• 한국자기공명학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.172-184
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• 2012

The prokaryotic molecular chaperone Hsp33 achieves its holdase activity upon response to oxidative stress particularly at elevated temperature. Despite many structural studies of Hsp33, which were conducted mainly by X-ray crystallography, the actual structures of the Hsp33 in solution remains controversial. Thus, we have initiated NMR study of the reduced, inactive Hsp33 monomer and backbone NMR assignments were obtained in the present study. Based on a series of triple resonance spectra measured on a triply isotope-[$^2H/^{13}C/^{15}N$]-labeled protein, sequence-specific assignments of the backbone amide signals observed in the 2D-[$^1H/^{15}N$]TROSY spectrum could be completed up to more than 96%. However, even considering the small portion of non-assigned resonances due to the lack of sequential connectivity, we confirmed that the total number of observed signals was quite smaller than that expected from the number of amino acid residues in Hsp33. Thus, it is postulated that peculiar dynamic properties would be involved in the solution structure of the inactive Hsp33 monomer. We expect that the present assignment data would eventually provide the most fundamental and important data for the progressing studies on the 3-dimensional structure and molecular dynamics of Hsp33, which are critical for understanding its activation process.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.639-647
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• 2018

한국의 고급 양식대상 어종인 붉바리(Epinephelus akaara)로부터 새로운 heat shock protein (Hsp) 70을 동정하였다. 붉바리 Hsp70 (RgHsp70)의 cDNA는 RACE (rapid amplification of cDNA ends)법을 사용하였고, RgHsp70 cDNA의 전장은 2,152 bp이고, 5'-terminal untranslated region (UTR)은 105 bp, 3'-terminal UTR은 274 bp, 590개의 아미노산을 암호화하는 open reading frame (ORF)는 1,773 bp였으며, 분자무게(molecular weight)는 64.9 kDa 및 등전위값(isoelectric point, pI)은 5.2였다. 추정되는 아미노산 비교 및 계통발생학적 분석 결과, 다른 어종과 마찬가지로 Hsp70 고유의 signature를 포함하는 것을 비롯하여 높은 유사성을 나타내었으므로 RgHsp70이 Hsp70 family임을 확인할 수 있었다 RgHsp70 mRNA는 간과 두신 조직에서 높은 발현을 보였으며, 48시간 동안 수온별(21, 18, 15 및 $12^{\circ}C$) 노출 후 간 조직에서 대조구인 $21^{\circ}C$보다 $12^{\circ}C$에서 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는, 수온이 하강함에 따라 RgHsp70 mRNA 발현에 주요한 영향을 미치는 것으로 보아, 수온변화에 따른 스트레스로 인해 발현의 변화를 나타내는 주요 스트레스성 단백질임을 확인할 수 있었다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.117-126
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• 2010

Hsp33 is a molecular chaperone achieving a holdase activity upon response to a dual stress by heat and oxidation. Despite several crystal structures available, the activation process is not clearly understood, because the structure inactive Hsp33 as its reduced, zinc-bound, monomeric form has not been solved yet. Thus, we initiated structural investigation of the reduced Hsp33 monomer by NMR. In this study, to overcome the high molecular weight (33 kDa), the protein was triply isotope-[$^{13}C$, $^{15}N$, $^2H$]-labeled and its inactive, monomeric state was ensured. 2D-[$^1H$, $^{15}N$]-TROSY and a series of triple resonance spectra could be successfully obtained on a high-field (900 MHz) NMR machine with a cryoprobe. However, under all of the different conditions tested, the number of resonances observed was significantly less than that expected from the amino acid sequence. Thus, a possible contribution of dynamic conformational exchange leading to a line broadening is suggested that might be important for activation process of Hsp33.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제15권2호
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• pp.123-130
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• 2007

The Hsp 20.8 and Hsp 90 cDNA sequence retrieved from NCBI database and consists of 764 bp and 2582 bp lengths respectively. The corresponding cDNA homologus sequences were BLAST searched in Bombyx mori genomic DNA database and two genomic contigs viz., BAAB01120347 and AADK01011786 showed maximum homology. In B. mori Hsp 20.8 and Hsp 90 is encoded by single gene without intron. Specific primers were used to amplify the Hsp 20.8 gene and Hsp 90 variable region from genomic DNA by using the PCR. Obtained products were 216 bp in Hsp 20.8 and 437 bp in Hsp 90. There was no variation found in the six silkworm races PCR products size of contrasting response to thermal tolerance. The comparison of the sequenced nucleotide variations through multiple sequence alignment analysis of Hsp 90 variable region products of three races not showed any differences respect to their thermotolerance and formed the clusters among the voltinism. The comparison of aminoacid sequences of B. mori Hsps with dipteran and other insect taxa revealed high percentage of identity growing with phylogenetic relatedness of species. The conserved domains of B. mori Hsps predicted, in which the Hsp 20.8 possesses ${\alpha}-crystallin$ domain and Hsp 90 holds HATPase and Hsp 90 domains.

