmE6E7) constructed in this work not only lost the transformation capability for NIH 3T3 cells and tumorigenicity in BALB/c nude mice, but also maintained very good stability and antigenicity. Conclusion: These results suggest that the mutant should undergo further study for application as a safe antigenspecific therapeutic vaccine for HPV18-associated tumors.

Saccharomyces cerevisiae에서 합성된 Human Lysozyme 유전자의 발현증대 (Increased Expression of a Chemically Synthesized Human Lysozyme Gene in Saccharomyces cerevisiae)

  • 김기운;최선욱;이승철;백현동;황용일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.34-39
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    • 1998
  • 본 연구에서는 안정성이 보장된 효모를 숙주로 하여 이미 lysozyme 생산능이 확인된 저 copy수의 YCp type인 pHK101의 생산능을 높이기 위해 고발현 벡터인 다 copy 수의 YEp type인 pHK501을 구축하였다. pHK501과 pHK101형질전환체의 M. luteus를 기질로 한 lysoplate assay 비교에서 확실한 생산량의 증가를 생육저지환을 통해 확인하였다. 또한 E. coli에서 peptidoglycan만을 추출하여 기질로 사용한 lysoplate assay에서도 pHK501형질전환체의 배양액 중에는 정상적 인 HLY의 생산을 직접 확인할 수 있었다. 플라스크 배양에서 배양시간에 따른 HLY의 최대 생산량은 81시간만에 pHK501형질전환체가 55 units/$m\ell$에 도달됨으로써 pHK101(7 units/$m\ell$)에 비해 약 8배 증가됐다. 발효조규모에서의 HLY 생산은 24시간만에 26.8 units/$m\ell$(1.12 units/$m\ell$/h)에 도달하였고 전체 생산성은 플라스크배양(0.625 units/$m\ell$/h)에 비해 약 1.8배 정도 증가되었다.

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Heterologous Expression of Human SLC1A5v2 as a Functional Glutamine Transporter in Escherichia coli

  • E Young Kim;Ji Won Park;Ok Bin Kim
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.37-42
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    • 2023
  • Neutral and non-essential amino acid, glutamine (Gln), plays an essential role in supplying nitrogen to all the amino acids and nucleotides in the mammalian body. Gln is also the most important carbon source that provides intermediates for gluconeogenesis and fatty acid synthesis and supplements the tricarboxylic acid cycle in fast-growing cancer cells. Among the known 14 Gln transporter genes, soluted carrier family 1 member 5 (SLC1A5) has been reported to be closely associated with cancer cell growth. Three variants (v1, v2, and v3) have been derived from SLC1A5. Here, we established a heterologous gene expression system for the active form of human SLC1A5 variant-2 (hSLC1A5v2) in Escherichia coli. v2 is the smallest variant that has not yet been studied. Four expression systems were investigated: pBAD, pCold, pET, and pQE. We also addressed the problem of codon usage bias. Although pCold and pET overexpressed hSLC1A5v2 in E. coli, they were functionally inactive. hSLC1A5v2 using the pBAD system was able to catalyze the successful transport of Gln, even if it was not highly expressed. Initial activity of hSLC1A5v2 for [14C] Gln uptake in E. coli reached up to 6.73 μmole·min-1·gDW-1 when the cell was induced with 80 mM L-arabinose. In this study, we demonstrated a heterologous expression system for the human membrane protein, SLC1A5, in E. coli. Our results can be used for the functional comparison of SLC1A5 variants (v1, v2, and v3) in future studies, to facilitae the developement of SLC1A5 inhibitors as effective anticancer drugs.

메타게놈 유래 미규명 유전자의 발현에 관련된 특성분석 (Structural Characteristics of Expression Module of Unidentified Genes from Metagenome)

  • 박승혜;정영수;김원호;김근중;허병기
    • KSBB Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.144-150
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    • 2006
  • 본 연구는 메타게놈 유전자 특성과 E. coli에서 정상적으로 발현되는 유전자 특성을 생물정보학 기법으로 비교 분석하고 그 결과를 메타게놈 선별 연구에 활용하고자 하는데 그 목적을 두었다. 이를 위하여 메타게놈 유래의 URF 와 숙주세포로 이용되는 E. coli이 ORF에 대한 염기구조, 발현되는 단백질의 크기 및 분자량, 아미노산의 구성 및 코돈사용은 물론 전사와 번역에 관여하는 프로모터 부위와 리보솜 결합부위의 보존서열 특성을 비교 분석하였다. 메타게놈과 E. coli가 합성하는 단백질의 크기와 분자량은 매우 비슷한 경향을 보였으나, 아미노산의 조성비, G+C 함량 및 코돈사용에서는 매우 다른 경향을 나타내었다. 특히 전사와 번역에 직접적으로 관여하는 프로모터와 RBS 영역에서의 DNA 보존서열이 상당부분 부합되지 않아 E. coli에서 메타게놈의 발현율이 현저히 낮을 것으로 예측할 수 있었다. RBS와 같이 유전자 발현에 필수적인 조절인자가 메타게놈과 E. coli에서 큰 차이를 나타내는 문제점은 메타게놈으로부터 유용한 유전자원을 탐색하는 연구에서 심도있게 개선하여야 할 사항이다. 부분적으로는 라이브러리 구축에 사용되는 벡터 및 숙주의 개량을 통하여 위의 문제를 극복할 수도 있을 것이다.

하이드록실아민 절단을 이용한 재조합 인간 상피세포 성장인자의 제조 (Preparation of Recombinant Human Epidermal Growth Factor by Hydroxylamine Cleavage)

  • 김선호;이우일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.542-549
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 재조합 인간 상피세포 성장인자(hEGF)의 발현 확인 및 정제의 용이성을 위해 단백질의 N-말단에 융합된 부분을 제거하기위하여 기존의 고가의 효소를 사용하지 않고 간단한 화학처리로 융합 태그를 절단하면서도 여전히 친화성 크로마토그래피로 정제가 가능한 재조합 hEGF의 경제적이며 공정이 단순화된 제조법을 제공하는 것이다. 인간 상피세포 성장 인자는 인간 세포 성장 및 증식에 매우 중요한 호르몬이며 이 단백질에 대한 발현 및 정제에 관한 많은 연구가 보고 되었다. 본 연구에서는 hEGF 유전자를 대장균 코돈에 최적화 하였으며 N-말단에 Hydroxylamine에 의한 절단이 가능한 Asparagine과 Glycine이 발현되도록 포함하여 설계하였다. 제조한 DNA를 대장균 발현 벡터인 pRSET_A에 삽입하여 발현용 균주 BL21 (DE3)에 형질전환 시켰으며 재조합 융합 단백질은 대장균에서 샤페론 벡터 pG-Tf2와 성공적으로 공발현 되었다. 발현된 융합 단백질은 Ni-NTA 컬럼 크로마토그래피로 정제한 후 Hydroxylamine으로 처리해 N-말단 융합부분을 제거하였으며 SDS-PAGE를 통해 확인하였다. ELISA 분석 결과 재조합 EGF의 활성이 상업용 hEGF와 92% 이상 유사한 것으로 나타났으며 피부 섬유아세포의 세포증식을 촉진하는 것으로 확인 되었다.