• 제목/요약/키워드: Membrane protein extraction

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Reconstruction and Exploratory Analysis of mTORC1 Signaling Pathway and Its Applications to Various Diseases Using Network-Based Approach

  • Buddham, Richa;Chauhan, Sweety;Narad, Priyanka;Mathur, Puniti
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권3호
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    • pp.365-377
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    • 2022
  • Mammalian target of rapamycin (mTOR) is a serine-threonine kinase member of the cellular phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) pathway, which is involved in multiple biological functions by transcriptional and translational control. mTOR is a downstream mediator in the PI3K/Akt signaling pathway and plays a critical role in cell survival. In cancer, this pathway can be activated by membrane receptors, including the HER (or ErbB) family of growth factor receptors, the insulin-like growth factor receptor, and the estrogen receptor. In the present work, we congregated an electronic network of mTORC1 built on an assembly of data using natural language processing, consisting of 470 edges (activations/interactions and/or inhibitions) and 206 nodes representing genes/proteins, using the Cytoscape 3.6.0 editor and its plugins for analysis. The experimental design included the extraction of gene expression data related to five distinct types of cancers, namely, pancreatic ductal adenocarcinoma, hepatic cirrhosis, cervical cancer, glioblastoma, and anaplastic thyroid cancer from Gene Expression Omnibus (NCBI GEO) followed by pre-processing and normalization of the data using R & Bioconductor. ExprEssence plugin was used for network condensation to identify differentially expressed genes across the gene expression samples. Gene Ontology (GO) analysis was performed to find out the over-represented GO terms in the network. In addition, pathway enrichment and functional module analysis of the protein-protein interaction (PPI) network were also conducted. Our results indicated NOTCH1, NOTCH3, FLCN, SOD1, SOD2, NF1, and TLR4 as upregulated proteins in different cancer types highlighting their role in cancer progression. The MCODE analysis identified gene clusters for each cancer type with MYC, PCNA, PARP1, IDH1, FGF10, PTEN, and CCND1 as hub genes with high connectivity. MYC for cervical cancer, IDH1 for hepatic cirrhosis, MGMT for glioblastoma and CCND1 for anaplastic thyroid cancer were identified as genes with prognostic importance using survival analysis.

부안산 참굴(Crassostrea gigas) 추출물로부터 피부 상재균에 대한 새로운 항균 펩타이드, cgCAFLP의 탐색 및 정제 (Screening and Purification of a Novel Antibacterial Peptide, cgCAFLP, Against Skin Pathogens from the Extract of the Pacific Oyster Crassostrea gigas from Buan in Korea)

  • 이지은;서정길
    • 한국수산과학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.927-937
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    • 2021
  • This study was performed to screen the antimicrobial activities of the extract from the Pacific oyster Crassostrea gigas against skin pathogens and to purify the relevant antibacterial peptide. The acidified extract showed potent antibacterial activities against gram-positive and gram-negative bacteria but showed no activity against Candida albicans and no significant cell toxicity. Among acne-causing pathogens, the acidified extract showed potent antibacterial activity only against Staphylococcus aureus, and its antibacterial activity was completely abolished by treatment with trypsin or chymotrypsin, and was inhibited by salt treatment. The acidified extract showed strong DNA-binding ability but did not show bacterial membrane permeabilizing ability. Based on antimicrobial activity screening and cytotoxic effects, a novel antibacterial peptide was purified from the acidified gill extract using solid-phase extraction, cation-exchange, and reversed-phase HPLC. The resulting peptide had a molecular weight of 4800.8 Da and showed partial sequence homology with the carbonic anhydrase 4 (CA4) protein in the hard-shelled mussel. Overall, we purified a novel antibacterial peptide, named cgCAFLP, which is related to carbonic anhydrase 4 (CA4) protein, against skin pathogens. Our results suggest that the Pacific oyster extract could be used as an additive to control some acne-related skin pathogens (S. aureus).

