• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.306-311
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• 2002

O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) is an abundant posttranslationally modified compound in eukaryotic cells. Human O-GlcNAc transferase (OGT) was produced as a maltose binding protein (MBP) fusion protein, which showed significant catalytic activity to modify recombinant Sp1, transcription factor. To facilitate the production of O-GlcNAc modified proteins, instead of using the tedious in vitro glycosylation reaction or expression in eukaryotic cells, a MBP-fusion OGT expression vector (pACYC184-MBPOGT) was constructed using pACYC184 plasmid, which could coexist with general prokaryotic expression vectors containing ColE1 origin. By cotransforming pACYC184-MBPOGT and pGEX-2T vectors into Escherichia coli BL21, intracellular O- GlcNAcylated proteins could be obtained by a simple purification procedure. It is expected that this may be a useful tool for production of O-GlcNAc modified proteins.

• 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.

• Molecules and Cells
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• 제46권6호
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• pp.337-344
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• 2023

N-glycosylation, a common post-translational modification, is widely acknowledged to have a significant effect on protein stability and folding. N-glycosylation is a complex process that occurs in the endoplasmic reticulum (ER) and requires the participation of multiple enzymes. GlcNAc-1-P-transferase (GPT) is essential for initiating N-glycosylation in the ER. Tunicamycin is a natural product that inhibits N-glycosylation and produces ER stress, and thus it is utilized in research. The molecular mechanism by which GPT triggers N-glycosylation is discussed in this review based on the GPT structure. Based on the structure of the GPT-tunicamycin complex, we also discuss how tunicamycin reduces GPT activity, which prevents N-glycosylation. This review will be highly useful for understanding the role of GPT in the N-glycosylation of proteins, as well as presents a potential for considering tunicamycin as an antibiotic treatment.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제5권1호
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• pp.65-75
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• 2005

목적: 뮤코지방증 유형 II와 III은 리소좀 효소인N-acetylglucosaminyl-1-phosphotransferase (UDP-N-acetylglucosamine, GlcNAc-phospho-transferase)의 결손에 의해 초래되며, 상염색체 열성으로 유전되는 질환이다. ${\alpha}/{\beta}/{\gamma}$ subunit로 구성되는 이 효소의 결핍으로 인해 리소좀으로 운반되는 수십 종류의 효소들에 mannose-6-phosphate(M6P)를 부착하는 과정에 장애가 생겨 분해되지 않은 물질이 축적되어 질병이 초래된다. 이 질환에 있어서 산전 진단과 유전 상담을 위해서는 상기 효소의 해당 유전자가 밝혀져 있어야 하나, 현재 이 효소의 ${\gamma}$ subunit를 암호화하는 유전자가 GNPTAG에 해당된다고 밝혀져 있을 뿐 ${\alpha}/{\beta}$ subunit을 암호화하는 GNPTA에 해당하는 유전자는 밝혀져 있지 않고 돌연변이 역시 보고된 적이 없다. 본 연구는 리소좀 효소의 인산화에 관여하는 N-acetylglucosamine-1-phospho-transferase의 결함이 있는 환자의 섬유아세포를 이용하여 리소좀 연관 신규 유전자를 찾아내고, 그 유전자를 대상으로 돌연변이를 규명하고자 하였다. 방법: 이를 위해 5명의 환자와5명의 연령, 성별이 일치하는 정상아의 섬유아세포를 계대 배양하여 이 세포를 이용하여 수행한 subtractive hybridization을 통해 신규 유전자를 탐색하고, 신규 유전자를 대상으로 돌연변이 분석을 수행하였다. 결과: 연구 결과 환자에서 발현이 증가된 유전자 73개와 발현이 감소된 유전자 50개를 밝혀냈다. 분석된 유전자 중에서 MGC4170이환자에서는 발현되지 않으나 정상인에서는 발현됨을 발견하였고, 이 유전자가 아직 밝혀지지 않은 GNPTA로 확인되어 환자를 대상으로 돌연변이 분석을 시행하였다.분석 결과 기존에 돌연변이가 보고되었던 GNPTAG에는 돌연변이가 없었으나, MGC4170에는 7개의 돌연변이가 발견되었다. 본 연구는 GlcNAc-phosphotransferase의 ${\alpha}/{\beta}$ subunit에 해당되는 MGC4170의 최초 돌연변이 보고이다. 결론: 본 연구를 통해 뮤코지방증 II형과 III형에서 발현되는 유전자 군을 파악할 수 있었으며, 동시에 MGC4170 돌연변이를 규명함으로써 이 질환의 병리 기전 연구와 산전 진단에 기여하고자 한다.