• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.105-109
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• 2009

단백질 인산화를 통한 세포내 신호전달기구 중 serine/threonine kinase에 속하는 Akt/PKB는 세포 생존과 사멸, 당대사 등을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, Akt/PKB 단백질은 천연물질들로부터 항암제를 탐색하기 위한 한 가지 target으로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 Akt/PKB 단백질을 대량으로 생산하기 위하여 대장균의 단백질 발현 시스템을 이용하여 human Akt/PKB 단백질을 발현시켰다. 대장균에서 대량 발현된 Akt는 일반적인 조건에서는 inclusion body를 형성하였다. 배양온도 $27^{\circ}C$에서 0.01-0.09 mM IPTG로 발현 유도 시 발현된 human Akt/PKB 단백질 상당 부분이 가용화 되었다. 발현된 Akt kinase를 $Ni^{2+}$-NTA agarose column으로 정제하고, anti-Akt antibody를 이용하여 정제된 단백질이 Akt kinase 임을 확인하였다. 정제된 human Akt/PKB 단백질은 세포추출물에 존재하는 인산화 단백질을 이용하여 in vitro에서 인산화 되었으며, 인산화된 활성형 human Akt/PKB protein kinase는 human Akt/PKB protein kinase 특이 형광 peptide를 특이적으로 인산화하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2001년도 제34회 학술심포지움
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• pp.3-8
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• 2001

Isopentenyl diphosphate (IPP) is the common, five-carbon building block in the biosynthesis of all carotenoids, IPP in Escherichia coli is synthesized through the non-mevalonate pathway. The first reaction of IPP biosynthesis in E. coli is the formation of 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate (DXP), catalyzed by DXP synthase and encoded by dxs. The second reaction in the pathway is the reduction of DXP to 2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate, catalyzed by DXP reductoisomerase and encoded by dxr. To determine if one or more of the reactions in the non-mevalonate pathway controlled flux to IPP, dxs and dxr were placed on several expression vectors under the control of three different promoters and transformed into three E. coli strains (DH5(, XL1-Blue, and JM101) that had been engineered to produce lycopene. Lycopene production was improved significantly in strains transformed with the dxs expression vectors. When the dxs gene was expressed from the arabinose-inducible araBAD promoter (PBAD) on a medium-copy plasmid, lycopene production was 2-fold higher than when dxs was expressed from the IPTG-inducible trc and lac promoters (Ptrc and Plac, respectively) on medium-copy and high-copy plasmids, Given the low final densities of cells expressing dxs from IPTG-inducible promoters, the low lycopene production was probably due to the metabolic burden of plasmid maintenance and an excessive drain of central metabolic intermediates. At arabinose concentrations between 0 and 1.33 mM, cells expressing both dxs and dxr from PBAD on a medium-copy plasmid produced 1.4 - 2.0 times more lycopene than cells expressing dxs only. However, at higher arabinose concentrations lycopene production in cells expressing both dxs and dxr was lower than in cells expressing dxs only. A comparison of the three E. coli strains transformed with the arabinose-inducible dxs on a medium-copy plamid revealed that lycopene production was highest in XL1-Blue.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권2호
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• pp.93-97
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• 1997

Linoleic acid를 linolenic acid로 전환시키는 지방산불포화효소의 유전자(fad3)를 유채의 fad3 DNA probe를 이용한 plaque hybridization방법으로 $\lambda$ZAPII Arabidopsis thaliana cDNA expression library로부터 분리하였으며 1.8 kb-EcoRI DNA조각을 지니는 lambda clone을 pGEM7으로 subcloning하여 염기서열을 분석하였다. 그 결과로부터의 아미노산서열분석에 의하면 fad3 유전자는 open reading frame이 386개의 아미노산으로 이루어졌으며 44,075 Da의 분자량이 예측되고 있다. 엽록체의 $\omega$-3 지방산불포화효소(fad7)와 endoplasmic reticulum의 지방산불포화효소(fad2)와의 비교시 각각 70%와 58%의 유사성이 나타났다. 특히 82-151의 아미노산서열과 276-333의 아미노산지역은 보존성이 높았으며 이는 불포화지방산효소의 기능에 필수적인 지역으로 보여진다. 한편 대장균을 이용한 IPTG에 의한 Fad3단백질의 유도생성은 대장균의 생육에 독성효과를 나타내는 것으로 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1925-1930
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• 2011

