• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권4호
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• pp.358-361
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• 2009

The purified endochitosanase(Mw 41 kDa) from bacterium Bacillus cereus D-11 hydrolyzed chitooligomers $(GlcN)_{5-7}$ into chitobiose, chitotriose, and chitotetraose as the final products. The minimal size of the oligosaccharides for enzymatic hydrolysis was a pentamer. To further investigate the cleavage pattern of this enzyme, chitooligosaccharide alcohols were prepared as substrates and the end products of hydrolysis were analyzed by TLC and HPLC. The chitosanase split $(GlcN)_4GlcNOH$ into $(GlcN)_3+(GlcN)_1GlcNOH$, and $(GlcN)_5GIcNOH$ into $(GlcN)_4+(GlcN)_1GlcNOH$ and $(GlcN)_3+(GlcN)_2GlcNOH$. The heptamer $(GlcN)_6GlcNOH$ was split into $(GlcN)_5$ [thereafter hydrolyzed again into $(GlcN_3+(GlcN)2]+(GlcN)_1GlcNOH$, $(GlcN)_4+(GlcN)_2GlcNOH$, and $(GlcN)_3+(GlcN)_3GlcNOH$, whereas $(GlcN)_{1-3}GlcNOH$ was not hydrolyzed. The monomers GlcN and GIcNOH were never detected from the enzyme reaction. These results suggest that D-11 chitosanase recognizes three glucosamine residues in the minus position and simultaneously two residues in the plus position from the cleavage point.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.586-594
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• 2013

단백질 번역 후 O-GlcNAc 수식은 단백질 조절의 새로운 기전으로 대두되고 있다. 전통적인 당수식과 달리 O-GlcNAc 수식은 단 한번의 O-GlcNAc 전달로 이루어지며, 핵 및 세포질단백질 모두에 수식될 수 있다. O-GlcNAc은 이 분자를 끝으로 하는 최종수식으로 생각되어 왔으나, 최근의 논문(J Proteome Res. 2011 10:2725-2733)은 AP180 단백질에 O-GlcNAc-P가 존재함을 보고하였다. 이 논문은 O-GlcNAc-P가 일반적인 단백질수식인지에 대한 중요한 질문을 던진다. 이에 답하고자 저자들은 HEK293T 세포에 O-GlcNAc 인산화효소 NAGK를 DsRed2에 연결한 DsRed2-$NAGK_{WT}$ 혹은 효소활성이 없는 돌연변이 NAGK를 표현하는 DsRed2-$NAGK_{D107A}$를 표현시키고, 단백질 추출물을 얻어 2D-PAGE로 분리한 후 인산화 정도를 측정하여, $NAGK_{WT}$에 의하여 인산화가 증가되는 15개의 단백질 스폿을 선별하였다. 이 가운데 7개 스팟을 동정한 결과 2개의 스폿은 O-GlcNAc 수식 단백질인 $HSP90{\beta}$, 다른 2개의 스폿도 O-GlcNAc 수식 단백질인 ENO1로 동정되었으며, 나머지(dUTP nucleotidohydrolase mitochondrial isoform 2, glutathione S-transferase P, grp94)는 O-GlcNAc 수식 여부를 아직 모르는 단백질이였다. NAGK에 의하여 O-GlcNAc 단백질의 인산화가 증가된다는 사실은 O-GlcNAc이 인산화되어 O-GlcNAc-P로 수식됨을 시사하며, 따라서 본 연구의 결과는 O-GlcNAc이 최종 수식이 아님을 지지한다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.324-331
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• 2013

O-GlcNAc 화(O-GlcNAcylation)는 단백질의 serine이나 threonine에 N-acetylglucosamine (GlcNAc) 분자가 결합하는 것으로, 기존의 당단백질과 달리 세포질 및 핵단백질 모두에 일어난다. 또한 수정의 속도가 빠르고 가역적으로 일어남이 인산화 수식과 유사하다. 그러나 수많은 인산화효소와 탈인산화효소가 관여하는 것과 달리 O-GlcNAc 수식은 O-GlcNAc transferase (OGT)와 O-GlcNAcase (OGA) 단 두 개의 효소에 의하여 이루어진다. 이러한 단순한 조절기전은 세포가 내외환경에 즉시 적응할 수 있도록 진화한 것으로 해석된다. 즉, O-GlcNAc 수식은 특정한 단백질 하나 하나의 활성을 켜거나 끄는 것이 아니라, 세포의 신호전달과정의 효율을 전반적으로 조절하는 '가변저항기(rheostat)' 역할을 한다. O-GlcNAc 수식은 흔히 같은 아미노산 혹은 그 주변의 아미노산이 인산화되는 것을 수반하는데, 이는 인산화와 함께 서로 조화를 이루어 세포활성을 조절하는 것으로 해석된다. 최근 O-GlcNAc이 더 나아가 O-GlcNAc-P로 인산화될 가능성이 제시되고 있는 바, 본 총설에서는 이의 가능성을 이론적으로 설명하고, 실제 실험결과를 소개한다.

• Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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• 제15권6호
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• pp.781-791
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• 2018

BACKGROUND: Glucosamine hydrochloride (GlcN HCl) has been shown to inhibit cell growth and matrix synthesis, but not with N-acetyl-glucosamine (GlcNAc) supplementation. This effect might be related to an inhibition of critical growth factors (GF), or to a different metabolization of the two glucosamine derivatives. The aim of the present study was to evaluate the synergy between GlcN HCl, GlcNAc, and GF on proliferation and cartilage matrix synthesis. METHOD: Bovine chondrocytes were cultivated in monolayers for 48 h and in three-dimensional (3D) chitosan scaffolds for 30 days in perfusion bioreactors. Serum-free (SF) medium was supplemented with either growth factors (GF) $TGF-{\beta}$ ($5ng\;mL^{-1}$) and IGF-I ($10ng\;mL^{-1}$), GlcN HCl or GlcNAc at 1mM each or both. Six groups were compared according to medium supplementation: (a) SF control; (b) SF + GlcN HCl; (c) SF + GlcNAc; (d) SF + GF; (e) SF + GF + GlcN HCl; and (f) SF + GF + GlcNAc. Cell proliferation, proteoglycan, collagen I (COL1), and collagen II (COL2) synthesis were evaluated. RESULTS: The two glucosamines showed opposite effects in monolayer culture: GlcN HCl significantly reduced proliferation and GlcNAc significantly augmented cellular metabolism. In the 30 days 3D culture, the GlcN HCl added to GF stimulated cell proliferation more than when compared to GF only, but the proteoglycan synthesis was smaller than GF. However, GlcNAc added to GF improved the cell proliferation and proteoglycan synthesis more than when compared to GF and GF/GlcN HCl. The synthesis of COL1 and COL2 was observed in all groups containing GF. CONCLUSION: GlcN HCl and GlcNAc increased cell growth and stimulated COL2 synthesis in long-time 3D culture. However, only GlcNAc added to GF improved proteoglycan synthesis.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.87-93
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• 2004

세포질과 핵단백질의 serine과 threonine 잔기에 O-linked N-acetyl-$\beta$-glucosamine (O-GlcNAc)의 첨가는고등 진핵 세포에서 흔히 일어나는 번역 후 단백질의 변형 중 하나로서 단백질의 인산화와 유사한 세포 내 신호전달에 관여하는 것으로 보인다. O-GlcNAc의 첨가와 제거는 O-GlcNAc transferase (OGT)와 O-linked N-acetyl-$\beta$-D-glucos-aminidase (O-GlcNAcase) 효소에 의해 각각 촉매된다. 두가지 종류의 사람 유래 O-GlcNAcase 유전자(O-GlcNAcase, v-O-GlcNAcase)를cloning하고 세 가지의 융합단백질로 대장균에서 생산을 시도하였다. O-GlcNAcase의 기질 유사체 인 ${\rho}$-nitrophenyl-N-acetyl-$\beta$-D-g1ucosaminide (${\rho}$NP-$\beta$-D-GlcNAc)를 기질로 사용하여 효소활성을 측정 한 결과 v-O-GlcNAcase는 활성을 나타내지 않았다. 여러 종류의 amino sugar 기질 유사체를 사용하여 O-GlcNAcase의 활성을 측정하였으나 오직 ${\rho}$NP-$\beta$-D-GlcNAc만이 활성을 보였다. Blast검색으로 분석한 결과 아미노 말단의 hyaluronidase-like domain (hyaluronidase-유사 영역)과 카르복시 말단의 N-acetyltransferase 영역 두 곳의 conserved domains 존재하였다. 효소촉매에 중요한 영역을 밝히기 위해 여러 deletion mutants(결손 변이체)를 제작한 후 효소활성을 측정하고 Western blot으로 분석하였다. Hyaluronidas-유사 영역, 유전자 내부와 N-acetyltransferase 영역을 제거할 경우 효소활성이 사라졌으나 아미노 말단의 55개 아미노산과 카르복시 말단의 truncation은 활성을 일부분 유지하였다. 위의 사실에 기초하여 hyaluronidas-유사 영역은 효소활성에 중요하고 카르복시 말단의 N-acetyltransferase 영역은 조절기능으로 작용하는 것으로 추정된다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권1호
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• pp.215-228
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• 2012

