Choi, Jae Young;Kim, Yang-Su;Wang, Yong;Kang, Joong Nam;Roh, Jong Yul;Shim, Hee Jin;Woo, Soo-Dong;Jin, Byung Rae;Je, Yeon Ho
Molecules and Cells
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v.28
no.1
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pp.19-24
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2009
The goal of this study was to create a novel baculovirus expression system that does not require recombinant virus purification steps. Transfection of insect cells with transfer vectors containing barnase under control of the Cotesia plutellae bracovirus (CpBV) promoters ORF3004 or ORF3005 reduced cell growth. Co-transfection with bApGOZA DNA yielded no recombinant viruses and nonrecombinant backgrounds. To further investigate the detrimental effects of barnase on insect cells, two recombinant bacmids harboring the barnase gene under control of the CpBV promoters, namely bAcFast-3004ProBarnase and bAcFast-3005ProBarnase, were constructed. While no viral replication was observed when only the recombinant bacmids were transfected, recombinant viruses were generated when the bacmids were co-transfected with the transfer vector, pAcUWPolh, through substitution of the barnase gene with the native polyhedrin gene by homologous recombination. Moreover, no non-recombinant backgrounds were detected from unpurified recombinant stocks using PCR analysis. These results indicate that CpBV promoters can be used to improve baculovirus expression vectors by means of lethal gene expression under the control of these promoters.
Proceedings of the Korean Society of Plant Biotechnology Conference
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2004.10a
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pp.81-90
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2004
Sialic acid containing glycosphingolipids (gangliosides) have been implicated in the regulation of various biological phenomena such as atherosclerosis. Recent report suggeststhat exogenously supplied disialoganglioside (GD3) serves a dual role in vascular smooth muscle cells (VSMC) proliferation and apoptosis. However, the role of the GD3 synthase gene in VSMC responses has not yet been elucidated. To determine whether a ganglioside is able to modulate VSMC growth. the effect of overexpression of the GD3 synthase gene on DNA synthesis was examined. The results show that the overexpression of this gene has a potent inhibitory effect on DNA synthesis and ERK phosphorylation in cultured VSMC in the presence of PDGF. The suppression of the GD3 synthase gene was correlated with the down-regulation of cyclinE/CDK2. the up-regulation of the CDK inhibitor p21 and blocking of the p27 inhibition,whereas up-regulation of p53 as the result of GD3 synthase gene expression was not observed. Consistently, blockade of GD3 function with anti-GD3 antibody reversed VSMC proliferation and cell cycle proteins. The expression of the CD3 synthase gene also led to the inhibition of TNF--induced matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) expression in VSMC as determined by zymography and immunoblot. Furthermore, GD3 synthase gene expression strongly decreased MMP-9 promoteractivlty in response to TNF-. This inhibition was characterized by the down-regulation of MMP-9,which was Iranscriptionally regulated at NF-B and activation protein-1 (AP-1) sites in the MMP-9promoter Finally, the overexpression of MMP-9 in GD3 synthase transfectant cells rescued VSMC proliferation. However MMP-2 overexpression was not affected the cell proliferation. These findings suggest that the fl13 synthase gene represents a physiological modulator of VSMC responses that may contribute to plaque instability in atherosclerosis.
A white rot fungus Irpex lacteus produced lignin degrading enzymes, which showed degrading activity against various recalcitrant compounds. However, laccase, one of the lignin degrading enzymes, was too low to be assayed by spectrophotometry using o-tolidine as the chromogenic substrate in this fungus under various culture conditions. A laccase expression vector was constructed using a cDNA from Phlebia tremellosa with the constitutively expressed promoter of glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase gene, and introduced into I. lacteus by the restriction enzyme mediated integration transformation through the protoplast-$CaCl_2$ procedure. Two transformants showed highly increased laccase activities at the early growth phase in the minimal liquid medium, and they not only degraded bisphenol A, a notorious endocrine disrupting chemical, but also removed the estrogenic activity effectively.
