• Title/Summary/Keyword: MALDI-TOF MS analysis

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Proteome Analysis of Recombinant CHO Cells Under Hyperosmotic Stress

  • 이문수;김경욱;김영환;이균민
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.311-314
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    • 2003
  • Under hyperosmotic stress, rCHO cells display decreased specific growth rate $({\mu})$ and increased specific antibody productivity $(q_{Ab})$. The effects of hyperosmotic stress on batch culture cellular dynamics are not well understood. To this end, we conducted a proteome profile of rCHO cells, using 2D-gel, MALDI-TOF-MS and MS/MS. As a result, the proteome profile of rCHO cells could be established using 41 identified proteins. Based on this proteome profile of rCHO cells, we have found at least 8 differently expressed spots at hyperosmotic osmolality (450 mOsm/kg). Among these spots, two metabolic enzymes were found to be up-regulated (pyruvate kinase and GAPDH), while down-regulated protein was identified as tubulin. It shows that hyperosmotic stress can alter metabolic state, by up-regulated activities of two glycolysis enzymes, which could lead to activate the generation of metabolic energy. Tubulin expression was down-regulated, suggesting a reduction of cell division. Finally, the increased conversion energy could leads to improve overall productivity.

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프로테옴 분석법에 의한 벼 줄기에서 발현하는 고온 스트레스 관련 단백질 및 저분자량 Heat Shock Protein의 분리 동정 (Identification of Heat Stress-related Proteins and Low Molecular Weight HSP Expressed in Stem Tissues of Rice Plants by Proteomic Analysis)

  • 이동기;김경희;김용구;이기원;이상훈;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 고온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 $42^{\circ}C$에서 고온처리한 벼의 줄기로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 15% PEG fractionation을 실시한 후 상등액 분획의 단백질을 이차원전기 영동한 후, CBB 염색을 통해 차별적 발현을 보이는 단백질을 분석하였다. 총 46개의 단백질 spot이 발현양에 변화를 보였으며, 그 중 24개의 단백질이 고온 스트레스에 의해 발현이 증가되었으며, 22개의 단백질이 감소하는 발현 양상을 나타내었다. 이들 단백질을 MALDI-TOF MS와 database를 통해 동정한 결과 에너지 대사관련 단백질, 산화 환원 관련 단백질 및 저분자량 small HSP 등, 10개의 단백질이 동정되었다. 이들 동정된 단백질들은 식물의 고온 스트레스에 대한 적응기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것이며, 특히 미토콘드리아 small HSP는 프로테옴 분석법에 의해 최초로 동정되었으며, 금후 내하고성 목초 분자육종에 활용될 수 있는 좋은 유전자로 판단된다.

Zerumbone 처리에 따른 Helicobacter pylori의 단백질 비교분석 (Comparative Proteome Analysis of Zerumbone-treated Helicobacter pylori)

  • 김사현
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.275-283
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    • 2018
  • Helicobacter pylori는 만성 위염, 위궤양 또는 위 선암을 비롯한 다양한 위장병의 원인균으로 알려져 있으며, 이 세균이 분비하는 cytotoxin-associated protein A (CagA), vacuolating cytotoxic protein A (VacA)와 같은 병원성 인자가 그 원인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 zerumbone이 CagA, VacA를 비롯한 다양한 H. pylori의 병원성 인자들의 단백 발현양 변화에 정성적, 정량적으로 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. H. pylori 60190 (VacA 양성 / CagA 양성; Eastern type) 표준균주를 대상으로 하여 약 200개의 유의미한 단백을 선별한 후, 그 중에서 임상적으로 의의가 큰 13개 단백 분자에 대한 프로테옴 분석을 수행하였다. 이차원 전기 영동법(2 dimensional electrophoresis, 2-DE) 수행 후, 단백질 스팟의 정량적 측정에는 ImageMasterTM 2-DE Platinum 소프트웨어를 사용하였고, 단백 동정에는 matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry (MALDI-TOF-MS)와 liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry (LC-MS/MS)를 사용하였다. 동정이 완료된 전체 단백 중에서 유의미한 변화를 보인 단백을 집중적으로 분석한 뒤에 필요에 따라 reverse transcription -polymerase chanin reaction을 수행하여 결과를 추가 검증하였다. 본 연구에서는 zerumbone이 보유한 새로운 약리학적 활성 기전을 스크리닝함으로써 향후 zerumbone이 H. pylori 감염증 치료제로서 어떠한 의미를 지니는지 규명하고자 하였다.