DMH에 의한 비정상적인 혈관 내피세포의 증식에서 Protein Kinase C 동종효소 Alpha 단백발현의 특성 (Characterization of the Expression of PKCα(Isoform) in DMH-induced Vascular Endothelial Proliferation)

  • 남수봉;배용찬;박숙영;최수종
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제34권6호
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    • pp.679-684
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    • 2007
  • Purpose: DMH(1,2-dimethylhydrazine) has been known to induce vascular neoplasm such as malignant endothelioma in animal experiment, through induction of abnormal proliferation of HUVECs. In our previous studies, 11 types of PKC isoenzymes were determined by RT-PCR and the expression of $PKC{\alpha}$, and ${\mu}$ was more prominent than other PKC isoenzymes in the DMH-treated group. However, this result was not based on objective assessment. In this study, we further evaluated the role of $PKC{\alpha}$ on the DMH-induced abnormal proliferation of HUVECs by two different methods to identify its presence with high relevance in objective view. $PKC{\mu}$ will be investigated in further study. Methods: The study was conducted with the cultured HUVECs group(control) and the $0.75{\times}10^{-9}M$ DMH-treated group. After processing protein extraction in 0 and 24 hour, extracted protein was treated of quantitative test through BCA protein assay. In the western blot analysis, electrophoresis was performed in the order of gel preparation, sample preparation, and gel running. Electrotransfer to nitrocellulose membrane and reaction with antibody were done. Detection of $PKC{\alpha}$ was achieved through "Gel Image Analysis System". In the fluorescence immunocytochemical analysis, the grading of radiance of the intracellular $PKC{\alpha}$ particles was detected with confocal microscope after treating with primary and fluorescent secondary antibody in 0 and 24 hours. Results: The Western blot analysis showed increased $PKC{\alpha}$ expression from the specimen obtained in 24 hour of the DMH treatment group when compared to those in control group. Under confocal fluorescence microscope, the emitting radiance in the DMH treated group was brighter at 24 hours as well. Conclusion: We believe that $PKC{\alpha}$ plays a role in DMH-induced abnormal proliferation of the vascular endothelium, which may provide insights in understanding the vascular neoplasm.

미강 단백질 가수분해물에서 담즙산 결합 획분의 분리 및 특성구명 (Isolation and Partial Physicochemical Characterization of Bile Acid-Binding Fraction from Rice Bran Protein Hydrolysates)

  • 조완일;문태화
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.417-426
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    • 1997
  • 미강을 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 있는 기능성 식품소재의 원료로 활용하는 데 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 미강 단백질의 가수 분해물을 제조하여 담즙산 결합 획분을 분리하고 일부 물리화학적 특성을 조사하였다. 미강 단백질을 탈지 미강으로부터 알칼리 추출과 등전점 침전 방법을 이용하여 제조하였다. 미강 단백질을 기질로 하여 pH-drop method로 측정한 효소의 상대적 활성과 가수분해시 가수분해율의 변화를 비교 평가하여 기질의 가수분해에 적합한 효소를 선택하였다. Esperase에 의한 가수분해물을 한외여과(MWCO : 10 kDa)하여 두 부분으로 나누었다. 각 분획물을 cholic acid를 공유결합 시킨 ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column에 걸어, 소수성 상호작용에 의해 cholic acid와 결합하는 폴리펩티드 및 펩티드를 deoxycholate 완충용액으로 용출시켜 분리하였다. 겔투과 크로마토그래피(Sephadex G-50)를 이용하여 한외여과 여과백의 담즙산 결합물에 대해 분자량 분포를 측정한 결과, 대부분 $2\;kDa{\sim}10\;kDa$에 걸쳐 넓게 분포하였고 일부는 $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$사이에 존재하였다. 한외여과 잔류액의 담즙산 결합물에 대해서는 preparative reverse phase HPLC를 실시하여 미강 단백질 가수분해물에서 3개(R-1, 2, 3)의 Peak를 분리하였다. 각 peak의 총 아미노산과 유리 아미노산 조성을 분석하여 단백질, 폴리펩티드 및 펩티드 부분의 아미노산 조성을 조사하였다. 그 결과 미강 단백질 가수분해물에서 얻은 peak의 경우 proline 함량이 미강 단백질의 4배에 달했고, 평균 소수도가 높은 peak일수록 유리 아미노산이 함량이 높았으며 평균 소수도는 미강 단백질보다 다소 높은 것으로 나타났다.

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Staphylococcus aureus의 균체분획(菌體分劃) (Fractionation of the Cells of Staphylococcus aureus)

