The binding interaction of ethidium to a series of synthetic deoxyoligonucleotides containing a B-Z junction between left-handed Z-DNA and right-handed B-DNA, was studied. The series of deoxyoligonucleotides was designed so as to vary a dinucleotide step immediately adjacent to a B-Z junction region. Ethidium binds to the right-handed DNA forms and hybrid B-Z forms which contain a B-Z junction, in a highly cooperative manner. In a series of deoxyoligonucleotides, the binding affinity of ethidium with DNA forms which were initially hybrid B-Z forms shows over an order of magnitude higher than that with any other DNA forms, which were entirely in B-form DNA The cooperativity of binding isotherms were described by an allosteric binding model and by a neighbor exclusion model. The binding data were statistically compared for two models. The conformation of allosterically converted DNA forms under binding with ethidium is found to be different from that of the initial B-form DNA as examined by CD spectra. The ratio of the binding constant was interestingly correlated to the free energy of base unstacking and the conformational conversion of the dinucleotide. The more the base stacking of the dinucleotide is unstable, or the harder the conversion of B to A conformation, the higher the ratio of the binding constant of ethidium with the allosterically converted DNA forms and with the initial B-Z hybrid forms. DNA sequence around a B-Z junction region affects the binding affinity of ethidium. The results in this study demonstrate that ethidium could preferentially interact with unusual DNA structures.
Glycerol dehydrogenases (GlyDHs) are essential for glycerol metabolism in vivo, catalyzing its reversible reduction to 1,3-dihydroxypropranone (DHA). The gldA gene encoding a putative GlyDH was cloned from Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum DSM 571 (TtGlyDH) and expressed in Escherichia coli. The presence of Mn2+ enhanced its enzymatic activity by 79.5%. Three highly conserved residues (Asp171, His254, and His271) in TtGlyDH were associated with metal ion binding. Based on an investigation of glycerol oxidation and DHA reduction, TtGlyDH showed maximum activity towards glycerol at 60℃ and pH 8.0 and towards DHA at 60℃ and pH 6.0. DHA reduction was the dominant reaction, with a lower Km(DHA) of 1.08 ± 0.13 mM and Vmax of 0.0053 ± 0.0001 mM/s, compared with glycerol oxidation, with a Km(glycerol) of 30.29 ± 3.42 mM and Vmax of 0.042 ± 0.002 mM/s. TtGlyDH had an apparent activation energy of 312.94 kJ/mol. The recombinant TtGlyDH was thermostable, maintaining 65% of its activity after a 2-h incubation at 60℃. Molecular modeling and site-directed mutagenesis analyses demonstrated that TtGlyDH had an atypical dinucleotide binding motif (GGG motif) and a basic residue Arg43, both related to dinucleotide binding.
Hyeonjeong Yu;Jiyeon Hong;Jihye Seok;Young-Bae Seu;Il-Kwon Kim;Kyung-Jin Kim
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.33
no.10
/
pp.1361-1369
/
2023
Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) has been considered a very important and meaningful industrial microorganism for the production of amino acids worldwide. To produce amino acids, cells require nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH), which is a biological reducing agent. The pentose phosphate pathway (PPP) can supply NADPH in cells via the 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGD) enzyme, which is an oxidoreductase that converts 6-phosphogluconate (6PG) to ribulose 5-phosphate (Ru5P), to produce NADPH. In this study, we identified the crystal structure of 6PGD_apo and 6PGD_NADP from C. glutamicum ATCC 13032 (Cg6PGD) and reported our biological research based on this structure. We identified the substrate binding site and co-factor binding site of Cg6PGD, which are crucial for understanding this enzyme. Based on the findings of our research, Cg6PGD is expected to be used as a NADPH resource in the food industry and as a drug target in the pharmaceutical industry.
