• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.381-388
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• 2008

An X-linked skeletal disorder, SEDT (spondyloepiphyseal dysplasia tarda) is a genetic disease characterized by a disproportionately short trunk and short stature caused by mutations in the SEDL gene. This gene is evolutionarily conserved from yeast to human. The yeast SEDL protein ortholog, Trs20p, has been isolated as a member of a large multi-protein complex called the transport protein particle (TRAPP), which is involved in endoplasmic reticulum (ER)-to-Golgi transport. The interaction between SEDL and partner proteins is important in order to understand the molecular mechanism of SEDL functions. We isolated several SEDL-binding proteins derived from rat cells by an immobilized GST-fusion method. Furthermore, the SEDL-homologue proteins were identified using motif based methods. Common motifs between SEDL-binding proteins and SEDL-homologue proteins were classified into seven types and 78 common motifs were revealed. Sequence similarities were contracted to seven types using phylogenetic trees. In general, types I-III and VI were classified as having the function of acetyl-CoA carboxylase, glycogen phosphorylase, isocitrate dehydrogenase, and enolase, respectively, and type IV was found to be functionally related to the GST protein. Types V and VII were found to contribute to TRAPP vesicle trafficking.

• KSBB Journal
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• 제15권1호
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• pp.42-48
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• 2000

본 연구에서는 고정화 UK를 이용한 융합단백질의 절단방응에 대해 UK의 고정화, 고정화 UK의 특성과 절단방응, 절단반응 후의 분리정제 그리고 고정화 UK으 재생에 대해 실험하였다. 고정화 수율은 99% 이상이였고 고정화 후의 효소활성은 80%를 유지하였다. 융합단백질 전단반응에서 액상 UK와 고정화 UK를 이용한 회분식 반응 모두 약 70%의 절단반응을 얻었고, 특히 고정화 UK의 사용시 부반응이 매우 낮은 이점이 있었다. 컬럼식 절단반응에서는 기절의 주입속도에 따라 절단수율은 크게 변화하였다. 최적의 유속은 50%의 절단수율을 얻은 1 bed volume/h로 설정하였다. 고정화 효소반응의 이점인 안정성과 반복사용 측면에서는 액상 UK 대비 고정화 UK가 높은 열안정성을 보였고 낮은 pH에서는 10% 이상 높은 활성을 유지하였다. 반복사용을 위해 6M GuHCl을 사용하여 인위적으로 풀림, 재접힘을 한 경우 98%의 활성을 얻음으로 타당성이 있음을 제시하였다. 또한 목적 단백질의 분리를 위하여 산침전 후 expanded bed adsorption 크로마토그래피를 이용함으로써 연속화된 고수율의 정제공정을 가능하게 하였다. 이러한 고정화 UK를 이용한 절단방응 및 정제시스템을 구축함으로써 융합단백지의 생산공정에 매우 유용하게 사용될 것으로 생각되어진다.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.500-504
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• 2001

Sepharose CL-6B 의 기능기를 aldehyderl로 활성화시킨 후 urokinase와 공유결합 시켜 고정화하는 방법을 6mL 규모에서 250 mL 규모로 스케일업한 결과 고정화 수율 및 고정화 된 UK에 의한 절단반응 수율 등에서 스케일업 전후의 결과에 차이가 없었다. 따라서 위의 고정화 방법의 scale-up 효능은 매우 우수한 것으로 나타났다. hGH와 GST 절편으로 구성된 융합 단백질의 고정화 UK 컬럼에 의한 절단 반응 후 용출액의 pH를 3.5로 낮춤으로써 이물질들을 침전시키고 이를 expanded bed chromatography zf칼럼에 통과시킨 결과, 이 물질들의 제거와 hGH 단량체의 흡착분리가 동시에 이루어졌다. 흡착된 단량체는 NaCL에의해 용출되었으며 이 단계의 수율은 거의 100%이었다. 따라서 칼럼에 의한 절단 반응과 t산 침전에 의한 이물질 침전 바능, EBA에 의한 이물질 제거 및 단량체 회수 반응을 연속적으로 진행할 수 있는 기초를 제시하였다. 또한 고정화된 UK는 guanidine HCl(6 M)을 이용하여 unfolding 시키고 이를 세적하여 refolding 시킨 결과 20회의 반복적인 처리 후에도 초기 활성의 약 80% 수준을 유지하였다. 이는 UK 가 공유결합된 상태에서 solid-phase refolding이 가능하다는 증거이며, 고정화 효소 칼럼의 수명을 크게 향상시켜 경제성을 확보하는 방안으로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.85-88
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• 2001

hGH 와 GST 절편으로 구성된 융합 단백질의 고정화 UK 칼럼에 의한 절단 반응 후 용출액의 pH를 3.5 로 낮춤으로써 이물질들을 침전시키고 이를 expanded bed chromatography 칼럼에 통과시킨 결과, 이물질들의 제거와 hGH 단량체의 흡착분리가 동시에 이루어겼다 . 흡착된 단량체는 NaCl 에 의해 용출되었으며 이 단계의 수율은 거의 100% 이었다 , 따라서 칼럼에 의한 절단 반응과 산 침전에 의한 이물질 침잔 반응 EBA 에 의한 이물질 제거 및 단량체 회수 반응을 연속적으로 진행할 수 있는 기초를 제시하였다 . 또한 고정화된 UK 는 guanidine HCl(6M)을 이용하여 unfolding 시키고 이를 세척하여 refolding 시킨 결과 20 회의 반복적인 처리 후에도 초기 활성의 약 80% 수준을 유지하였다. 이는 UK 가 공유결합된 상태에서 solid-phase refolding 이 가능하다는 증거이며, 고정화 효소 칼럼의 수영을 크게 향상시켜 경제성을 확보하는 방안으로 이용될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.385-389
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• 2015

