• 제목/요약/키워드: Fructose-1,6-bisphosphate aldolase

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Putative fructose-1,6-bisphosphate aldolase 1 (AtFBA1) affects stress tolerance in yeast and Arabidopsis

  • Moon, Seok-Jun;Shin, Dong-Jin;Kim, Beom-Gi;Byun, Myung-Ok
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권2호
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    • pp.106-113
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    • 2012
  • Glycolysis is responsible for the conversion of glucose into pyruvate and for supplying reducing power and several metabolites. Fructose-1,6-bisphosphate aldolase (AtFBA1), a central enzyme in the glycolysis pathway, was isolated by functional complementation of the salt-sensitive phenotype of a calcineurin (CaN)-deficient yeast mutant. Under high salinity conditions, aldolase activity and the concentration of NADH were compromised. However, expression of AtFBA1 maintained aldolase activity and the NADH level in yeast cells. AtFBA1 shares a high degree of sequence identity with known class I type aldolases, and its expression was negatively regulated by stress conditions including NaCl. The fusion protein GFP-AtFBA1 was localized in the cytosol of Arabidopsis protoplasts. The seed germination and root elongation of AtFBA1 knock-out plants exhibited sensitivity to ABA and salt stress. These results indicate that AtFBA1 expression and aldolase activity is important for stress tolerance in yeast and plants.

Crystallographic snapshots of active site metal shift in E. coli fructose 1,6-bisphosphate aldolase

  • Tran, Huyen-Thi;Lee, Seon-Hwa;Ho, Thien-Hoang;Hong, Seung-Hye;Huynh, Kim-Hung;Ahn, Yeh-Jin;Oh, Deok-Kun;Kang, Lin-Woo
    • BMB Reports
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    • 제49권12호
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    • pp.681-686
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    • 2016
  • Fructose 1,6-bisphosphate aldolase (FBA) is important for both glycolysis and gluconeogenesis in life. Class II (zinc dependent) FBA is an attractive target for the development of antibiotics against protozoa, bacteria, and fungi, and is also widely used to produce various high-value stereoisomers in the chemical and pharmaceutical industry. In this study, the crystal structures of class II Escherichia coli FBA (EcFBA) were determined from four different crystals, with resolutions between $1.8{\AA}$ and $2.0{\AA}$. Native EcFBA structures showed two separate sites of Zn1 (interior position) and Zn2 (active site surface position) for $Zn^{2+}$ ion. Citrate and TRIS bound EcFBA structures showed $Zn^{2+}$ position exclusively at Zn2. Crystallographic snapshots of EcFBA structures with and without ligand binding proposed the rationale of metal shift at the active site, which might be a hidden mechanism to keep the trace metal cofactor $Zn^{2+}$ within EcFBA without losing it.

Protective and Anti-Pathology Effects of Sm Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase-Based DNA Vaccine against Schistosoma mansoni by Changing Route of Injection

  • Saber, Mohamed;Diab, Tarek;Hammam, Olft;Karim, Amr;Medhat, Amina;Khela, Mamdouh;El-Dabaa, Ehab
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제51권2호
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    • pp.155-163
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    • 2013
  • This study aimed to evaluate the efficacy of fructose-1,6-bis phosphate aldolase (SMALDO) DNA vaccination against Schistosoma mansoni infection using different routes of injection. The SMALDO has been cloned into the eukaryotic expression vector pcDNA3.1/V5-His TOPO-TA and was used in injecting Swiss albino mice intramuscularly (IM), subcutaneously (SC), or intraperitoneally (IP) ($50{\mu}g/mouse$). Mice vaccinated with non-recombinant pcDNA3.1 served as controls. Each group was immunized 4 times at weeks 0, 2, 4, and 6. Two weeks after the last booster dose, all mice groups were infected with 80 S. mansoni cercariae via tail immersion. At week 8 post-infection, animals were sacrificed for assessment of parasitological and histopathological parameters. High anti-SMALDO IgG antibody titers were detected in sera of all vaccinated groups (P<0.01) compared to the control group. Both the IP and SC vaccination routes resulted in a significant reduction in worm burden (46.2% and 28.9%, respectively, P<0.01). This was accompanied by a significant reduction in hepatic and intestinal egg counts (41.7% and 40.2%, respectively, P<0.01) in the IP group only. The number of dead eggs was significantly increased in both IP and IM groups (P<0.01). IP vaccination recorded the highest significant reduction in granuloma number and diameter (54.7% and 29.2%, respectively, P<0.01) and significant increase in dead miracidia (P<0.01). In conclusion, changing the injection route of SMALDO DNA vaccination significantly influenced the efficacy of vaccination. SMALDO DNA vaccination via IP route could be a promising protective and antipathology vaccine candidate against S. mansoni infection.