본 연구의 질문은 다음과 같다. 글로벌 리더십 역량들은 무엇인가? 그리고 글로벌 리더십 역량들의 통합적 프레임은 무엇인가? 이 연구질문에 답하기 위하여 다음과 같은 구체적인 연구목표를 설정하였다. 첫째, 글로벌 리더십 역량(GLC)의 범위를 확인한다. 둘째, 연구자들의 동의를 얻을 수 있는 차원들을 추출한다. 셋째, 재구성된 글로벌 리더십 역량 모형을 제시한다. 글로벌 리더십 역량 및 글로벌 마인드에 관한 문헌연구와 내용분석을 통하여, 기존의 GLC들을 분류하기 위한 두가지 차원 -주체와 객체- 이 드러났다. 도출된 객체는 자신, 타인, 문화, 사업, 글로벌 세계이며, 글로벌 리더인 주체의 차원은 보다 구체적으로 인간활동의 앎/실행 과정과 인지적, 정서적, 행동적 측면으로 세분화되었다. 기존의 GLC는 두가치 차원에 따라 다시 틀지워지고 재정렬되었다. 그 결과, 11개의 무리로 분류된 새로운 GLC틀이 제시되었다. 앎에 관련된 GLC군으로서 개인적, 사회적, 문화적, 사업적 감각과 글로벌 마음가짐이 포함되었고, 실행에 관련된 GLC군으로서 개인적, 사회적, 문화적 사업적 탁월함과 글로벌 변화가 포함되었다. 그리고 개인의 특성은 앎과 실행 과정의 핵심에 위치하였다. 마지막으로, 본 연구의 의의와 시사점, 그리고 향후 연구에 관한 제언이 제시되었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제59권5호
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• pp.501-505
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• 2021

The pathogenic free-living amoeba Naegleria fowleri causes primary amoebic meningoencephalitis, a fatal infection, by penetrating the nasal mucosa and migrating to the brain via the olfactory nerves. N. fowleri can induce host cell death via lytic necrosis. Similar to phosphorylation, O-linked β-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) glycosylation (O-GlcNAcylation) is involved in various cell-signaling processes, including apoptosis and proliferation, with O-GlcNAc addition and removal regulated by O-GlcNAc transferase and O-GlcNAcase (OGA), respectively. However, the detailed mechanism of host cell death induced by N. fowleri is unknown. In this study, we investigated whether N. fowleri can induce the modulation of O-GlcNAcylated proteins during cell death in Jurkat T cells. Co-incubation with live N. fowleri trophozoites increased DNA fragmentation. In addition, incubation with N. fowleri induced a dramatic reduction in O-GlcNAcylated protein levels in 30 min. Moreover, pretreatment of Jurkat T cells with the OGA inhibitor PUGNAc prevented N. fowleri-induced O-deGlcNAcylation and DNA fragmentation. These results suggest that O-deGlcNAcylation is an important signaling process that occurs during Jurkat T cell death induced by N. fowleri.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.100-105
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• 2002