Psychrophilic bacteria have acquired cold-resistance in order to protect themselves against freezing temperatures, which would otherwise be lethal. DnaK/DnaJ/GrpE systems are molecular chaperones which facilitate proper folding of newly synthesized proteins. Efficient folding processes are of great importance especially in a cold environment, such as the Arctic. In order to understand the protection mechanisms of psychrophilic bacteria against cold temperatures, we have explored a genome of KOPRI22215, tentatively identified as Psychromonas arctica, whose genome sequence has not yet been discovered. With an aim of searching for a coding gene of DnaK from KOPRI22215, we have applied a series of polymerase chain reactions (PCR) with homologous primers designed from other Psychromonas species and LA PCR in vitro cloning. 1917 bp complete coding sequence of dnaK from KOPRI22215 was identified including upstream promoter sites. Recombinant plasmids to overexpress PaDnaK along with EcDnaK (DnaK of E. coli) were then constructed in pAED4 vector and the pET-based system to induce PaDnaK expression by IPTG. Characterization assays of expressed PaDnaK were carried out by measuring survival rates upon 4 day incubation at 4 $^{\circ}C$: a refolding assay as molecular chaperone, and ATPase assay for functional activity. Taking account of all the data together, we conclude that PaDnaK was identified, successfully expressed, and found to be more efficient in providing cold-resistance for bacterial cells.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권4호
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• pp.190-194
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• 2002

Bacillus subtilis의 glutamyl-tRNA synthetase(GluRS)는 대장균에서 발현될 때 숙주세포의 $tRNA_1^{Gln}$에 glutamate를 잘못 아실화하여 독성을 나타내는 것으로 추정되고 있다. 이러한 B. subtilis GluRS를 대장균에서 과발현 시키기 위하여 B. subtilis 168 균주의 chromosomal DNA에서 GluRS의 유전자(gltX)를 PCR을 이용하여 증폭하고 T7 promoter에 의해 발현이 조절되는 pET11a expression vector에 클로닝하였다. 이 재조합된 pEBER plasmid DNA로 T7 RNA polymerase를 갖는 대장균 NovaBlue(DE3)에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균에 IPTG를 처리하여 과량 생성된 GluRS 단백질은 ammonium sulfate 분별침전 후 EPLC를 이용한 Source Q column anion exchange chromatography, Superdex 200 column gel filtration, Mono Q column anion exchange chromatography로 정제하였다. 정제된 B. subtilis의 GluRS 분자량은 약 55 kDa이었으며 효소의 활성도는 조효소액에 비해 18배로 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권7호
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• pp.1032-1040
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• 2006

Some Pseudomonas species can grow on styrene as a sole carbon and energy source. From the new isolate Pseudomonas putida SN1, the genes for styrene catabolism were cloned and sequenced. They were composed of four structural genes for styrene monooxygenase (styA and styB), styrene oxide isomerase (styC), and phenylacetaldehyde dehydrogenase (styD), along with two genes for the regulatory system (styS and styR). All the genes showed high DNA sequence (91% to 99%) and amino acid sequence (94% to 100%) similarities with the corresponding genes of the previously reported styrene-degrading Pseudomonas strains. A recombinant Escherichia coli to contain the styrene monooxygenase from the SN1 was constructed under the control of the T7 promoter for the production of enantiopure (S)-styrene oxide, which is an important chiral building block in organic synthesis. The recombinant E. coli could convert styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (ee >99%) when induced by IPTG The maximum activity was observed as 140 U/g cell, when induced with 1 mM IPTG at $15^{\circ}C$.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.59-63
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• 1999

