• BMB Reports
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• 제42권5호
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• pp.286-292
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• 2009

Arginine deiminase (ADI), an arginine-degrading enzyme, has anti-proliferative and anti-tumor activities and is capable of inhibiting the production of nitric oxide (NO). Modulation of nitric oxide (NO) production is considered a promising approach for the treatment of various diseases including cancer, inflammation and neuronal disorders. In this study, an ADI gene was fused with an HIV-1 Tat peptide in a bacterial expression vector to produce an genetic in-frame Tat-ADI fusion protein. When added exogenously to the culture media, the expressed and purified Tat-ADI fusion proteins were efficiently transduced into macrophage Raw 264.7 cells in a time- and dose-dependent manner. Furthermore, transduced Tat-ADI fusion proteins markedly increased cell viability in cells treated with lipopolysaccharide (LPS). This increase in viability was mediated by an inhibition of NO production. These results suggest that this Tat-ADI fusion protein can be used in protein therapies of NO-related disorders such as cancer, inflammation and neuronal diseases.

• BMB Reports
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• 제42권3호
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• pp.136-141
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• 2009

Familial Amyotrophic lateral sclerosis (FALS) is a progressive neurodegenetative disorder induced by mutations of the SOD1 gene. Heat shock protein 27 (HSP27) is well-defined as a stress-inducible protein, however the its role in ALS protection has not yet been established. To investigate the role HSP27 may have in SOD1 mutant-mediated apoptosis, human SOD1 or HSP27 genes were fused with a PEP-1 peptide in a bacterial expression vector to produce a genetic in-frame fusion protein, which was then transduced into cells. We found the purified PEP-1-HSP27 fusion proteins can be transduced efficiently into neuronal cells and protect against cell death by enhancing mutant SOD1 activity. Moreover, transduced PEP-1-HSP27 efficiently prevents protein aggregation produced by oxidative stress. These results suggest that transduced HSP27 fusion protein may be explored as a potential therapeutic agent for FALS patients.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권11호
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• pp.2044-2051
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• 2017

The main pathological hallmark of Alzheimer's disease is the deposition of amyloid-beta ($A{\beta}$) peptides in the brain. $A{\beta}$ has been widely used to mimic several aspects of Alzheimer's disease. However, several characteristics of amyloid-induced Alzheimer's disease pathology are not well established, especially in mice. The present study aimed to develop a new Alzheimer's disease model by investigating how $A{\beta}$ can be effectively aggregated using prokaryotes and eukaryotes. To express the $A{\beta}42$ complex in HEK293 cells, we cloned the $A{\beta}42$ region in a tandem repeat and incorporated the resulting construct into a eukaryotic expression vector. Following transfection into HEK293 cells via lipofection, cell viability assay and western blotting analysis revealed that exogenous $A{\beta}42$ can induce cell death and apoptosis. In addition, recombinant His-tagged $A{\beta}42$ was successfully expressed in Escherichia coli BL21 (DE3) and not only readily formed $A{\beta}$ complexes, but also inhibited the proliferation of SH-SY5Y cells and E. coli. For in vivo testing, recombinant His-tagged $A{\beta}42$ solution ($3{\mu}g/{\mu}l$ in $1{\times}PBS$ containing $1mM\;Ni^{2+}$) was injected stereotaxically into the left and right lateral ventricles of the brains of C57BL/6J mice (n = 8). Control mice were injected with $1{\times}PBS$ containing $1mM\;Ni^{2+}$ following the same procedure. Ten days after the sample injection, the Morris water maze test confirmed that exogenous $A{\beta}$ caused an increase in memory loss. These findings demonstrated that $Ni^{2+}$ is capable of complexing the 50-kDa amyloid and that intracerebroventricular injection of $A{\beta}42$ can lead to cognitive impairment, thereby providing improved Alzheimer's disease models.