A calmodulin-dihydrofolate reductase (DHFR) sandwich fusion protein was generated by insertion of calmodulin into the $\beta$-bulge region of DHFR to observe the effects of structurally constraining the calmodulin structure. The calcium binding properties of the sandwich protein were almost identical to calmodulin. Similar to calmodulin ($10.7 {\mu}M$), the sandwich protein bound four equivalents of calcium, with half saturation ($K_{0.5}$) observed at a [$Ca^{2+}$] of $8{\mu}M$. However, nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) kinase activation property of the sandwich protein was lower than that of calmodulin. The sandwich protein activated NAD kinase, but to only half of the level obtained with calmodulin. The K 0.5 for both calmodulin and the sandwich protein were approximately the same (1-2 nM). Methylation analyses of the sandwich protein show that insertion of calmodulin into DHFR results in a large decrease in methylation. The $V_{max}$ observed with the sandwich protein (95 nmole/min/ml) was only 22% of the value observed with calmodulin (436 nmol/min/ml) in the presence of calcium. Addition of trimethoprim to the reaction significantly inhibited the observed methylation rate. Overall, the data suggest that the insertion of calmodulin into the DHFR structure has little effect on calcium binding by the individual lobes of calmodulin, but may constrain the lobes in a manner that results in altered interaction with the calmodulin-dependent proteins, and severely perturbed the methyltransferase recognition site.
Min, Kyungjin;Yoon, Hye-Jin;Matsuura, Atsushi;Kim, Yong Hwan;Lee, Hyung Ho
Molecules and Cells
/
v.41
no.4
/
pp.331-341
/
2018
L-pipecolic acid is a non-protein amino acid commonly found in plants, animals, and microorganisms. It is a well-known precursor to numerous microbial secondary metabolites and pharmaceuticals, including anticancer agents, immunosuppressants, and several antibiotics. Lysine cyclodeaminase (LCD) catalyzes ${\beta}$-deamination of L-lysine into L-pipecolic acid using ${\beta}$-nicotinamide adenine dinucleotide as a cofactor. Expression of a human homolog of LCD, ${\mu}$-crystallin, is elevated in prostate cancer patients. To understand the structural features and catalytic mechanisms of LCD, we determined the crystal structures of Streptomyces pristinaespiralis LCD (SpLCD) in (i) a binary complex with $NAD^+$, (ii) a ternary complex with $NAD^+$ and L-pipecolic acid, (iii) a ternary complex with $NAD^+$ and L-proline, and (iv) a ternary complex with $NAD^+$ and L-2,4-diamino butyric acid. The overall structure of SpLCD was similar to that of ornithine cyclodeaminase from Pseudomonas putida. In addition, SpLCD recognized L-lysine, L-ornithine, and L-2,4-diamino butyric acid despite differences in the active site, including differences in hydrogen bonding by Asp236, which corresponds with Asp228 from Pseudomonas putida ornithine cyclodeaminase. The substrate binding pocket of SpLCD allowed substrates smaller than lysine to bind, thus enabling binding to ornithine and L-2,4-diamino butyric acid. Our structural and biochemical data facilitate a detailed understanding of substrate and product recognition, thus providing evidence for a reaction mechanism for SpLCD. The proposed mechanism is unusual in that $NAD^+$ is initially converted into NADH and then reverted back into $NAD^+$ at a late stage of the reaction.
Pak, Valeriy V.;Koo, Min-Seon;Lee, Na-Ri;Oh, Su-Kyung;Kim, Myung-Sunny;Lee, Jong-Soo;Kwon, Dae-Young
Food Science and Biotechnology
/
v.14
no.6
/
pp.727-731
/
2005
Synthesized Ile-Ala-Val-Pro (IAVP) peptide, which has the highest hypocholesterolemic effect among a number of synthesized derivatives of Ile-Ala-Val-Pro-Gly-Glu-Val-Ala (IAVPGEVA) isolated from 11S globulin of soy protein by pepsin digestion, was selected for investigation in the present study. Using a recombinant Syrian hamster 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase (HMGR), we studied in detail the inhibition of this enzyme by IAVP and compared the action of this peptide to that of lovastatin, a known competitive inhibitor of this enzyme. The concentration of IAVP required for 50% inhibition ($IC_{50}$) of HMGR activity in given experimental conditions was $340\;{\mu}M$. Kinetic analysis revealed that the studied peptide is a competitive inhibitor of HMGR with respect to both 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH), with an equilibrium constant of inhibitor binding ($K_i\;=\;[E][I]/[EI]$) of $61{\pm}1.2\;{\mu}M$ and $157{\pm}4.4\;{\mu}M$, respectively. At the same conditions, $K_i$ and $IC_{50}$ for lovastatin were $2.2{\pm}0.1\;nM$ and 12.5 nM, respectively. Thus, the given peptide interacts with HMGR as a bisubstrate, consequently blocking access of both substrates to the active sites. The achieved results suggest the design of new peptide sequences having a higher relative affinity to binding sites of this enzyme and an enhancement of their hypocholesterolemic properties.