벼의 엽록체 small HSP의 고온 스트레스 하에서의 기능을 밝히기 위하여 Oshsp21 cDNA를 pET 발현 vector에 도입하였다. 형질전환된 대장균 배양액에 IPTG를 첨가하여 단백질 발현을 유도시킨 다음 고온 stress 하에서의 생존율을 대조구와 비교하였다. 그 결과 대조균주의 경우 $50^{\circ}C$에서의 생존율이 크게 감소하였으나 Oshsp21이 발현된 대장균의 경우 70% 이상의 생존율을 나타내었다. 또한 대장균 단백질을 $55^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후, 대장균 단백질을 가용성과 비가용성 단백질로 분획한 다음, 각각의 비율을 조사한 결과, 대조균주의 경우 총 단백질의 약 60%가 비가용성 단백질로 변성되었으나, Oshsp21을 발현시킨 대장균의 경우 총 단백질의 약 35%만이 비가용성 단백질로 나타났다. 이러한 결과는 벼의 엽록체 small HSP는 세포내에서 분자 chaperone으로 기능하여 고온내성을 부여할 수 있음을 나타낸다.

• 유기물자원화
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• 제13권3호
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• pp.89-96
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• 2005

본 연구에서는 유기인 화합물인 Paraoxon의 분해를 위하여 재조합 대장균에서 세포내 간극(periplasmic space)으로 분비되는 organophosphorus hydrolase(OPH)의 생산에 대하여 고찰하였다. OPH 생산의 향상을 위하여 성장 배지에 첨가되는 최적의 조건은 1.0 mM isopropyl-${\beta}$-D-thiogalactopytanoside (IPTG), 0.25 mM $Co^{2+}$ 및 0.1 mM ethylenediamine tetraacetate (EDTA) 이었다. 이 조건에서 최대OPH 생산은 $174Unit/L{\cdot}OD$를 나타내었다. 또한 1 mM의 Paraoxon은 OPH에 의하여 완전히 분해되었다. 이러한 연구 결과는 토양 및 수계에 잔류하는 환경독성 유기인 화합물을 제거하는 bioremediation의 수수단으로 활용될 수 있음을 보여주었다.

• 미생물학회지
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• 제39권2호
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• pp.83-88
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• 2003

streptomyces coelicolor A3(2)의 acetyl xylan esterase 유전자를 Escherichia coli께 클로닝하여 그 발현양상을 조사하였다. 이를 위하여 유전자 전체 DNA를 PCR증폭을 통하여 제조하였다. PCR산물의 염기서열을 분석한 결과 1,008개의 nucleotide로 구성된 하나의 open reading frame이 존재함을 확인하였고, 이것은 335개의 아미노산으로 이루어진 약 38 kDa의 단백질을 생성할 것으로 예측할 수 있었다. 이 유전자의 염기 서열은 streptomyces lividans의 acetyl xylan esterase와 98%의 상동성을 가졌다. 그런데 Escherichia coli (pLacl)에서 IPTG유도에 의해 두가지의 acetyl xylan esterase가 발현되었으며 각각의 분자량은 38 kDa과 34 kDa이었다. 이중에서 38 kDa의 단백질은 N-말단의 signal peptide를 포함한 전체 단백질이고,34 kDa의 단백질은 41번과 42번의 두 알라닌 잔기사이의 펩티드 결합이 끊어져 생산된 것으로 추정되었다.

• Journal of Microbiology
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• 제34권4호
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• pp.341-348
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• 1996

The regulation of xylE gene expression was examined by using vector promoter and construction of genetically engineered microorganisms (GEMs) for application in microcosm. When the xylE gene wsa subcloned into pBluscript SK(+) under the control of lac promoter (pTY1) in E. coli, and the expression was induced by IPTG, the enzyme activity of catechol 2, 3-dioxygenase was increased 4.7 times more than that of the crude extracts from transformants harboring pTY1. We suggest that the xylE gene has its own promoter at the upstream portion, because it was able to be expressed even in the absence of IPTG. A recombinant plasmid, pSW3a harboring the xylE gene under the T7 promotor, showed the activity of 14.5 units/mg protein, higher than that of parental strain, E. coli PYT1. The xylE gene in recombinant plasmid pSW3a was used as reporter gene for the application in microcosm ecosystem, since it was used for detection of xylE-positive clones by catechol spray on the agar plates. The pSW3a in E. coli was introduced into Pseudomonas patida to construct GEM strain, and examined for the exxpression and functional stability in microcosms.