Identification of Diapause and Non-diapause Associated Proteins in the Eggs of Multivoltine Silkworm Bombyx mori by MALDI MS Analysis

  • Saravanakumar, Ragunathan;Ponnuvel, Kangayam M.;Velu, Dhanikachalam;Koundinya, Panguluri R.;Sinha, Randir K.;Qadri, Syed M. Hussaini
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제16권2호
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    • pp.37-48
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    • 2008
  • The diapause and non diapause associated proteins of multivoltine silkworm eggs were analysed by two dimensional (2D) gel electrophoresis. The study was made at 0 hr, 24 hrs and 48 hrs after oviposition. A total of four protein spots in diapause eggs at 24 hrs of oviposition and two protein spots in non diapause eggs at 0 hrs of oviposition were observed. All the six protein spots were considered to have association with diapause and non diapause characters. The molecular weight (MW) and isoelectric point (PI) of these 6 protein spots were calculated. The protein spots 1 and 2 observed in 0 hr of non diapause eggs were found to have the MW of 67 and 75 KDa and PI of 8.6 and 8.4 respectively. Similarly the four protein spots observed in diapause egg at 24 hrs of oviposition exhibited MW viz., 15, 17,20 and 25 KDa and PI of 5.3, 5.8, 6.5 and 6.0 respectively. All these 6 identified protein spots were subjected to in-gel digestion and resulted tryptic peptides were analyzed by Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of flight mass spectrometry (MALDI TOF-MS). Databases searched based on experimentally determined molecular weights of peptides for the determination of the identities of proteins. The identified proteins indicated homology of 34% to 95%. The results indicate that the proteins may playa role in development of diapause and non diapause eggs.

효소적 당전이 반응을 이용한 Alkyl β-Glucoside의 생산 (Enzymatic Production of Alkyl β-Glucoside Based on Transglycosylation Activity of Celluclast)

  • 용환웅;김선미;심재훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.1417-1422
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    • 2012
  • Alkyl-glucoside의 생산을 위하여 상용화 cellulase인 Celluclast의 당전이 반응을 사용하였다. 5가지 종류의 알코올을 acceptor molecule로 하여 반응을 살펴본 결과 methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol 그리고 butanol에서 당전이 반응이 일어남을 확인하였다. 반응 수율이 높았던, methyl alcohol과 ethyl alcohol의 반응산물을 MALDI-TOF MS와 효소적인 방법을 사용하여 각각의 산물이 methyl ${\beta}$-D-glucopyranoside와 ethyl ${\beta}$-D-glucopyranoside임을 확인하였다. 시간대별 methyl-glucoside와 ethyl-glucoside의 생산량을 비교하여 본 결과 9시간에서 최대 생산 수율 65% (mol/mol)와 59%(mol/mol)를 각각 보였으며, 이후 반응은 진행되지 않았다. Cellulose의 당전이 반응으로 생성된 부산물인 glucose를 제거하기 위하여 고정화 효모 system을 도입하였고, 그 결과 glucose를 모두 제거할 수 있었다. 이상의 결과에서 Celluclast를 이용한 alkyl-glucoside의 생산을 성공적으로 수행하였고, 고정화 효모 system을 도입하여 친환경적으로 부산물을 제거하여 고순도의 ethyl-glucoside를 생산하였다.

Purification and Characterization of Manganese Peroxidase of the White-Rot Fungus Irpex lacteus