  • 최경호;현은민;박금순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.85-91
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    • 1981
  • S. aureus를 TCA로 처리(處理)하여 저분자물질(低分子物質)을 추출(抽出)한 후(後) STS법(法)에 준(準)하여 지질핵산(脂質核酸), 단백질(蛋白質) 및 잔사(殘渣)로 분획(分劃)하였다. 이와 아울러 초음파처리(超音波處理)로 균체(菌體)를 파쇄(破碎)한 후(後) 원심(遠心)침전을 SDS 및 Formamide를 사용(使用)하여 축차적(縮次的)으로 가용성(可溶性) 획분(劃分)을 추출(抽出)하고 얻어진 각(各) 획분(劃分)의 성질(性質)을 조사(調査)하였다. 그 결과(結果), 초음파(超音波)로 파쇄(破碎)한 균(菌)의 원심상징액(遠心上澄液)에서 균체(菌體) DNA의 91.3%가 검출(檢出)되었고 원심침전(遠心沈澱)으로부터는 SDS 처리(處理)에 의(依)하여 높은 비활성(比活性)(13.67unit/mg Protein)의 Malate dehydrogenase가 유지되었다. 한편, SDS 처리균(處理菌)의 원심침전물(遠心沈澱物)을 다시 열(熱) Formamide $150^{\circ}C$로 추출(抽出)하고 가용성획분(可溶性劃分) 및 잔사(殘渣)를 각각(各各) 산(酸) 가수분해(加水分解)한 후(後) Paper chromatsgraph하여 잔사(殘渣)로부터 Glucosamine을 확인(確認)하였다. 그러나 가용성획분(可溶性劃分)은 Ninhydrin반응(反應)에는 음성(陰性)이었고 환원당반응(還元糖反應)은 음성(陰性)이었다. 이상(以上)의 결과(結果)로 부터 초음파(超音波)로 파쇄(破碎)한 균체(菌體)의 원심상징액(遠心上澄液)은 주(主)로 원형질획분(原形質劃分)이며 SDS 및 Formamide에 의(依)하여 용출(溶出)되어 나온것은 각각(各各) 원형질막(原形質膜) 및 세포벽(細胞壁)의 Polysaccharide 획분(劃分)으로, Formamide 불용성분(不溶性分)은 Peptidsglycan 획분(劃分)으로 판정(判定)되었다.

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Antithrombin Active Polysaccharide Isolated from the Alkaline Extract of Red Ginseng

  • Kim Dong Chung;In Man-Jin;Lee Ji Young;Hwang Yoon Kyung;Lee Sung Dong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제23권4호
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    • pp.217-221
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    • 1999
  • 홍삼으로부터 염기성 수웅액 추출, 음이온교환 크로마토그래피 및 겔여과 크로마토그래피를 순차적으로 수행하여 항트롬빈 활성을 보이는 다당체를 분리하였다. 이 다당체는 셀룰로스 아세테이트막을 사용한 전기영동에서 하나의 띠로 나타나 비교적 순수하게 정제되었음을 알 수 있었고, 겔여과 크로마토그래피에서 결정된 평균 분자량은 약 177kDa이었다. $40.2\%$의 유론산, $9.2\%$의 황산기 및 $1.5\%$의 단백질을 포함하는 산성다당체였고, 구성 중성당으로 rhamnose, mannose, galactose, arabinose, glucose, fucose, xylose를 1.00 : 0.88 :0.86 : 0.78 : 0.70 : 0.33 : 0.22의 비율로 포함하고 있었다. 이 다당체는 트롬빈에 의한 피브리노겐의 응고를 농도에 비례하여 저해하였고, 혈장을 사용한 실험에서 내인성 경로를 통해 혈액응고를 저해하는 것으로 나타났다.

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소 브루셀라병 진단용 고면역원성 항원의 추출과 검증 (Extraction and verification of highly immunologenic antigen for diagnosis of bovine brucellosis)

  • 배재형;조상래;정은희;장은희;김성은;권희녕;박동엽;이국천
    • 한국동물위생학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.135-141
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    • 2010
  • Bovine brucellosis, an important zoonosis, is diagnosed with serological tests such as the RBT, TAT using inactivated whole bacterial cells or bacterial lipopolysaccharide (LPS) antigen in Korea. However, a strong cross-reaction between Brucella spp. and Yersinia enterocolitica O9 in these tests has seriously complicated the diagnosis of animal brucellosis because Brucella spp. shares common antigenic determinants with Y. enterocolitica O9 in the smooth LPS region. In this study, Brucella-field strains were isolated from Brucellapositive Hanwoo in Kimhae, Korea and outer membrane protein (omp) which has low cross-reaction with Y. enterocolitica O9 and high immunogenicity was extracted from the field strains Then we compared ELISA using the extract with RBT-TAT. Fifteen field strains were isolated from 47 supra-mammary-lymph nodes, which were collected from 18 farms. Isolation rate was 32%. Brucella-specific antigen was identified by performing SDS-PAGE or Western blotting on extracted omp with at 0.5% n-lauroylsarcosine One hundred and ninety-two serum-samples were used in the experiment: 142 negative and 50 positive samples verified by RBT-TAT. According to ELISA results, 127 samples were negative and 15 appeared positive among 142 negatives by RBT-TAT, while 42 samples were positive and 8 were negative among 50 positives by RBT-TAT. Therefore, it showed 89.4% of specificity and 84% of sensi-tivity. Through the current experiments, we could set up an ELISA based on the omp which has low cross-reaction and high immunogenicity and concluded that the omp could be a good material for accurate diagnosis of bovine brucellosis.

