• 제목/요약/키워드: L-serine

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Cloning of a Novel $Na^+$-Dependent L-Serine Specific Symporter Gene from Haemophilus influenzae Rd and Characteristics of the Transporter

  • Kim, Young-Mog;Rhee, In-Koo;Tsuchiya, Tomofusa
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권3호
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    • pp.520-524
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    • 2004
  • A protein that exhibited a high similarity to a major serine transporter of Escherichia coli, SdaC, was found in Haemophilus injluenzae Rd. Also, $Na^+$-stimulated serine transport activity was detected in the cells. The sdaC of H. injluenzae was cloned and the properties of the transporter were investigated. The activity of serine transport was stimulated by $Na^+$. Uptake of $Na^+$ elicited by L-serine influx into cells was also observed, which supports the idea that L-serine is transported by a mechanism of $Na^+$serine symport. No uptake of $H^+$ elicited by L-serine influx was detected. This result was not consistent with that obtained with the homologous protein, SdaC of E. coli, which uses $H^+$as a coupling cation. The serine transport via the SdaC of H. influenzae was not inhibited by other amino acids such as threonine or D-serine like the SdaC of E. coli. Thus, the SdaC of H. influenzae is a $Na^+$-dependent L-serine specific symporter and an unusual natural mutant. The $K_m$ and the $V_{max}$, value for the serine transport in the SdaC of H. influenzae were $7.6\mu$M and 22.9 nmol/min/mg protein, respectively.

Characteristics of $Na^{+}$-dependent Serine Transport in Haemophilus Influenzae Rd

  • Kim, Young-Mog;Rhee, In-Koo;Park, Mi-Yeon;Chang, Dong-Suck;Tomofusa Tsuchiya
    • Journal of Microbiology
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    • 제41권2호
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    • pp.78-82
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    • 2003
  • We identified two proteins in Haemophilus influenzae Rd that exhibited high similarity to two major serine transporters of Escherichia coli (SstT and SdaC). Then, we investigated serine transport in H. influenzae Rd and detected $Na^{+}$-stimulated L-serine transport activity. The optimum NaCl concentration for this stimulation was about 20 mM. The uptake of $Na^{+}$ by H. influenzae Rd was found to be elicited by L-serine influx, which supports the idea that L-serine is transported by a mechanism of $Na^{+}$/serine symport. No uptake of $H^{+}$ elicited by L-serine influx was detected. $Na^{+}$/serine symport activity was not inhibited by other amino acids such as L-threonine or D-serine. Two distinct Km values were obtained from the kinetic analysis of serine transport. Thus, two serine transport pathways may exist in H. influenzae Rd, and it appears that both systems are stimulated by $Na^{+}$.

Mycobacterium tuberculosis H37Rv로부터 유래된 철-황 함유 효소인 L-세린 탈수화효소의 동력학적 특성 (Kinetic Characterization of an Iron-sulfur Containing Enzyme, L-serine Dehydratase from Mycobacterium tuberculosis H37Rv)

  • 한유정;이기석
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.351-356
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    • 2018
  • L-세린 탈수화효소(LSD)는 L-serine을 피루브산과 암모니아로 전환하는 반응을 촉매하는 iron-sulfur 함유 효소이다. 세균성 아미노산 탈수화 효소 중에서, L-serine에 대한 이들 특정 효소만이 촉매 부위에서 iron-sulfur cluster를 이용하는 것으로 보고되고 있다. 또한, 세균성 LSD는 구조적 특성과 도메인의 배열에 따라 네 가지 유형으로 분류된다. 현재까지, 이 효소들은 소수의 균주로부터 얻어진 LSD 효소에 대해서만 연구되었지만, 다양한 세균성 LSD의 촉매 메커니즘을 이해하기 위해서는 더 많은 자세한 조사가 요구된다. 본 연구에서, Mycobacterium tuberculosis H37Rv로부터 유래된 유형 II LSD (MtLSD) 단백질을 효소 동력학적 방법을 이용하여 생화학적 및 촉매적 특성을 규명하기 위해 발현 및 정제되었다. MtLSD에 대한 L-serine의 포화 곡선은 알로스테릭 협동성(allosteric cooperativity)을 나타내는 전형적인 S자형(sigmoid)의 특성을 보였다. 이때의 $K_m$$k_{cat}$ 값은 각각 $59.35{\pm}1.23mM$$18.12{\pm}0.20s^{-1}$로 계산되었다. 또한, 고정된 L-serine 농도 하에서 D-serine의 농도 대비 초속도에 대한 그래프는 비선형 쌍곡선 감쇠 형태를 보였고, $k_{cat}$ 값의 변화 없이 $30.46{\pm}5.93mM$의 겉보기 $K_i$ 값으로 D-serine에 대한 경쟁적 억제(competitive inhibition)를 나타내었다. 이들 연구는 MtLSD의 촉매 특성 및 기질 특이성에 관한 통찰력 있는 생화학적 정보를 제공한다.