  • Shin Kwang-Soo;Kim Young Hwan;Lim Jong-Soon
    • Journal of Microbiology
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    • 제43권6호
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    • pp.503-509
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    • 2005
  • The production of manganese peroxidase (MnP) by Irpex lacteus, purified to electrophoretic homogeneity by acetone precipitation, HiPrep Q and HiPrep Sephacryl S-200 chromatography, was shown to correlate with the decolorization of textile industry wastewater. The MnP was purified 11.0-fold, with an overall yield of $24.3\%$. The molecular mass of the native enzyme, as determined by gel filtration chromatography, was about 53 kDa. The enzyme was shown to have a molecular mass of 53.2 and 38.3 kDa on SDS-PAGE and MALDI-TOF mass spectrometry, respectively, and an isoelectric point of about 3.7. The enzyme was optimally active at pH 6.0 and between 30 and $40^{\circ}C$. The enzyme efficiently catalyzed the decolorization of various artificial dyes and oxidized Mn (II) to Mn (III) in the presence of $H_2O_2$. The absorption spectrum of the enzyme exhibited maxima at 407, 500, and 640 nm. The amino acid sequence of the three tryptic peptides was analyzed by ESI Q- TOF MS/MS spectrometry, and showed low similarity to those of the extracellular peroxidases of other white-rot basidiomycetes.

전통 청국장의 발효 기간 동안 변화하는 수용성 단백질 개요 (Changes of Protein Profiles in Cheonggukjang during the Fermentation Period)

  • 아일린산토스;손일영;최현수;박선민;유성희;권대영;박천석;김정환;김정상;임진규
    • 한국식품과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.438-446
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    • 2007
  • 콩 발효식품인 청국장은 어느 정도는 그 기능성 때문에 많은 사람들이 선호하고 있다. 청국장의 발효 과정은 발효미생물이 분비하는 단백질 분해 효소를 포함하는 여러 효소들에 의해 이루어지기 때문에 발효기간 동안 청국장의 단백질체 분석은 발효의 최적화를 이루기 위해서 그리고 청국장에 생성되는 기능성물질 생성 과정을 이해하는 데 도움이 된다. 청국장의 수용성 단백질을 phenol/chloroform 추출 방법으로 분리하여 2-D gel 분석에 방해되는 물질들을 제거하였다. 각 발효 단계에서 단백질 분석을 하였을 때 20시간 안에 대부분의 단백질들이 작은 분자로 분해되었고 수용성 단백질에는 미생물 유래 단백질들이 점차 증가하였다. 청국장의 단백질 프로파일은 natto의 것과는 매우 다른 양상을 2-D gel 상에서 보였다. 각 gel에서 50개의 단백질을 임의로 선발하여 MALDI-TOF MS 분석을 하고 PMF로 단백질을 동정하였다. 결과는 콩이나 발효 미생물들의 유전체 정보가 부족하여 청국장에서 9종 natto에서 15종의 단백질만을 동정할 수 있었다. MS/MS 분석을 통한 아미노산 서열 분석을 통해 얻은 정보를 가지고 BLASTP 검색엔진으로 database를 검색한 결과 제한된 수의 단백질이 낮은 신뢰도 범위에서 동정되었다. 그렇지만 청국장과 같이 복잡한 단백질체를 분석하기에는 본 연구에서 고안한 전체 단백질 분리 기술과 2-D gel 분석적 접근은 단백질을 전체적으로 분석함에 있어 훌륭한 방법이다. 앞으로 청국장의 단백질 변화에 대한 연구는 의미 있는 변화를 보이는 소수의 단백질을 선발하고 이들에 대해 집중적으로 질량분석 하여 단백질을 동정하는 것이 필요하다.

생식생물학에세 프로테오믹스의 응용 (Potential Importance of Proteomics in Research of Reproductive Biology)