Lim, Chae Eun;Choi, Jung Nam;Kim, In A;Lee, Shin Ae;Hwang, Yong-Sic;Lee, Choong Hwan;Lim, Jun
Molecules and Cells
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v.25
no.3
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pp.368-375
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2008
Approximately 120 UDP-glycosyltransferases (UGTs), which are classified into 14 distinct groups (A to N), have been annotated in the Arabidopsis genome. UGTs catalyze the transfer of sugars to various acceptor molecules including flavonoids. Previously, UGT71C1 was shown to glycosylate the 3-OH of hydroxycinnamates and flavonoids in vitro. Such secondary metabolites are known to play important roles in plant growth and development. To help define the role of UGT71C1 in planta, we investigated its expression patterns, and isolated and characterized a loss-of-function mutation in the UGT71C1 gene (named ugt71c1-1). Our analyses by quantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR), microarray data mining, and histochemical detection of GUS activity driven by the UGT71C1 promoter region, revealed the tissue-specific expression patterns of UGT71C1 with highest expression in roots. Interestingly, upon treatment with methyl viologen (MV, paraquat), ugt71c1-1 plants displayed enhanced resistance to oxidative stress, and ROS scavenging activity was higher than normal. Metabolite profiling revealed that the levels of two major glycosides of quercetin and kaempferol were reduced in ugt71c1-1 plants. In addition, when exposed to MV-induced oxidative stress, eight representative ROS response genes were expressed at lower levels in ugt71c1-1 plants, indicating that ugt71c1-1 probably has higher non-enzymatic antioxidant activity. Taken together, our results indicate that ugt71c1-1 has increased resistance to oxidative stress, suggesting that UGT71C1 plays a role in some glycosylation pathways affecting secondary metabolites such as flavonoids in response to oxidative stress.
Kim, Hyun-Bum;Lee, Mi-Jin;Han, Kyu-Boem;Kim, Eung-Soo
Microbiology and Biotechnology Letters
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v.38
no.4
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pp.475-480
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2010
Actinomycetes are Gram-positive soil bacteria and one of the most important industrial microorganisms due to superior biosynthetic capabilities of many valuable secondary metabolites as well as production of various valuable bioconversion enzymes. Among them are cytochrome P450 hydroxylase (CYP), which are hemoproteins encoded by a super family of genes, are universally distributed in most of the organisms from all biological kingdoms. Actinomycetes are a rich source of soluble CYP enzymes, which play critical roles in the bioactivation and detoxification of a wide variety of metabolite biosynthesis and xenobiotic transformation. Cyclosporin A (CyA), one of the most commonly-prescribed immunosuppressive drugs, was previously reported to be hydroxylated at the position of 4th N-methyl leucine by a rare actinomycetes called Sebekia benihana, leading to display different biological activity spectrum such as loss of immunosuppressive activities yet retaining hair growth-stimulating side effect. In order to improve this regio-selective CyA hydroxylation in S. benihana, previously-identified several secondary metabolite up-regulatory genes from Streptomyces coelicolor and S. avermitilis were heterologously overexpressed in S. benihana using an $ermE^*$ promoter-containing Streptomyces integrative expression vector. Among tested, SCO4967 encoding a conserved hypothetical protein significantly stimulated region-specific CyA hydroxylation in S. benihana, implying that some common regulatory systems functioning in both biosynthesis and bioconversion of secondary metabolite might be present in different actinomycetes species.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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2003.06a
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pp.50-50
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2003
We have identified and analysed a putative response regulator two-component gene (CaSKN7) from Candida albicans and its encoding protein (CaSkn7). CaSKN7 has an open reading frame of 1677bp. CaSKN7 encodes a 559 amino acid protein (CaSkn7) with an estimated molecular mass of 61.1 kDa. CaSKN7 is a homologue of a Saccharomyces cerevisiae SKN7 that is the regulator involved in the oxidative stress response. To study the role of CaSKN7, we constructed a CAI4-derived mutant strain carrying a homozygous deletion of the CaSKN7 gene. In the caskn7 disruptant cells, the formation of germ tube require shorter time than that in the congenic wild-type strain but the growth of mycelium delayed in liquid media. In contrast, the caskn7 disruptant cells attenuate the differentiation in solid media and the virulence in mouse model system. Expression level of hypha-specific and virulence genes - HYR1, ECE1, HWP1, and ALS1 - in the caskn7 disruptant cells increased as compared with that in the congenic wild-type strain in 10% serum YPD. Skn7 in 5. cerevisiae was found to bind the HSE element from the SSA promoter, Also, CaSkn7 contains heat shock factor DNA-binding domain and the promoters of these genes have HSE-like sties. Therefore these results show that CaSKN7 regulate the differentiation and virulence of C. albicans.