퉁퉁마디로부터 염에 의하여 유도되는 Aldolase 유전자의 분리 및 발현분석 (Molecular Cloning and Characterization of Salt-inducible Aldolase from Salicornia herbacea)

  • 차준영;네티엘마와티;김순길;이증주;임채오;정우식;이곤호;손대영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권4호
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    • pp.323-328
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    • 2003
  • 토양 내의 고농도의 염은 심각한 환경스트레스 중의 하나로 농작물의 생산을 감소시킨다. 식물은 염 스트레스로부터 벗어나기 위하여 많은 단백질을 합성한다든지 유전자들의 발현을 조절하는 등 여러 가지 생리, 생화학적인 변화를 일으킨다. 퉁퉁마디는 우리나라에 자생하는 염생식물로 갯벌과 염전주위에서 생육한다. 퉁퉁마디의 생화학적, 분자생물학적 내염성 기구를 이해하기 위하여 differential display방법으로 NaCl에 의하여 발현이 증가되는 cDNA들을 분리하였다. 본 연구에서는 그 중 하나인 ShADL의 특성을 조사하였다. ShADL은fructose-1, 6-bisphosphate aldolase와 높은 유사성을 보였다. 이 유전자는 1293bp길이에 359개의 아미노산으로 구성된 open reading frame을 포함하고 있으며, 이로부터 추정되는 분자량은 39 kDa이었다. ShADL단백질은 애기장대의 aldolase와 86%의 높은 유사성을 나타내었으며 같은 염생식물인 com-mon ice plant의 adolase와는 78%의 유사성을 보였다. Northern 분석결과, ShADL 유전자는 NaCl의 농도가 증가함에 따라 발현량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다.

점토광물 처리에 따른 상토에서 고추의 초기생장 효과 (Effects of the Applications of Clay Minerals on the Early Growth of Red Pepper in Growing Medium)

  • 이동기;이석언;김덕현;홍현기;남주현;최종순;이문순;우선희;정근욱
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.463-470
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    • 2012
  • 최근 원예산업의 발달로 인해 모종의 연중 생산량이 증가되고 플러그 트레이를 이용한 양질의 모종을 편리하게 키울수 있는 육묘기술이 보급되면서 상토의 사용량이 크게 증가되었다. 본 연구에서는 4가지 점토광물 일라이트, 필라이트, 제올라이트, 벤토나이트의 상토 첨가 시 고추의 초기 성장에 대한 효과를 알아보았다. 또한 일라이트 처리 시 고추 잎과 줄기의 시료에 대한 프로테옴 분석을 수행하였다. 포트에 있는 상토에 4가지 점토광물을 각각 처리한 이후에 트레이서 재배된 모종 중에서 건강하고 규칙적인 크기를 가진 모종을 선별하여 포트에서 재배하였다. 본 연구는 6주 동안 충북대학교 유리 온실에서 수행되었다. 4가지 점토광물 처리에 따른 고추의 초장, 뿌리와 줄기의 생중량과 건중량은 무처리와 비교해서 모든 점토광물 처리구에서 높게 나타났다. 그리고 고추의 뿌리, 줄기, 잎에서 양이온 $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$의 흡수량은 무처리구보다 모든 점토광물 처리구에서 높게 나타났다. 고추 시료에 대한 프로테옴 분석을 실시한 결과 잎 조직에서는 에너지 대사에 관련 단백질인 plastid fructose-1, 6-bisphosphat aldolase class 1, aldolase 및 glyceraldehydes 3-phosphate dehydrogenase가 대조구보다 더 많이 발현되는 것을 보여주었다. 줄기 조직에서는 에너지 대사에 관련된 NAD-dependent formate dehydrogenase, potassium(K) 운송 단백질, 지베렐린 반응 조절에 관련된 GIA/RGA 단백질 등이 대조구보다 더 많이 발현되는 것을 보여주었다. 프로테옴 분석으로 얻어진 결과를 보면 일라이트 처리 시 특이하게 차별적으로 발현된 단백질이 고추의 초기 생장 증진에 관련된 것으로 사료된다. 그러므로 점토광물의 처리에 대한 채소작물의 반응에 관련된 몇몇 단백질의 동정은 그들의 분자적인 기작 구명을 이해하는 데 새로이 기여할 것으로 사료된다.

