• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.186-195
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• 2015

Anthranilate synthase (AS)는 트립토판(Trp)과 indole-3-acetic acid, indole alkaloids의 생합성 경로에서 중요한 효소로 작용한다. 트립토판 생합성 상에서 feedback inhibition에 민감하게 반응하는 AS alpha-subunit 관련 OASA2 유전자 영역의 single (F124V) 및 double (S126F/L530D) 점돌연변이로 변형된 유전자의 재조합운반체를 작성하고 이들 유전자들을 Agrobacterium 방법으로 동진벼에 도입하여 형질전환체를 육성하였다. Single 및 double 돌연변이 OsASA2 유전자가 도입된 형질전환 벼 계통들은 nos gene probe를 이용한 TaqMan PCR 방법으로 single copy를 선발하였고, intergenic 계통을 선발하기 위해서 Bfa I 제한효소를 이용하여 RB와 LB 인접서열로부터 IPCR을 통한 FST 분석을 수행하여 4 개의 intergenic 계통을 선발하였다. 도입된 유전자의 발현으로 형질전환 벼는 Trp, IAN 및 IAA가 잎에 가장 많이 축적되었고, 종자의 트립토판 함량도 증가되었다. 후대에서 tryptophan 함량이 높은 S-TG와 D-TG의 두 호모 이벤트 계통을 육성하여 트립토판 함량을 분석한 결과 대조구에 비하여 13~30배 이상 높게 나타났으며, 유리아미노산의 함량도 증가하였다. 이벤트 계통을 이용하여 microarray 분석을 수행한 결과 세포 내 이온 수송, 영양분 공급 등에 영향을 주는 유전자군들이 up-regulation 되었고, 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소 등이 down-regulation 된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 선발된 두개의 상동성 이벤트 계통들이 고함량의 유리 트립토판 생산 벼의 육종에 효과적으로 이용될 수 있음을 보여준 결과로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제32권4호
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• pp.393-398
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• 1999

Acetolactate synthase (ALS) catalyzes the first reaction common to the biosynthesis of L-valine, L-leucine, and L-isoleucine. ALS is the target site of several classes of herbicides, including the sulfonylureas, the imidazolinones, and the triazolopyrimidines. Two forms of ALS (ALS I and ALS II) which have different affinity for Heparin have been separated from etiolated pea seedlings. The substrate saturation curves of both ALS I and ALS II were hyperbolic in contrast to previous reports. The two forms of ALS showed significant differences in their physical and kinetic properties. The values of $K_m$ for ALS I and ALS II were 9.0 mM and 4.8 mM, respectively. The pI values for ALS I and ALS II were determined to be 5.3 and 5.75 by isoelectric focusing, respectively. The native molecular weights for ALS I and ALS II obtained by nondenaturing gel electrophoresis and activity staining were 124 and 244 kDa, respectively. They also exhibited different sensitivity to feedback inhibition by end-product amino acids and inhibition by Cadre, an imidazolinone herbicide.

• BMB Reports
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• 제50권1호
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• pp.1-2
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• 2017

Acquiring a selective growth advantage by breaking the proliferation barrier established by gatekeeper genes is a centrally important event in tumor formation. Removal of the mammalian Hippo kinase Mst1 and Mst2 in hepatocytes leads to rapid hepatocellular carcinoma (HCC) formation, indicating that the Hippo signaling pathway is a critical gatekeeper that restrains abnormal growth in hepatocytes. By rigorous genetic approaches, we identified an interacting network of the Hippo, Wnt/${\beta}$-catenin and Notch signaling pathways that control organ size and HCC development. We found that in hepatocytes, the loss of Mst1/2 leads to the activation of Notch signaling, which forms a positive feedback loop with Yap/Taz (transcription factors controlled by Mst1/2). This positive feedback loop results in severe liver enlargement and rapid HCC formation. Blocking the Yap/Taz-Notch positive feedback loop by Notch inhibition in vivo significantly reduced the Yap/Taz activities, hepatocyte proliferation and tumor formation. Furthermore, we uncovered a surprising inhibitory role of Wnt/${\beta}$-catenin signaling to Yap/Taz activities, which are important in tumor initiation. Genetic removal of ${\beta}$-catenin in the liver of the Mst1/2 mutants significantly accelerates tumoriogenesis. Therefore, Wnt/${\beta}$-catenin signaling, known for its oncogenic property, exerts an unexpected function in restricting Yap/Taz and Notch activities in HCC initiation. The molecular interplay between the three signaling pathways identified in our study provides new insights in developing novel therapeutic strategies to treat liver tumors.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권5호
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• pp.273-277
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• 1997

