To find alternative genetic resources for D-serine dehydratase (E.C. 4.3.1.18, dsdA) mediating the deamination of D-serine into pyruvate, metagenomic libraries were screened. The chromosomal dsdA gene of a wild-type Escherichia coli W3110 strain was disrupted by inserting the tetracycline resistance gene (tet), using double-crossover, for use as a screening host. The W3110 dsdA::tet strain was not able to grow in a medium containing D-serine as a sole carbon source, whereas wild-type W3110 and the complement W3110 dsdA::tet strain containing a dsdA-expression plasmid were able to grow. After introducing metagenome libraries into the screening host, a strain containing a 40-kb DNA fragment obtained from the metagenomic souce derived from a compost was selected based on its capability to grow on the agar plate containing D-serine as a sole carbon source. For identification of the genetic resource responsible for the D-serine degrading capability, transposon-${\mu}$ was randomly inserted into the 40-kb metagenome. Two strains that had lost their D-serine degrading ability were negatively selected, and the two 6-kb contigs responsible for the D-serine degrading capability were sequenced and deposited (GenBank code: HQ829474.1 and HQ829475.1). Therefore, new alternative genetic resources for D-serine dehydratase was found from the metagenomic resource, and the corresponding ORFs are discussed.
Kim, Myung-Dong;Kim, Min-Ji;Son, Jo-Young;Kim, Yu-Mi;Ju, Jin-Sook;Ahn, Dong-Kuk
International Journal of Oral Biology
/
v.45
no.3
/
pp.84-91
/
2020
The present study investigated the participation of D-serine and NR2 in antinociception produced by blockade of central erythropoietin-producing hepatocellular carcinoma (Eph) A4 (EphA4) signaling in rats with trigeminal neuropathic pain. Trigeminal neuropathic pain was modeled in male Sprague-Dawley rats using mal-positioned dental implants. The left mandibular second molar was extracted under anesthesia, and a miniature dental implant was placed to induce injury to the inferior alveolar nerve. Our current findings showed that nerve injury induced by malpositioned dental implants significantly produced mechanical allodynia; additionally, the inferior alveolar nerve injury increased the expression of D-serine and NR2 subunits in the ipsilateral medullary dorsal horn (trigeminal subnucleus caudalis). Intracisternal administration of EphA4-Fc, an EphA4 inhibitor, inhibited nerve injury-induced mechanical allodynia and upregulated the expression of D-serine and NR2 subunits. Moreover, intracisternal administration of D-amino acids oxidase, a D-serine inhibitor, inhibited trigeminal mechanical allodynia. These results show that D-serine and NR2 subunit pathways participate in central EphA4 signaling after an inferior alveolar nerve injury. Therefore, blockade of D-serine and NR2 subunit pathways in central EphA4 signaling provides a new therapeutic target for the treatment of trigeminal neuropathic pain.
Though higher plants car not metabolize D-amino acid, many prokaryotes and eukaryotes have the D-amino acid metabolism. Therefore, we transformed tobacco plants with D-amino acid oxidase (DAO), which can metabolize D-amino acid, and confirmed that transgenic tobacco plants might metabolize D-amino acid. Transgenic tobacco plants were survived a high concentration of D-serine, however non-transgenic plants were not grown on D-serine medium. From Southern and Northern blot analysis, transgenic tobacco plants selected on D-serine medium were confirmed by insert and expression of transgene. $T_{1}$ tobacco seeds derived $T_{0}$ tobacco plants selfing were grown on D-serine medium and showed normal phenotype compared to wild tobacco plants. Transgenic tobacco plants displayed the metabolic capability of D-serine. Therefore, we suggested that DAO is useful selectable marker gene for plant transformation.
L-Serine dehydratase (LSD) is an iron-sulfur containing enzyme that catalyzes the conversion of L-serine to pyruvate and ammonia. Among the bacterial amino acid dehydratases, it appears that only the L-serine specific enzymes utilize an iron-sulfur cluster at their catalytic site. Moreover, bacterial LSDs are classified into four types based on structural characteristics and domain arrangement. To date, only the LSD enzymes from a few bacterial strains have been studied, but more detailed investigations are required to understand the catalytic mechanism of various bacterial LSDs. In this study, LSD type II from Mycobacterium tuberculosis (MtLSD) H37Rv was expressed and purified to elucidate the biochemical and catalytic properties using the enzyme kinetic method. The L-serine saturation curve of MtLSD exhibited a typically sigmoid character, indicating an allosteric cooperativity. The values of $K_m$ and $k_{cat}$ were estimated to be $59.35{\pm}1.23mM$ and $18.12{\pm}0.20s^{-1}$, respectively. Moreover, the plot of initial velocity versus D-serine concentration at fixed L-serine concentrations showed a non-linear hyperbola decay shape and exhibited a competitive inhibition for D-serine with an apparent $K_i$ value of $30.46{\pm}5.93mM$ and with no change in the $k_{cat}$ value. These results provide insightful biochemical information regarding the catalytic properties and the substrate specificity of MtLSD.
The use of amino acid derivatives as building blocks in peptide synthesis is increasingly being recognized as a potential route for the development of pharmaceutical agents. Side chain protection of polyfunctional amino acids such as Ser, Thr, Tyr is viewed as being particularly important. Although these derivatives are commercially listed, they are expensive and not widely available. We describe here a practical large-scale synthesis of t-butyl introduced D-serine, one of the building blocks of zoladex, a peptide drug.