대장균 시스템을 이용한 Arabidopsis 막 단백질 cytochrome P450 p-coumarate-3hydroxylase (C3H) 활성형의 과발현 및 분리정제 (High Yield Bacterial Expression and Purification of Active Cytochrome P450 p-coumarate-3-hydroxylase (C3H), the Arabidopsis Membrane Protein)

  • 양희정;김완연;윤영주;윤지원;권태우;윤혜숙;윤부현
    • 생명과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.1039-1046
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    • 2009
  • 다양한 천연물의 합성대사에 관여하는 식물 cytochrome P450 (P450s)은 그 기능적 다양성에도 불구하고, 이들 효소의 광범위한 기질 특이성을 설명해 줄 수 있는 구조분석에 대해서는 충분한 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 식물 p-coumarate 3-hydroxylase (C3H)에 의해 매개되는 효소 반응은 lignin 과 다양한 phenylpropanoid 부산물들의 생합성에 매우 중요한 것으로 여겨지지만, 막 단백질인 C3H의 발현 및 정제가 효과적으로 이루어지지 못하여, 활성을 측정하기 위한 분석방법이 체계화 되지 못하고 있다. C3H의 작용기작과 기질특이성에 대해 폭넓은 이해를 위한 구조분석의 선행단계는 활성을 갖는 C3H를 밀리그램 단위로 분리, 정제하는 실험적 방법을 확립하는 것이라 할 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 다양한 돌연변이 방법을 도입하여 식물 막단백질 C3H를 대장균 시스템에서 효과적으로 발현 및 정제할 수 있는 시스템을 사용하였다. 변형된 cytochrome P450 C3H ($C3H_{mod}$)을 세포막으로부터 고농도의 염완충용액을 이용하여 계면활성제 없이 추출하였으며, 2단계 chromatography를 통해 활성을 유지한 상태로 분리할 수 있었다. 이러한 실험적 기법은 NMR 및 X-ray crystallography와 같은 구조분석을 통한 C3H의 효과적인 분석에 적용될 수 있을 것이며, 또한 다른 식물 cytochrome P450 단백질의 효과적인 분석에도 적용 될 수 있을 것이다.

제1기 비소세포폐암 환자의 수술적 절제 후 Matrix Metalloprotainase-2 활성도에 따른 재발 및 예후 (Activity of Matrix Metalloproteinase-2 and its Significance after Resection of Stage I Non-small Cell Lung Cancer)

  • 김상희;홍영숙;이진선;손대순;임유성;송인승;이혜숙;김도훈;김진국;최용수
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권1호
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    • pp.38-43
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    • 2005
  • 기질금속단백분해효소-2 (MMP-2)는 기저막과 세포 외 기질의 분해에 작용하여 악성종양의 국소침윤 및 원격전이에 중요한 역할을 담당한다. 본 연구는 수술적인 절제를 시행 받은 제1기 비소세포폐암에서 MMP-2의 활성도를 측정하고 예후인자로서의 의미를 분석하고자 하였다. 대상 빛 방법: 수술 전 방사선 또는 항암제 요법을 시행하지 않은 병리학적 제1기 비소세포폐암 환자 34명을 대상으로 하였다. 폐엽 절제 조직에서 종양 조직과 비종양 조직의 단백질을 각각 추출하여 젤라틴-기질-단백분해효소 분석법을 시행하였다. 결과: MMP-2 활성도는 비종양 조직보다 종양 조직에서 높았다. 종양 조직, 비종양 조직 모두에서 비재발군에 비해 재발군의 MMP-2활성도가 높았으나 비종양 조직에서의 차이가 통계적 유의성이 있었다(p<0.01). 생존율 분석에서도 MMP-2 활성도가 높을 경우 불량한 생존을 보였으며 역시 비종양 조직에서 통계적인 의미가 있었다(p<0.01). 결론: 제1기 비소세포 페암 환자의 절제 폐엽 조직 중 비종양 조직에서의 MMP-2 활성도는 재발 및 생존과 연관성이 있으며 예후 인자로서의 가능성이 있다.