The Cu cation binding sites of $[Cu(I){\cdot}d(CpG){\cdot}d(CpG)-2H]^{-1}$ complex have been investigated to explain the $[Cu{\cdot}DNA]$ biological activity caused by the Cu association to DNA. The structure of $[Cu(I){\cdot}d(CpG){\cdot}d(CpG)-2H]^{-1}$ complex was investigated by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). The fragmentation patterns of $[Cu(I){\cdot}d(CpG){\cdot}d(CpG)-2H]^{-1}$ complex were analyzed by MS/MS spectra. In the MS/MS spectra of $[Cu(I){\cdot}d(CpG){\cdot}d(CpG)-2H]^{-1}$ complex, three fragment ions were observed with the loss of d(CpG), {d(CpG) + Cyt}, and {d(CpG) + Cyt + dR}. The Cu cation binds to d(CpG) mainly by substituting the $H^+$ of phosphate group. Simultaneously, the Cu cation prefers to bind to a guanine base rather than a cytosine base. Five possible geometries were considered in the attempt to optimize the $[Cu(I){\cdot}d(CpG){\cdot}d(CpG)-2H]^{-1}$ complex structure. The ab initio calculations were performed at B3LYP/6-31G(d) level.
Park, Suhyun;Hyun, Hyesook;Lee, Jong Suk;Cho, Kyungyun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.26
no.9
/
pp.1636-1642
/
2016
Phenalamide is a bioactive secondary metabolite produced by Myxococcus stipitatus. We identified a 56 kb phenalamide biosynthetic gene cluster from M. stipitatus DSM 14675 by genomic sequence analysis and mutational analysis. The cluster is comprised of 12 genes (MYSTI_04318- MYSTI_04329) encoding three pyruvate dehydrogenase subunits, eight polyketide synthase modules, a non-ribosomal peptide synthase module, a hypothetical protein, and a putative flavin adenine dinucleotide-binding protein. Disruption of the MYSTI_04324 or MYSTI_04325 genes by plasmid insertion resulted in a defect in phenalamide production. The organization of the phenalamide biosynthetic modules encoded by the fifth to tenth genes (MYSTI_04320-MYSTI_04325) was very similar to that of the myxalamid biosynthetic gene cluster from Stigmatella aurantiaca Sg a15, as expected from similar backbone structures of the two substances. However, the loading module and the first extension module of the phenalamide synthase encoded by the first to fourth genes (MYSTI_04326-MYSTI_04329) were found only in the phenalamide biosynthetic gene cluster from M. stipitatus DSM 14675.
Acyl-CoA oxidases (ACOXs) play important roles in lipid metabolism, including peroxisomal fatty acid ${\beta}$-oxidation by the conversion of acyl-CoAs to 2-trans-enoyl-CoAs. The yeast Yarrowia lipolytica can utilize fatty acids as a carbon source and thus has extensive biotechnological applications. The crystal structure of ACOX3 from Y. lipolytica (YlACOX3) was determined at a resolution of $2.5{\AA}$. It contained two molecules per asymmetric unit, and the monomeric structure was folded into four domains; $N{\alpha}$, $N{\beta}$, $C{\alpha}1$, and $C{\alpha}2$ domains. The cofactor flavin adenine dinucleotide was bound in the dimer interface. The substrate-binding pocket was located near the cofactor, and formed at the interface between the $N{\alpha}$, $N{\beta}$, and $C{\alpha}1$ domains. Comparisons with other ACOX structures provided structural insights into how YlACOX has a substrate preference for short-chain acyl-CoA. In addition, the structure of YlACOX3 was compared with those of medium- and long-chain ACOXs, and the structural basis for their differences in substrate specificity was discussed.
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.