  • 김호승;윤용달
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제8권1호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 프로테오믹스(proteomics, 단백질체학이라고도 함)의 잠재적 중요성은 간질환, 심장질환, 몇몇 종류의 암 등의 의학, 생식 독성, 발생 독성, 생체 독성 연구 분야에서도 명백하게 제시되었다. 그러나 단백질을 대상으로 연구하여 유전자 기능을 연구하는 프로테오믹스 연구를 각각의 분야에 접목시키려는 노력은 아직까지 빈약하다. 프로테오믹스는 기능을 갖는 단백질들의 발현을 종합적이고 정량적으로 측정하는 가장 직접적인 수단이고, 질병, 약물투여, 쇼크, 내분비계 장애물질 등 생물학적인 동요(perturbation)에 의하여 변하는 단백질들의 발현 양상 변화를 정확하게 관찰할 수 있게 한다. 그리고 생체내 유전자 발현의 궁극적인 양상을 규명할 수 있으며, 또한 유전자, 단백질 및 질병간의 연결고리를 제공한다. 기존의 biomarker는 다른 질병 표지자와 연관성이 높아 직접적인 biomaker와 정확한 연관을 판정하기 어렵다. 따라서 대량 발굴 탐색(high-throughput screening)이 가능한 2차원 전기 영동 분석과 MALDI-TOF또는 protein chip array와 SELDI-TOF에 의한 단백질 분자 구조 분석 기술 및 이들을 지원하는 생물정보학(bioinformatics)의 발전을 이용하여, 생식학 연구에 이용할 수 있는 표적 단백질 발굴 및 정성 정량적 연구에 적절한 이용이 가능할 것이다. 이러한 연구는 생식과정 중 배아 발생 및 조직 기관 발생 중 유전자 발현의 변화, 내분비계 장애물질 등 호르몬 및 독성 물질의 작용 기전, ecotoxicogenomics지표 marker의 변동 분석, 중간대사물질체학(metabolomics)에의 이용 등등의 연구에 필수적인 방법으로 발전할 것이다.

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프로테오믹스를 이용한 내분비계 교란물질 환경독성 연구 (Proteome in Toxicological Assessment of Endocrine Disrupting Chemicals)

  • 김호승;계명찬
    • 환경생물
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    • 제21권2호
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    • pp.87-100
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    • 2003
  • 환경오염이 심각해짐에 따라 국내외적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 인체에 해를 끼치는 환경요인으로부터 방어하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있다. 특히 내분비계장애물질이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이 밝혀지기 시작하면서 많은 연구들이 발표되고 여러 가지 방법들이 내분비계장애물질과 더불어 환경분야연구에 응용되어왔지만 단백질을 대상으로 연구하여 유전자기능을 연구하는 프로테오믹스(proteomics) 연구를 접목시키려는 시도가 아직까지는 빈약하다. 프로테오믹스는 기능을 갖는 단백질들의 발현을 종합적이고 정량적으로 측정하는 가장 직접적인 수단이고, 질병, 약물투여, shock 등 생물학적인 동요(perturbation)에 의하여 변하는 단백질들의 발현양상의 변화를 정확하게 관찰할 수 있으며, 생체내 유전자발현의 궁극적인 양상을 규명할 수 있고, 또한 유전자, 단백질 및 질병간의 연결고리를 제공한다. 기존의 biomarker는 다른 질병 표지자와 연관성이 높아 직접적인 유해물질 노출 위험도를 정확히 판정하기 어렵다. 따라서 대량발굴탐색(high-throughput screen-ing)이 가능한 2차원 전기영동 분석과 MALDI-TOF 또는 protein chip array와 SELDI-TOF에 의한 단백질 분자구조 분석기술 및 이들을 지원하는 생물정보학(bio-informatics)의 발전을 이용하여 환경독성 연구에 이용 할 수 있는 표적단백질(biomarker)발굴에 적절한 이용이 가능할 것이다.

Influence of 120 kDa Pyruvate:Ferredoxin Oxidoreductase on Pathogenicity of Trichomonas vaginalis

  • Song, Hyun-Ouk
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제54권1호
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    • pp.71-74
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    • 2016
  • Trichomonas vaginalis is a flagellate protozoan parasite and commonly infected the lower genital tract in women and men. Iron is a known nutrient for growth of various pathogens, and also reported to be involved in establishment of trichomoniasis. However, the exact mechanism was not clarified. In this study, the author investigated whether the 120 kDa protein of T. vaginalis may be involved in pathogenicity of trichomonads. Antibodies against 120 kDa protein of T. vaginalis, which was identified as pyruvate:ferredoxin oxidoreductase (PFOR) by peptide analysis of MALDI-TOF-MS, were prepared in rabbits. Pretreatment of T. vaginalis with anti-120 kDa Ab decreased the proliferation and adherence to vaginal epithelial cells (MS74) of T. vaginalis. Subcutaneous tissue abscess in anti-120 kDa Ab-treated T. vaginalis-injected mice was smaller in size than that of untreated T. vaginalis-infected mice. Collectively, the 120 kDa protein expressed by iron may be involved in proliferation, adhesion to host cells, and abscess formation, thereby may influence on the pathogenicity of T. vaginalis.