• 대한바이러스학회지
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• 제29권2호
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• pp.129-136
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• 1999

Transient transfection assay has been done to evaluate whether the c-jun activation would be prerequisite to the induction of permissiveness against human cytomegalovirus using in vitro cell model in which U937 has been induced to express CD11b and CD14 to become potential monocyte/macrophage cells by TPA treatment. U937 cells were treated with $10\;{\mu}M$, $50\;{\mu}M$ or $100\;{\mu}M$ of TPA. The cell morphology change was observed and the expression of the CD11b and CD14 was confirmed by FACS. Differentiated cells were transfected with pJLuc reporter vector which contained the wild type murine c-jun promoter spanning the SP1, CTF, ATF/CREB and MEF-2 binding sites upstream of the firefly luciferase gene. After 48 hrs of transfection, the cells were infected with HCMV Towne strain and the luciferase activity was assessed at 1 hand 4 h pi. The transfection assay showed no activation of the c-jun promoter at 1 h pi, instead, it showed 2 times increase of the its activity at 4 h pi. There was no difference of the c-jun promoter activation between TPA treated and untreated U937 cells, implying that c-jun activation might not be prerequisite for allowing cells to be premissive to HCMV, although HCMV infection itself could activate c-jun promoter.

• 미생물학회지
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• 제31권4호
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• pp.279-285
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• 1993

p53 유전자의 변화는 인간의 여러 암에서 가장 흔하게 발견되며 종양세포내에서는 이러한 변형된 p53 단백질의 양의 증가가 초래된다. 세포내에 축적된 p53 단백질의 발견은 인간의 암증세를 판단할 유용한 기중이 되기도 한다. 본 연구에서는 이러한 면역조직화학 검사에 쓰일 수 있는 폴리클로날 항체를 만들기 위햐여 사람의 p53 유전자를 glutathione S-transferase 와의 융합 단백질의 형태로서 대장균내에서 발현시켰다. p53 의 아미노산 1-158번을 코딩하고 있는 NeoI fragment 와 아미노산 159-393 번을 코딩하는 NocI-BamHI fragment 를 BamHI linker 를 이용하여 in frame 으로 pGEX-2T 의 BamHI 자리에 삽입하여 재조합 플라스미드 pGTNS 와 pGTNL 을 각각 만들었다. 또 PCR 에 의한 증폭에 의햐여 아미노산 38-145번을 코딩하는 유전자 부위를 증폭하였으며 BamHI 과 PvuII 로 절단하여 pGEX-2T의 BamHI 과 SmaI 자리에 삽입함으로써 pGTBP 를 제조하였다. 이들 재조합 균주들을 IPTG 로 4시간 induction 한 후 세포 추출물로부터 glutathione Sepharose bead 를 이용하여 융합단백질을 분리하였다. Bead 에 결합된 단백질은 10% SDS-polyacrylamide gel 에서 전기영동하였으며, 각각의 분자량은 54 kDa, 53 kDa 와 40 kDa 였다. 이러한 방법으로 1리터 배양으로부터 약 1mg 의 단백질을 정제하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.273-279
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• 2015

해양 미세조류인 Phaeodactylum tricornutum은 게놈 염기서열이 완전히 밝혀진 규조류로서, 형질전환 방법이 개발되어 있고, 여러 가지 분자생물학적 연구 기술이 개발되어 규조류 연구에서 모델 종으로 여겨지고 있다. 본 연구의 목적은 methylerythritol phosphate (MEP) 대사경로의 마지막 효소인 (E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (HDR)를 코딩하는 P. tricornutum의 Pthdr 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 형질전환체를 확보하는 것이다. 유전자 도입 방법은 gold microcarrier를 사용한 bombardment 방법을 사용하였고, 형질전환 유무 및 목적 유전자의 전사체 확인에는 각각 genomic DNA-PCR 및 cDNA-PCR 방법을 사용하였다. 양성대조군으로 egfp 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 최종적으로 eGFP 단백질이 발현되는 것을 형광 공초점 현미경을 통해 확인하였다. 이를 바탕으로, 확보된 Pthdr 형질전환체에서도 도입한 Pthdr 유전자로부터 발현된 PtHDR 효소도 잘 발현될 것으로 추측할 수 있었다. 이렇게 준비된 Pthdr 형질전환체는 추후 연구를 통해, P. tricornum의 유용물질인 카로티노이드의 생합성 과정 연구 및 고부가가치 카로티노이드 과발현 균주 개발 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.281-286
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• 2005