The optically active glycerol acetonides are often used as important chiral intermediates for many syntheses. In connection with the development of inhibitors of phospholipases, we have compared the synthetic routes to (S)-and (R)-glycerol acetonide from D-mannitol and D-isoascorbic acid, and L-serine and L-ascorbic acid, respectively. In our hands, the conversions of L-serine to (R)-glycerol acetonide and of D-mannitol to (S)-glycerol acetonide were found to be most effective.
A protein that exhibited a high similarity to a major serine transporter of Escherichia coli, SdaC, was found in Haemophilus injluenzae Rd. Also, $Na^+$-stimulated serine transport activity was detected in the cells. The sdaC of H. injluenzae was cloned and the properties of the transporter were investigated. The activity of serine transport was stimulated by $Na^+$. Uptake of $Na^+$ elicited by L-serine influx into cells was also observed, which supports the idea that L-serine is transported by a mechanism of $Na^+$serine symport. No uptake of $H^+$ elicited by L-serine influx was detected. This result was not consistent with that obtained with the homologous protein, SdaC of E. coli, which uses $H^+$as a coupling cation. The serine transport via the SdaC of H. influenzae was not inhibited by other amino acids such as threonine or D-serine like the SdaC of E. coli. Thus, the SdaC of H. influenzae is a $Na^+$-dependent L-serine specific symporter and an unusual natural mutant. The $K_m$ and the $V_{max}$, value for the serine transport in the SdaC of H. influenzae were $7.6\mu$M and 22.9 nmol/min/mg protein, respectively.
Kim, Young-Mog;Rhee, In-Koo;Park, Mi-Yeon;Chang, Dong-Suck;Tomofusa Tsuchiya
Journal of Microbiology
/
v.41
no.2
/
pp.78-82
/
2003
We identified two proteins in Haemophilus influenzae Rd that exhibited high similarity to two major serine transporters of Escherichia coli (SstT and SdaC). Then, we investigated serine transport in H. influenzae Rd and detected $Na^{+}$-stimulated L-serine transport activity. The optimum NaCl concentration for this stimulation was about 20 mM. The uptake of $Na^{+}$ by H. influenzae Rd was found to be elicited by L-serine influx, which supports the idea that L-serine is transported by a mechanism of $Na^{+}$/serine symport. No uptake of $H^{+}$ elicited by L-serine influx was detected. $Na^{+}$/serine symport activity was not inhibited by other amino acids such as L-threonine or D-serine. Two distinct Km values were obtained from the kinetic analysis of serine transport. Thus, two serine transport pathways may exist in H. influenzae Rd, and it appears that both systems are stimulated by $Na^{+}$.
Alignment of 967 reference sequences of the typical 2-Cys peroxiredoxin family of proteins revealed that 10 amino acids were conserved, with over 99% identity. To investigate whether the conserved aspartic acid residues and serine residue affect the peroxidase and chaperone activity of the protein, we prepared yeast TSA1 mutant proteins in which aspartic acids at positions 75 and 103 were replaced by valine or asparagine, and serine at position 73 was replaced by alanine. By non-reducing SDS-PAGE, TSA1 and the S73A, D75V and D75N mutants were detected in dimeric form, whereas the D103V and D103N mutants were detected in various forms, ranging from high molecular-weight to monomeric. Compared with wild type TSA1, the D75N mutant exhibited 50% thioredoxin peroxidase activity, and the S73A and D75V mutants showed 25% activity. However, the D103V and D103N mutants showed no peroxidase activity. All proteins, except for the D103V and D103N mutants, exhibited chaperone activity at $43^{\circ}C$. Our results suggest that the two conserved aspartic acid residues and serine residue of TSA1 play important roles in its thioredoxin peroxidase activity, and D103 plays a critical role in its chaperone activity.
Type Ⅰ signal peptidase is an integral membrane protein that functions to cleave signal peptides from secreted and membrane proteins. The enzyme serves as a potential target for the development of novel antibacterial agents due to its unique physiological properties. Despite being one of the best characterized enzymes, the catalysis of Type Ⅰ signal peptidase still remains controversy over the catalytic serine/lysine dyad mechanism. It appears that the dyad proteases are generally less efficient than the prototypical serine/histidine/aspartic acid triad found in most enzymes, although Type Ⅰ signal peptidase is an exception to this rule. In this paper, we have proposed that Type Ⅰ signal peptidase may act as the serine/lysine/aspartic acid triad cataltytic mechanism. Therefore, the aspartic acid 99 residue in the E. coli signal peptidase was chosen and mutated to an alanine to see if there is any possible role of the aspartic acid in the catalytic function. Type Ⅰ signal peptidase D99A protein was inactive in vitro assay using the procoat synthesized by in vitro transcription translation. However, the mutant was active using a highly sensitive in vivo assay. Pulse-chase experiments show that the replacement of aspartic acid 99 with alanine results in a very unstable signal peptidase molecule. Therefore, we conclude that it is unlikely that the residue is directly involved in catalysis, but rather plays an important role in stabilizing the protein structure.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.