중합도 n$\leq$10을 갖는 N-아세틸-D-글루코사민(GlcNAc)을 미생물 Serratia marcesce-ns QM B14f6의 최소배지 회분식 발효를 이용하여 키틴 및 키토산을 분해하는 효소 키티나제(1.5 unit/mL) [키토바이아제(3.48 unit/mL)가 포함됨]를 생성시킨다. 효소 반응에 의한 키토올리고당의 생성 활성을 규명하기 위하여 부분적으로 탈아세틸화된 키토산을 효소적 가수분해 반응시킴으로써 생성된 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루코사민의 키토올리고당의 생성 패턴을 확인 조사한다. 이 혼합 올리고머로부터 CM-Sephadex의 컬럼 크로마토그래피에 의하여 당별로 분획시켜 추출한 헤테로 키토 올리고당들을 각각 N-아세틸화하고 이 최종 생성물을 전기투석 장치로서 정제하여 키토올리고 1-7당을 제조하였다. 부분적으로 탈아세틸화 키토산(환원당으로서 2697 mg/mL)을 효소반응에 의해 생성시킨 키토올리고당은 1당으로서 GlcNAc=4.25%, 2당 $(GlcNAc)_2$=4.49%, 3당 $(GlcNAc)_3$=11.1%, 4당 $(GlcNAc)_4$=2.5%, 5당 $(GlcNAc)_{5}$ =0.64%, 6당$(GlcNAc)_{6}$=2.12%, 7당 $(GlcNAc)_{7}$=1.21%가 각각 제조되었다.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.147-153
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• 2004

단백질의 serine이나 threonine의 수산기에 N-acetyl-${\beta}$-D-glucosamine (O-GlcNAc)으로 변형되는 당쇄는 대부분의 진핵세포에서 광범위하게 일어나는 번역 후 수식의 일종으로 여러 세포 내 현상에 관여하고 있다. O-GlcNAc의 변형정도는 O-GlcNAc transfearse (OGT)와 O-linked N-acetyl-${\beta}$-D-glucosaminidase (O-GlcNAcase)에 의해 조절된다. O-GlcNAcase의 효소활성 조절물질을 탐색하기 위한 시험관 내 검정계를 확립하기 위해 재조합 O-GlcNAcase의 생산을 시도하였다. O-GlcNAcase 발현을 최적화하기 위한 배양조건을 검토한 결과 유도 배양온도 $30^{\circ}C$, 유도제인 L-arabinose 0.02%, 유도 배양시간 5시간 등으로 나타났다. 위의 조건에서 대장균 형질전환체를 배양하면서 한 시간 간격으로 배양액을 채취하여 세포를 파괴하고 얻은 효소용액의 활성은 배양 후 3시간에서 5시간까지는 급격히 증가하였으나 그 이후는 거의 증가하지 않았다. Western blot으로 발현된 단백질 양을 조사한 결과는 활성 그래프와 비슷한 양상을 보였다. 이렇게 생산한 O-GlcNAcase의 최적 반응조건은 pH 6.5, 반응온도 $45^{\circ}C$, 기질의 농도 2 mM, pH 6.5로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권3호
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• pp.214-221
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• 1998

A Brevibacterium ammoniagenes gene coding for glucose/mannose-specific enzyme II ($EII^{Glc}$) of the phosphoenolpyruvate-dependent phosphotransferase system (PTS) was cloned by complementing an Escherichia coli mutation affecting a ptsG gene, and the complete DNA nucleotide sequence was determined. The cloned gene was identified to be a ptsG, which enables the E. coli transportment to use glucose more efficiently than mannose as the sole carbon source in an M9 minimal medium. The ptsG gene of B. ammoniagenes consists of an open reading frame of 1,983 nucleotides putatively encoding a polypeptide of 661 amino acid residues and a TAA stop codon. The deduced amino acid sequence of the B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ shows, at $46\%$, the highest degree of sequence similarity with the Corynebacterium glutamicum EII specific for both glucose and mannose. In addition, the $EII^{Glc}$ shares approximately $30\%$ sequence similarities with sucrose-specific and ${\beta}$-glucoside-specific EIIs of the several bacteria belonging to the glucose-PTS class. The 161-amino-acid C-terminal sequence of $EII^{Glc}$ is also similar to that of E. coli enzyme $IIA^{Glc}$, specific for glucose ($EIIA^{Glc}$). The B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ consists of three domains; a hydrophobic region (EIIC) and two hydrophilic regions (EIIA, EIIB). The arrangement of structural domains, IIBCA, of the $EII^{Glc}$ is identical to those of EIIs specific for sucrose or ${\beta}$-glucoside. While the domain IIA was removed from the B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ the remaining domains IIBC were found to restore the glucose and mannose-utilizing capacity of E. coli mutant lacking $EII^{Glc}$ activity with $EIIA^{Glc}$ of the E. coli mutant. $EII^{Glc}$ contains a histidine residue and a cysteine residue which are putative phosphorylation sites for the protein.