Rhizoctonia solani 추출물(elicitor)을 Hyoscyamus muticus 모상근배양에 처리하였을 때 sesquiterpene cyclase (SC)가 유도됨과 동시에 sesquiterpene화합물이 합성되어 배양액속에 축적하는 것으로 나타났다. 24시간 배양기간 동안 배양액으로부터 sesquiterpene을 추출ㆍ분리하여 배양할 경우, 추출ㆍ분리하지 않은 모상근배양보다 거의 두배의 함량이 생성되었다. Cyclase monoclonal antibody을 이용하여 immunoblot을 시도한 결과, 추출한 모상근배양과 추출하지 많은 모상근배양에서의 SC 절대량은 동일한 것으로 나타났으며, 효소활성도 현저한 차이가 없는 것으로 측정되었다. 이러한 결과는 terpenoid pathway에서 sesquiterpene 생합성이 이용가능한 기질의 량에 의해 조절되는 것으로 사료되며, feedback 조절은 sesquiterpene cyclase 효소에 앞서 일어나는 것으로 추정된다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.278-285
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• 2016

E. coli의 PheA 단백질은 chorismate mutase and prephenate dehydratase (CMPD) 활성을 가지며 마지막 산물인 페닐알라닌에 의하여 되먹임제어가 되는 생합성 경로의 주요 조절 효소 중의 하나이다. 그러므로, 이 PheA 단백질은 필수 아미노산 중의 하나인 페닐알라닌의 대량 생산에 이용하기 위한 단백질 공학의 타겟이 될 수 있다. 이러한 목적으로 PheA 단백질의 마지막 생산물인 페닐알라닌에 의한 되먹임저해 저항성 유전자원을 선별하였다. 이 유전자의 산물인 $PheA^{FBR}$은 118번째 류신이 페닐알라닌으로 치환되었고, 기질인 prephenate에 대한 친화도가 야생주단백질과 비교하여 약 3.5배 정도 높았다. $PheA^{FBR}$은 세포내에서 축척되어져 되먹임저해를 하는 페닐알라닌 농도에서(약1 mM와 10 mM)에서도 50%와 40%의 활성을 유지 하고 있었고, 페닐알라닌 존재하에서 기질의 결합 성향이 협동적(cooperative) 모드에서 단독적(hyperbolic) 모드로 전환되었다. 이는 기존 연구와 비교해 볼 때, 이 돌연변이 부위는 이 융합기능 효소인 PheA 단백질의 새로운 조절 부위의 존재를 암시 한다. 효소 동력학적 결과는 PheA 단백질의 되먹임저해 저항성 획득이 아미노산 돌연변이에 의한 단백질 구조의 변화 유도에 의한 것으로 생각된다. 더 나아가, 본 연구에서 선별된 돌연변이 유전자는 생물전환법을 이용한 필수아미노산 생산에 산업적으로 응용 가능성이 있다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.506-508
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• 1986

Metabolic activity of inorganic nitrogenous compounds affects not only microbial growth but also metabolite production in fermentation technology. We have worked on the enzymes participating in ammonia assimulation of some fermentation bacteria. This paper summarizes the results on glutamine synthetase and its application in practical field. Glutamine synthetase (L-glutamate:ammonia ligase, EC. 6.3.1.2) catalyzes the formation of glutamine from glutamate and ammonia at the expense of cleavage of ATP and inorganic phosphate. The enzyme plays a dual role in nitrogen metabolism in bacteria; it is a key enzyme not only in the biosynthesis of various compounds through glutamine but also in the regulation of synthesis of some enzymes involved in the metabolism of nitrogenous compounds. The detailed works with the Eschericia coli and other enterobacterial enzymes revealed that glutamine synthetase is controlled by the following complex of mechanisms: (a) feedback inhibition by end products, (b) repression and derepression of enzyme synthesis, (c) modulation of enzyme activity in response to divalent cation and (d) covalent modification of enzyme protein by adenylylation and its cascade control. Comparative studies have also been made on the enzymes from other organisms.

• BMB Reports
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• 제34권4호
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• pp.299-304
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• 2001

The 3-Deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate (DAHP) synthase is the first enzyme of aromatic amino acid-, folic acid-, and phenazine-1-carboxylic acid biosynthetic pathways. DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 that produces phenazine-1-carboxylic acid was feedback inhibited by two intermediary metabolites of aromatic amino acid biosynthetic pathways, prephenate and chorismate, but not by other metabolites, such as anthranilic acid, shikimic acid, p-aminobenzoic acid, and 3-hydroxyanthranilic acid. DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 was not inhibited by end products, such as aromatic amino acids, folic acid, and phenazine-1-carboxylic acid. The inhibition of DAHP synthase by prephenate and chorismate was non-competitive with respect to erythrose 4-phosphate and phosphoenolpyruvate. Prephenate and chorismate inhibited 50% of the DAHP synthase activity at concentrations of $2{\times}10^{-5}\;M$ and $1.2{\times}10^{-4}\;M$, respectively The synthesis of DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 was not repressed by exogenous aromatic amino acids, folic acid, and phenazine 1-carboxylic acid, single or in combinations.