Phosphoserine Phosphatase Promotes Lung Cancer Progression through the Dephosphorylation of IRS-1 and a Noncanonical L-Serine-Independent Pathway

  • Park, Seong-Min;Seo, Eun-Hye;Bae, Dong-Hyuck;Kim, Sung Soo;Kim, Jina;Lin, Weiwei;Kim, Kyung-Hee;Park, Jong Bae;Kim, Yong Sung;Yin, Jinlong;Kim, Seon-Young
    • Molecules and Cells
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    • 제42권8호
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    • pp.604-616
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    • 2019
  • Phosphoserine phosphatase (PSPH) is one of the key enzymes of the L-serine synthesis pathway. PSPH is reported to affect the progression and survival of several cancers in an L-serine synthesis-independent manner, but the mechanism remains elusive. We demonstrate that PSPH promotes lung cancer progression through a noncanonical L-serine-independent pathway. PSPH was significantly associated with the prognosis of lung cancer patients and regulated the invasion and colony formation of lung cancer cells. Interestingly, L-serine had no effect on the altered invasion and colony formation by PSPH. Upon measuring the phosphatase activity of PSPH on a serine-phosphorylated peptide, we found that PSPH dephosphorylated phospho-serine in peptide sequences. To identify the target proteins of PSPH, we analyzed the protein phosphorylation profile and the PSPH-interacting protein profile using proteomic analyses and found one putative target protein, IRS-1. Immunoprecipitation and immunoblot assays validated a specific interaction between PSPH and IRS-1 and the dephosphorylation of phospho-IRS-1 by PSPH in lung cancer cells. We suggest that the specific interaction and dephosphorylation activity of PSPH have novel therapeutic potential for lung cancer treatment, while the metabolic activity of PSPH, as a therapeutic target, is controversial.

효모 Pichia ciferrii mutant의 Tetraacetylphytosphingosine 생산에 미치는 아미노산의 영향

  • 홍성갑;유연우
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.205-207
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    • 2002
  • 효모 Pichia ciferrii 어 l 의해 생산되는 TAPS 는 쉽게 탈아세틸화 시킴으로 ceramide로 전환이 가능한 물질로 palmitoyl-CoA 와 아미노산인 L-serine으로부터 합성된다. 따라서 TAPS 생산에 영향을 줄 것으로 예측되는 serine과 serine 합성에 관련된 amino acid 들의 TAPS 생산에 대한 영향을 조사한 결과 cysteine 은 TAPS 생성에 방해를 주었으며 serine 은 TAPS 의 전구체임에도 불구하고 TAPS 농도의 향상을 기대할 수 없었다. 그러나 serine 의 전구체가 되는 glycine 의 첨가는 약 25% 의 TAPS 농도의 증가를 보여주었으며 특별히 glutamate 의 첨가는 20% 의 cell mass 의 증가와 37.7% 의 가장 많은 TAPS 의 증가를 보여주었다.