Ginseng is one of the most widely used medicinal plants, particularly in East Asian countries. Certain fractions or purified ingredients of ginseng have been shown to exert inhibitory effects on growth of cancer cells in culture or on tumorigenesis in experimental animals. Moreover, a recent epidemiologic study reveals that ginseng intake is associated with a reduced risk for environmentally related cancers such as esophageal, gastric, colorectal, and pulmonary tumors. Heat treatment of Panax ginseng C. A. Meyer at the temperature higher than that applied to the conventional preparation of red ginseng yielded a mixture of saponins with potent antioxidative properties. Thus, the methanol extract of heat-processed ginseng (designated as'NGMe') attenuated lipid peroxidation in rat brain homogenates induced by ferric ion or ferric ion plus ascorbic acid. Furthermore, the extract protected against strand scission in f Xl 74 supercoiled DNA Induced by UV photolysis of H2O2 and was also capable of scavenging superoxide generated in vitro by xanthine/xanthine oxidate or in differentiated human promyelocytic leukemia (HL-60) cells by the tumor promoter,12-0-tetvade- canoylphorbol-13-acetate (TPA). Since tumor promotion is closely linked to oxidative stress, we have determined possible anti-tumor promotional effects of NGMe on two-stage mouse skin tumorigenesis. Topical application of NGMe onto shaven backs of female ICR mice 10 min prior to TPA significantly ameliorated skin papillomagenesi s initiated by 7,12-dimethylbenz (a) anthracene (DMBA).'Likewise, TPA-induced epidermal ornithine decarboxylase activity and elevation of tumor necrosis factor-a were suppressed signifies%fly by NGMe pretreatment. NGMe topically applied onto surface of hamster buccal pouch 10 min before each topical application of DMBA inhibited oral carcinogenesis by 76olo in terms of multiplicity. Taken together, these results suggest that processed Panax ginseng C. A. Meyer has potential cancer chemopreventive activities.
Objectives : The physiological activities of Coptidis Rhizoma investigated for application as a cosmetic ingredients. Methods : We were experimented anti-oxidation effect, growth inhibition ability on cancer cells, antibacterial activity on various kinds of bacteria of skin. Results : The results were obtained as follows : Electron-donating ability(EDA) shows that Coptidis Rhizoma extracted with ethanol(94.51%) gives higher EDA in comparison to that extracted with water in 1000 ppm(63.24%). In the test of SOD-like activity, ethanol extract showed quite more activity with 81.01% in 1000 ppm, while water extract was low in 18.22%. In the inhibition activity of Xathine oxidase, ethanol extract showed higher inhibition activity compared to water extract. In measuring lipid oxidation inhibition ability using fish oil, ethanol extract in 100 ppm showed prominent ability. In the oxidation inhibition effect added with $Cu^{2+}\;ion\;and\;Fe^{2+}$ ion as a oxidation promoter, ethanol extract in 1000 ppm, each in the proportion of 90% and 92%, showed high oxidation inhibition effect compared with water extract. Conclusions : The results indicated that, ethanol extract which is superior in its anti-oxidation and antibacterial effect is useful to be applied in cosmetic industry.
BACKGROUND: Chemical fungicides not only may pollute the ecosystem but also can be environmentally hazardous, as the chemicals accumulate in soil. Biological control is a frequently-used environment-friendly alternative to chemical pesticides in phytopathogen management. However, the use of microbial products as fungicides has limitations. This study isolated and characterized a three-antifungal-enzyme (chitinase, cellulase, and ${\beta}$-1,3-glucanase)-producing bacterium, and examined the conditions required to optimize the production of the antifungal enzymes. METHOD AND RESULTS: The antifungal enzymes chitinase, cellulase, and ${\beta}$-1,3-glucanase were produced by bacteria isolated from an sawmill in Korea. Based on the 16S ribosomal DNA sequence analysis, the bacterial strain AM50 was identical to Streptomyces sp. And their antifungal activity was optimized when Streptomyces sp. AM50 was grown aerobically in a medium composed of 0.4% chitin, 0.4% starch, 0.2% ammonium sulfate, 0.11% $Na_2HPO_4$, 0.07% $KH_2PO_4$, 0.0001% $MgSO_4$, and 0.0001% $MnSO_4$ at $30^{\circ}C$. A culture broth of Streptomyces sp. AM50 showed antifungal activity towards the hyphae of plant pathogenic fungi, including hyphae swelling and lysis in P. capsici, factors that may contribute to its suppression of plant pathogenic fungi. CONCLUSION(S): This study demonstrated the multiantifungal enzyme production by Streptomyces sp. AM50 for the biological control of major plant pathogens. Further studies will investigate the synergistic effect, to the growth regulations by biogenic amines and antifungal enzyme gene promoter.
Forages are the backbone of sustainable agriculture. They includes a wide variety of plant species ranging from grasses, such as tall fescue and bermudagrass, to herbaceous legumes, such as alfalfa and white clover. Abiotic stresses, especially salinity, drought, temperature extremes, high photon irradiance, and levels of inorganic solutes, are the limiting factors in the growth and productivity of major cultivated forage crops. Given the great complexity of forage species and the associated difficulties encountered in traditional breeding methods, the potential from molecular breeding in improving forage crops has been recognized. Plant engineering strategies for abiotic stress tolerance largely rely on the gene expression for enzymes involved in pathways leading to the synthesis of functional and structural metabolites, proteins that confer stress tolerance, or proteins in signaling and regulatory pathways. Genetic engineering allows researchers to control timing, tissue-specificity, and expression level for optimal function of the introduced genes. Thus, the use of either a constitutive or stress-inducible promoter may be useful in certain cases. In this review, we summarize the recent progress made towards the development of transgenic forage plants with improved tolerance to abiotic stresses.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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