환경스트레스에 내성을 갖는 버즈풋 트레포일(Lotus crniculatus L.) 형질전환체를 개발하기 위하여, AtNDPK 유전자가 SWPA2 프로모터에 의해 조절되도록 재조합한 발현벡터 pCAMBIA 2300 /SWPA2::AtNDPK2를 Agrobacterium 형질전환 방법으로 버즈풋 트레포일에 도입하였다. Apgrobacterium과 버즈풋 트레포일 캘러스의 공동배양한 캘러스를 $100{\mu}g/m1$의 kanamycin 및 $500{\mu}g/ml$의 cefotaxim을 첨가한 SH-3-kc 배지에서 배양하며 형질전환된 캘러스를 선발한 다음, BOi2Y 배지에서 2개월 이상 배양하며 식물체로 재분화시켰다. 재분화된 버즈풋 트레포일의 genomic DNA를 분리, PCR 및 Southern blot 분석을 실시한 결과, AtNDPK유전자를 도입한 형질전환체의 경우 agarose gel 전기영동 및 X-ray 필름상에서 DNA band 및 hybridization signal을 확인할 수 있었으나, 형질전환 되지 않은 대조구의 버즈풋 트레포일에서는 DNA band 및 hybridization signal이 관찰되지 않았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제17권4호
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• pp.379-386
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• 1997

대만산 배추 (Brassica campestris M.)로부터 분리한 BcHSPI7.6 cDNA(내열성 유전자)를 pBKSl-l vector에 subcloning하므로서, NPTII 유전자와 P35S-HSPI7.6 cDNA를 가지는 pBKH4 재조합 플라스미드를 제작하였다. 이들 플라스미드를 갖는 A. tumefaciens LBA4404로서 담배잎 단편을 24시간 동안 공배양하므로서 감염시켰으며, 이들 유전자로 형질전환된 shoot는 $100\;{\mu\textrm{g}}/ml$의 가나마이신을 첨가한 MS-n/B 배지에서 선발하였다. 담배((Nicotiana. tabacum)의 열에 대한 치사온도는 $50^{\circ}$에서 15분 이상이었으며, BcHSPI7.6 cDNA를 갖는 형질전환된 식물체는 이 온도에서 내열성을 나타내었다. 식울체의 형질전환 여부는 ${\alpha}^{_32}P$로 표지한 BcHSPI7.6 cDNA 단편을 probe로 이용해서 Southern blot hybridization을 실시하므로서 확인하였다. BcHSPI7.6 cDNA의 발현정도는 Northern blot 분석과 이중면역확산 방법으로 확인하였다. 본 연구에서, 담배에 도입한 BcHSPI7.6 cDNA는 내열성과 관련이 있는 유전자로서, HSPI7.6 단백질은 식물체를 열에 의한 손상으로부터 방지해 주는 protector 역할을 하는 것 으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.325-330
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• 2004

효모에 있어 자외선에 의한 절제회복 관여 DNA회복유전자가 많이 알려져 있으나, 이들이 어떤 기능을 하는지는 아직 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 자외선 조사 시 절제회복의 초기 단계에 절대적으로 필요한 RAD3 유전자와 유사한 유전자인 HRD3 유전자를 분열형 효모인 Schizosaccharomyces pombe에서 분리하여 그 특성을 연구하였다. 이 결과 분리한 유전자는 효모 RAD3 유전자와 염기서열에서 약 70%이상의 유사성을 보였다. 이 유전자의 염기서열 결과 유전자 산물의 분자량은 75 kDa였다. 2-D gel 결과 과잉발현 시 HRD3 단백질은 숙주 단백질의 합성 억제 또는 분해 촉진을 유발하여 숙주세포인 대장균에 독성초과를 나타내었다. HRD3 유전자와 lacZ 유전자를 융합시킨 여러 가지 재조합 vector를 만들어 이들 융합단백질을 분리, 연구 한 결과 HRD3 단백질의 카르복실 말단부분이 효모에 있어서 DNA회복기능과 대장균에서의 독성효과를 나타내는 중요부위임이 확인되었다.