• 환경생물
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• 제33권4호
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• pp.433-440
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• 2015

The Apostichopus japonicus is an important species in some Asia countries including Korea, China and Japan. The purpose of the present study was to investigate the differential gene expression of heat shock protein90 (Hsp90) and ferritin as a biomarker for the thermal stress during water temperature rising in the sea cucumber, A. japonicus. The A. japonicus (1.4 g) was cultured in incubator of separate temperature ($15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$) for each 0, 3, 6, 12, 24, 48 hours. The mRNA expression levels of Hsp90 and ferritin were examined using RT-PCR assay. Results showed that, the expression of Hsp90 mRNA was not significantly changed at $15^{\circ}C$. The expression of Hsp90 mRNA was significantly increased at high temperature such as $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. Furthermore, Hsp90 mRNA was early increased at $25^{\circ}C$ than $20^{\circ}C$. The ferritin mRNA was similar expression pattern with Hsp90. But, Hsp90 mRNA was more sensitive than ferritin mRNA at high thermal stress. These results indicate that Hsp90 and ferritin mRNAs were involved in the temperature changes response and may be play an important role in mediating the thermal stress in A. japonicas.

• 생명과학회지
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• 제15권4호
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• pp.607-612
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• 2005

열충격단백질 70 (HSP70)은 복수유전자족으로서 통상적으로 표현되는 Hsc70와 스트레스에 의하여 유도되는 Hsp70가 있다. 포유동물의 신경계통에서는 상당한 량의 HSP70가 정상조건에서도 표현되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 흰쥐의 소뇌 세포의 연접에서 Hsp70의 표현에 대한 연구를 하였다. 면역조직화학적으로 소뇌절편을 염색하여 관찰한 결과 Hsp70와 Hsc70 모두 표현되었는데, 소뇌 조롱박세포에서 가장 강하게 표현되었으며, 다음으로 소뇌 과립세포에서 강하게 표현되었다. 또한 깊은소뇌핵의 신경세포들도 강하게 염색되었다. 배양한 P1 소뇌신경 세포를 Hsp70 항체로 염색한 결과 Hsp70는 조롱박세포와 과립 세포에서 모두 표현되었으며, 세포체와 가지돌기를 따라 점박이를 형성하였다. 이들 점 박이들은 PSD95 점박이와 같이 위치하였다. 그리고 PSD 분획을 이용한 면역염색에서도 PSD70이 검출되었다. 본 연구결과는 Hsp70이 정상조건에서도 소뇌신경세포의 연접에 존재함을 의미한다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제51권5호
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• pp.523-527
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• 2008

목 적 : HSP는 소아에서 흔한 전신성 혈관염으로 명확한 병인은 밝혀지지 않았으나 염증성 시토카인들이 발병기전에 관여하는 것으로 여겨지며 그중 전환성장인자-${\beta}$가 HSP의 발병기전과 연관이 있는 것으로 보여진다. 본 연구의 목적은 전환성장인자-${\beta}$ 프로모터 유전자의 유전학적 다형성과 HSP 환자에서의 신장 침범과의 관련성을 조사하고자 하는 것이다. 방 법 : 2003년 6월부터 2005년 6월까지 연세대학교 원주기독병원 소아과를 방문하여 HSP로 진단받은 15세 이하 환아 34명과 같은 기간 본원을 방문한 정상 대조군 27명을 대상으로 하였다. 전환성장인자-${\beta}$ 다형성 유전자 표현형은 PCR-RFLP로 환자군과 대조군에서 시행하였다. 결 과 : HSP 환자군과 대조군에서 전환성장인자-${\beta}$ 프로모터 유전자 다형성의 T 대립유전자 빈도는 각각 45%, 48.8% 였으며, T 대립유전자 빈도 간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다(P=0.37). TT 유전자 표현형도 환자군과 대조군에서 빈도의 차이가 없었고(26% vs. 22%, P=0.37), 환자군 중 신장 침범에 있어서도 유의한 차이가 나타나지 않았다(29% vs. 20%, P=0.77). 결 론 : 전환성장인자-${\beta}$ 유전자 다형성의 TT 표현형과 T 대립유전자의 빈도가 HSP 환아의 질병 감수성이나 신장침범과의 연관성을 보임을 관찰할 수 없었으며 HSP 환자들에게 있어서 보다 큰 집단을 대상으로 하는 연구가 전환성장인자-${\beta}$와 신장침범 및 질병 감수성과의 연관성을 명확히 하는데 필요할 것으로 보인다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권1호
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• pp.118-125
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• 2012