옥수수 영양생장기 한발 스트레스에 의한 광합성의 생리적 반응 및 프로테옴 변화 분석 (Physiological and Proteome Responses of Korean F1 maize (Zea mays L.) Hybrids to Water-deficit Stress during Tassel Initiation)

  • 배환희;권영상;손범영;김정태;고영삼;김선림;백성범;신성휴;김상곤
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.422-431
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    • 2019
  • 본 연구는 옥수수 유수형성기(본 잎 6개)에 10일 동안 수분부족처리를 하였을 때 F1 옥수수 교잡종 식물체의 생리적 반응과 프로테옴 변화를 분석한 것이다. 실험에 사용한 품종은 일미찰과 광평옥이었다. 1. 정상구에 비해 수분이 결핍된 옥수수 교잡종에서는 평균 3개의 잎이 감소했고, 잎 면적은 각각 32~34 % 감소했으며, 경장은 일미찰에서는 약 14%, 광평옥에서는 약 27% 줄었다. 웅수 길이는 일미찰과 광평옥에서 각각 74, 82%가 감소하였다. 2. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 3. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 4. 이차원전기영동방법으로 정상구와 한발 스트레스를 받은 교잡종에서 다른 단백질 발현양상을 나타내는 21 개의 단백질 spot을 확인하였다. MALDI-TOF MS (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) 및 단백질 데이터베이스 분석을 통해 21개의 단백질 spot 중 탄수화물 대사에 관련된 단백질이 8개, 스트레스 관련 단백질이 6개, 지방산 이화작용 및 광합성에 관련된 단백질이 각각 2개, 에너지 대사 및 수송에 관련된 단백질이 각각 1개가 분석되었다. 5. 이들 단백질 중 Triosephosphate isomerase, fructose-bisphosphate aldolase, uncharacterized protein을 제외하고 한발 스트레스 처리시 일미찰과 광평옥 모두에서 단백질 발현양이 증가하였으며, lactoylglutathione lyase, delta 3,5-delta 2,4-dienoyl-CoA isomerase은 광평옥에서만 과발현되었다.

Screening and Identification of Antigenic Proteins from the Hard Tick Dermacentor silvarum (Acari: Ixodidae)

  • Zhang, Tiantian;Cui, Xuejiao;Zhang, Jincheng;Wang, Hui;Wu, Meng;Zeng, Hua;Cao, Yuanyuan;Liu, Jingze;Hu, Yonghong
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제53권6호
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    • pp.789-793
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    • 2015
  • In order to explore tick proteins as potential targets for further developing vaccine against ticks, the total proteins of unfed female Dermacentor silvarum were screened with anti-D. silvarum serum produced from rabbits. The results of western blot showed that 3 antigenic proteins of about 100, 68, and 52 kDa were detected by polyclonal antibodies, which means that they probably have immunogenicity. Then, unfed female tick proteins were separated by 12% SDS-PAGE, and target proteins (100, 68, and 52 kDa) were cut and analyzed by LC-MS/MS, respectively. The comparative results of peptide sequences showed that they might be vitellogenin (Vg), heat shock protein 60 (Hsp60), and fructose-1, 6-bisphosphate aldolase (FBA), respectively. These data will lay the foundation for the further validation of antigenic proteins to prevent infestation and diseases transmitted by D. silvarum.

Protective Role of Light in Heat-Induced Inhibition of Photosynthesis in Isolated Chloroplasts

  • Jun, Sung-Soo;Kim, Chang-Hoon;Hong, Young-Nam
    • Journal of Photoscience
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    • 제5권4호
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    • pp.157-162
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    • 1998
  • The effect of heat treatment in the light on the subsequent CO2 fixation was studied with isolated spinach chloroplasts to define the role of light during heat stress. The degree of inhibition in CO2 fixation after heat treatment at 35$^{\circ}C$ under full light intensity (600W/$m^2$) was same as that in the dark. However, heat treatment of isolated chloroplasts in the light manifested thylakoidal damage, which did not occur in the dark. Under weak light (10~30 W/$m^2$ ) where no thylakoidal damage occurred, the inhibition was substantially alleviated , showing protective effect of light . The inhibition caused by heat treatment in the dark or light is prevented by the addition of a few combined compounds to the medium prior to treatment. Fructose-1-6- bisphosphate(with aldolase)and ribose-5-phosphate, known to be effective combined with oxaloacetate in preventing inhibition after heat treatment in the dark were equally effective in the light even without oxaloacetate. Addition of sugar phosphate reduced the Mehler reaction, which may occur in fast rae under high light. However, the addition of bicarbnate and catalase that would remove Mehler reaction did not provide any protection, indicating that protective role of sugar phosphate is elsewhere. Furghermore, in whole plants rapid recovery from heat stress was observed in the light. The apparently lesser or equal inhibition in spite of additional thylakoidal damage under heat stres in the light and less requirement for the protection against heat treatment suggest that the inhibitory effect of heat stress is alleviated by light treatment.

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