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Phospholipid 유도체에 관한 연구 1. (R)-과 (S)-Glycerol acetonide의 효과적인 비교합성 (Synthetic Studies on Phospholipid Derivatives 1. Comparative Syntheses of (R)-and (S)-Glycerol Acetonide)

  • 정성기;김병억;장기석
    • 대한화학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.253-257
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    • 1991
  • 천연물질과 합성물질의 전합성에 중요한 중간체인 광학활성의 glycerol acetonide,fmf L-serine, L- and D-ascorbic acid, D-mannitol로부터 합성하였다. 각각의 출발물질로부터 얻어진 (R)-, (S)-glycerol acetonide를 광학적 순도와 수율 {(S)-glycerol : D-mannitol$[{\alpha}]^{22}_D$ = +15.2$^{\circ}$(34%), D-isoascorbic acid $[{\alpha}]^{22}_D$ = +14.7$^{\circ}$(28%), (R)-glycerol : L-serine $[{\alpha}]^{22}_D$ = -12.21$^{\circ}$(26%), L-ascorbic acid $[{\alpha}]^{22}_D$ = -11.7$^{\circ}$(17%)}을 비교 검토하였다.

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3T3-L1 지방세포에서 루페올의 IRS-1의 인산화 조절을 통한 TNF-α 유도 인슐린 저항성 개선 효과 (Lupeol Improves TNF-α Induced Insulin Resistance by Downregulating the Serine Phosphorylation of Insulin Receptor Substrate 1 in 3T3-L1 Adipocytes)

  • 이현아;한지숙
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.859-867
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    • 2023
  • 루페올은 5환성 트리테르펜의 일종으로 많은 질병에 치료 효과가 있는 것으로 보고되었으나, 인슐린 저항성에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방세포에서 루페올의 IRS-1 인산화 억제능을 통해 인슐린 저항성 개선효과를 조사하였다. 3T3-L1 세포를 배양하고 TNF-α를 24시간 동안 처리하여 인슐린 저항성을 유도하였다. 서로 다른 농도의 루페올(15, 30 μM) 또는 100 nM의 rosiglitazone을 처리한 세포를 배양한 후, 용해된 세포를 이용하여 western blotting을 시행하였다. 실험결과 루페올은 지방세포에서 TNF-α에 의해 유발되는 인슐린 신호전달의 음성 조절자와 염증 활성화 단백질 kinase에 대한 개선 효과를 나타냈다. 인슐린 신호전달의 음성 조절자인 PTP-1B와 JNK의 활성 및 IKK와 염증활성화 단백질키나아제의 활성을 억제하였다. 또한, 루페올은 IRS-1의 serine 인산화는 하향 조절하고 tyrosine 인산화는 상향 조절하였다. 그 후, 하향 조절된 PI3K/AKT 경로가 활성화되고, GLUT 4의 세포막 전위가 자극되어, 결과적으로 인슐린 저항성이 유도된 3T3-L1 지방세포에서에서 세포내 포도당 흡수가 증가하였다. 본 연구결과, 루페올은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 신호전달 및 염증 활성화 단백질 kinsase들의 음성 조절인자를 억제하여, IRS-1의 serine 인산화를 하향 조절함으로써 TNF-α 유발 인슐린 저항성을 개선할 수 있을 것으로 사료된다.

Pseudomonas aeruginosa 세포질외 serine계열 단백질 분해효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Extracellular Proteinase Produced by Pseudomonas aeruginosa)

  • 이은실;송철용
    • 미생물학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.345-352
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    • 1991
  • A serine proteinase of molecular weight 60 kd was purified from culture supernatant of P. aeruginosa using DEAE-Trisacryl M ion-exchange and AcA 54 gel filtration column chromatography, and the properties of serine proteinase were characterized. By means of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, the molecular weight of the enzyme was 55 kd. The optimal pH for the activity of purified enzyme was 7.5. The activity of the purified enzyme was completely inhibited by Di-isopropylfluorophosphate(DFP) and N-.alpha.-p-tosyl-L-lysine choloromethyl detone(TLCK) but not by other proteinase inhibitors such as E-64, pepstatin A, 1, 10-phenanthroline. The purified enzyme was capable of degrading type I and type IV collagen. Antisera obtained from hymans infected with Pseudomonas aeruginosa reacted to the purified serine proteinase in immunoblots. These results indicate that the purified enzyme is trypsin-like serine proteinase and this enzyme of P. aeruginosa may play an important role in tissue damage as a spreading factor and may be useful for serodiagnosis of Pseudomonas infections.

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