Heat shock proteins (Hsps) play a key role in the cellular defense response to diverse environmental stresses. Here, the role of Hsp genes in the acquisition of thermotolerance in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa NIES-298 was investigated. Twelve Hsp-related genes were examined to observe their modulated expression patterns at different temperatures (10, 15, 25, and $35^{\circ}C$) over different exposure periods. HspA and HtpG transcripts showed an up-regulation of expression at low temperatures (10 and $15^{\circ}C$) and high temperature ($35^{\circ}C$), compared with the control ($25^{\circ}C$). To examine their effects upon thermotolerance, we purified recombinant HspA and HtpG proteins. During a thermotolerance study at $54^{\circ}C$, the HspA-transformed bacteria showed increased thermotolerance compared with the control. HtpG also played a role in the defense response to acute heat stress within 30 min. These findings provide a better understanding of cellular protection mechanisms against heat stress in cyanobacteria.

• 한국초지조사료학회지
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• 제18권4호
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• pp.303-310
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• 1998

목초의 내하고성을 증진시킬 목적으로 이용하고자 하는 내열성 유전자 (BcHSP17.6)의 발현양상을 배추에서 조사하였다. BcHSP17.6 단백질을 항원으로 한 항체를 생산하여 항원-항체 반응으로 확인한 결과, 생산된 항체는 항원과 결합하므로서 항체가 정상적으로 생산되었음을 확인하였다. 이 항체를 이용하여 다양한 heat shock (HS) 조건에서 15-~18-kD low molecular weight heat shock proteins (LMW HSPs)가 축적되는지를 조사하였다. 이들 LMW HSPs는 $35^{\circ}C$ 처리에서 나타나기 시작하였으며, $40^{\circ}C$에서 4시간 처리하였을 때 total protein 100 mg당 $1.56{\mu}g$이 축적되어 최대치를 나타내었다. 또한 합성된 이들 LMW HSPs는 HS 처리후 24시간이 경과되어도 거의 변함이 없었으며, $40^{\circ}C$ 보다 높은 온도 조건에서는 축적량이 감소하였다. 이와 같이 일단 합성된 LMW HSPs가 장시간 동안 감소하지 않는다는 사실로부터, 이들 HSPs들이 식물체가 내열성을 가지도록 하는데 관여하며, 더 나아가서 배추가 정상 생육온도보다 더 높은 치사온도에서도 살아남을 수 있도록 하는데 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-52
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• 1994

Campylobacter jejuni에 48${\circ}C$의 열충격을 30분간 주었을 때, HSP90, HSP66, HSP60의 열충격 단백질들이 합성되었고, 이 단백질들은 각각 E. coli의 hsp87, HSP66 (DnaK), HSP58(GroEL)에 상응하는 단백질들이었다. 여러가지의 제한효소로 처리한 C. jejuni의 chromosomal DNA에 E. coli의 groEL(4.0kb)을 probe로 사용하여 Southern hybridization한 결과, 이들과 상동성을 가지는 유전자들이 있음을 확인하였다. C. jejuni의 groEL 유전자를 pWE15 cosmid를 이용하여 recombinant plasmid pLC1을 만들고, 이를 E. coli B178 groEL44 ts mutant에 형질전환시켜 E. coli LC1을 얻었다. 이 pLC1에는 groEL 유전자가 존재하는 5.7kb인 insert DNA가 포함되어 있었고, 그로부터 subcloning한 pLC101에는 groEL을 포함하는 4.0kb의 DNA가 삽입되어 있었다. 이 recombinant plasmid들이 형질전환된 E. coli LC1과 LC101 균주에서는 C. jejuni의 GroEL 단백질이 과다 생산되었다. C. jejuni의 groEL이 cloning된 E. coli LC1은 42${\circ}C$에서의 생장능력이 회복되었고, ${\lambda}$ vir phage에 대한 감수성도 회복되는 등의 chaperon 효과가 입증되었다.