선행연구에서 카스파제-3 효소가 DEVD 기질을 완전히 절단하는 반면 IETD 기질은 DEVD의 약 50%정도만을 부분적으로 분해한다는 사실을 보고하였다. 본 연구에서는 정제된 폴리-단백질이 카스파제-3 단백질 분해효소의 기질에 따른 차별적인 분해활성에 의해 프로세싱 되는 양상을 분석하였다. 모델 단백질로서 GST, MBP, RFP 세 종류의 단백질을 DEVD 및 IETD 펩타이드로 연결시킨 폴리-단백질을 제작하였으며, 폴리-단백질은C-말단에 6개의 히스티딘 태그가 결합되도록 클로닝 되었다. IMAC 크로마토그래피를 이용하여 분리 및 정제된 재조합 단백질은 SDS-PAGE 분석을 통해 분자량이 약 93 kDa으로 나타났으며, 카스파제-3 효소의 처리에 의해 각각 MBP:RFP, MBP 그리고 GST 3종류의 단백질 절편으로 절단 및 분리되었다. 이 연구를 통해 단백질 분해효소와 기질 간의 반응성의 차이를 이용하여 폴리-단백질을 정량적으로 프로세싱 할 수 있다는 예를 보여주었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권2호
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• pp.144-149
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• 2001

For the production and purification of a single chain human insulin precursor, four types of fusion peptides $\beta$-galactosidase (LacZ), maltose binding protein (MBP), glutathione-S-transferase (GST), and (His)(sub)6-tagged sequence (HTS) were investigated. Recombinant E. coli harboring hybrid genes was cultivated at 37$\^{C}$ for 1h, and gene induction occurred when 0.2mM of isopropyl-D-thiogalactoside (IPTG) was added to the culture broth, except for E. coli BL21 (DE3) pLysS harboring a pET-BA cultivation with 1.0mM IPTG, followed by a longer than 4h batch fermentation respectively. DEAE-Sphacel and Sephadex G-200 gel filtration chromatography, amylose affinity chromatography, glutathione-sepharose 4B affinity chromatography, and a nickel chelating affinity chromatography system as a kind of immobilized metal ion affinity chromatography (IMAC) were all employed for the purification of a single chain human insulin precursor. The recovery yields of the HTS-fused, GST-fused, MBP-fused, and LacZ-fused single chain human insulin precursors resulted in 47%, 20%, 20%, and 18% as the total protein amounts respectively. These results show that a higher recovery yield of the finally purified recombinant peptides was achieved when affinity column chromatography was employed and when the fused peptide had a smaller molecular weight. In addition the pET expression system gave the highest productivity of a fused insulin precursor due to a two-step regulation of the gene expression, and the HTS-fused system provided the highest recovery of a fused insulin precursor based on a simple and specific separation using the IMAC technique.

• BMB Reports
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• 제34권6호
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• pp.537-543
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• 2001

In the present study, an in vitro ELISA system to assess the interaction between Src homology (SH)2 domains and phosphotyrosine that contain peptides was established using purified GST-conjugated SH2 proteins and synthetic biotinylated phosphotyrosine that contain oligopeptides. The SH2 domains bound the relevant phosphopeptides that were immobilized in the streptavidin-coated microtiter plate in a highly specific and dose-dependent manner. The epidermal growth factor receptor (EGFR)-, T antigen (T Ag)-, and platelet-derived growth factor receptor (PDGFR)-derived phosphopeptides interacted with the growth factor receptor binding protein (Grb)2/SH2, Lck/SH2, and phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K) p85/SH2, respectively. No cross-reactions were observed. Competitive inhibition experiments showed that a short phosphopeptide of only four amino acids was long enough to determine the binding specificity. Optimal concentrations of the GST-SH2 fusion protein and phosphopeptide in this new ELISA system for screening the binding blockers were chosen at 2nM and 500nM, respectively. When two candidate compounds were tested in our ELISA system, they specifically inhibited the Lck/SH2 and/or p85/SH2 binding to the relevant phosphopeptides. Our results indicate that this ELISA system could be used as an easy screening method for the discovery of specific binding blockers of protein-protein interactions via SH2 domains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권12호
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• pp.1557-1564
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• 2009

Human CDX2 is known as a caudal-related homeodomain transcription factor that is expressed in the intestinal epithelium and is important in differentiation and maintenance of the intestinal epithelial cells. The caudal-related homeobox proteins bind DNA according to a helix-turn-helix structure, thereby increasing the structural stability of DNA. A cancer-tumor suppressor role for Cdx2 has been shown by a decrease in the level of the expression of Cdx2 in colorectal cancer, but the mechanism of transcriptional regulation has not been examined at the molecular level. We developed a large-scale system for expression of the recombinant, novel CDX2, in Escherichia coli. A highly purified and soluble CDX2 protein was obtained in E. coli strain BL21(DE3)RIL and a hexahistidine fusion system using Ni-NTA affinity column, anion exchange, and gel filtration chromatographies. The identity and secondary structure of the purified CDX2 protein were confirmed by MALDI-TOF MS, Western blot, and a circular dichroism analyses. In addition, we studied the DNA-binding activity of recombinant CDX2 by ELISA experiment and isolated human CDX2-binding proteins derived from rat cells by an immobilized GST-fusion method. Three CDX2-binding proteins were found in the gastric tissue, and those proteins were identified to the homeobox protein Hox-D8, LIM homeobox protein 6, and SMC1L1 protein.