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.254-261
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• 2012

본 연구의 목적은 포도당을 자연의 저질기반 미생물연료전지에 주입할 경우 전기생산을 최적화하기 위한 것이며, 이 때 관련된 미생물의 군집을 분석하고 관련미생물의 역할을 검토하고자 하였다. 1,000 mg/L의 포도당이 주입되었을 때 생성되는 전류가 약 3배 가량 증가하였다. 이러한 증가는 주로 발효세균과 전기생성세균의 상호작용에 기인하는 것으로서, 이는 발효미생물에 의해 생성된 유기산이 전기생성 미생물에 의해서 분해되므로 유기산의 축적을 방지하여 되먹임저해(feedback inhibition) 현상을 감소 시키는데 그 원인이 있는 것으로 보인다. 반면, 더 높은 농도의 포도당이 주입되었을 시에는 전류가 떨어지거나 큰 증가가 일어나지 않았다. 만약 적절한 농도의 포도당이 주입될 시, 전기생성 미생물과 발효미생물이 동시에 포도당을 분해하면서 피드백을 제거하며 전류생성이 증가함을 알 수 있었다. 포도당을 토양에 주입하였을 시에 Clostridium sp.과 같은 발효미생물이 많이 나타났다. 포도당의 발효는 전기생성에 있어서 긍정적 영향과 부정적 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. 즉 발효산물이 전기생성미생물에 의해서 분해되어서 사용된다면 전기생성이 증가한다. 하지만, 발효산물이 전기생성미생물에 의해서 분해되지 못한다면 여러 전기생성을 억제하는 화학적반응(pH 저하, 메탄생성, 유기산 축적 등)이 일어나고 미생물연료전지와 관계없는 미생물들이 주입된 유기물을 대부분 분해하여 전기생성이 저하될 수 있음이 밝혀졌다. 적절한 농도의 포도당 주입을 통한 발효세균(Clostridium sp. 등)과 전기발생균(Geobacter sp. 등)의 적절한 조합은 자연상태에서의 혼합미생물존재 환경에서의 전기생산을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제39권6호
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• pp.459-465
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• 1995

효모 acetolactate synthase를 분리 정제하여 기본적인 생화학적 성질에 대한 연구를 수행하였다. 효모를 0.5% glucose, 51 mM $K_2HPO_4$, 22 mM $KH_2PO_4$, 8mM$(NH_4)2SO_4,\;0.4\;m M\;MgSO_4$를 포함하는 최소 배지에서 37$^{\circ}C$로 18시간 동안 배양하였다. 배양된 세포들을 원심분리법으로 수학해 0.1 mM TPP, 0.5 mM DTT, 1${\mu}M$ FAD와 1mM MgCl_2$를 포함하는 20 mM phosphate 완충용액(pH 7.0)에 현탁시켜 하룻밤 동안 방치하였다. 효모를 파쇄한 후 이것의 $10,000{\times}g$ 상충액을 모아 ammonium sulfate 분별 침전법과 DEAE-Se-phacel 그리고 leucine-agarose chromatography법을 이용하여 부분 정제하였다. 단백질의 농도, 시간, 온도, pH, 기질농도 등의 영향을 조사하였으며 측정한 결과 최적온도는 50$^{\circ}C$이고, pH 8.0∼8.5 사이에서 최고 값을 나타냈다. $K_m$과 $V_{max}$값은 각각 8.4 mM과 17.9 nmol/mg/min으로 얻어졌다. 효소의 안정성은 ethylene glycol과 glycerol의 존재하에서 크게 향상됨이 관찰되었다. Feedback inhibition 연구 결과 Val에 의해 가장 많은 영향을 받았고 Leu에는 거의 영향을 받지 않았다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제30권2호
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• pp.53-61
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• 2014

Background and Objectives : Anaplastic thyroid carcinoma(ATC) is a rare but highly aggressive thyroid malignancy that is associated with an extremely poor survival despite the best multidisciplinary care. BRAF(V600E) mutation is detected in about a quarter of ATC, but unlike its high treatment response to selective BRAF inhibitor (PLX4032) in metastatic melanoma, the treatment response of ATC is reported to be low. The purpose of this study is to investigate the innate resistance mechanism responsible for this low treatment response to BRAF inhibitor and its effect on epithelial-mesenchymal transition(EMT). Materials and Methods : Two ATP cell lines, 8505C and FRO were selected and treated with PLX4032 and its drug sensitivity and effects on cell migration and EMT were examined and compared. Further investigation on the changes in signals responsible for the different treatment response to PLX4032 was carried out and the same experiment was performed on both orthotopic and ectopic xenograft mouse models. Results : FRO cell line was more sensitive to PLX4032 treatment compared to 8505C cell line. The resistance to BRAF inhibition in 8505C was due to increased expression of EGFR. Effective inhibition of both EGFR and p-AKT was achieved after dual treatment with BRAF inhibitor(PLX4032) and EGFR inhibitor(Erlotinib). Similar results were confirmed on in vivo study. Conclusion : EGFR-mediated reactivation of the PI3K/AKT pathway and MAPK pathway contributes to the relative insensitivity of BRAF(V600E) mutant ATC cells to PLX4032. Dual inhibition of BRAF and EGFR leads to sustained treatment response including cell invasiveness.