• 제목/요약/키워드: N-glycosylation

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Effect of Sodium Bytyrate on Glycosylation of Recombinant Erythropoietin

  • Chung, Bo-Sup;Jeong, Yeon-Tae;Chang, Kern-hee;Kim, Jong-Soo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권6호
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    • pp.1087-1092
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    • 2001
  • The effect of Sodium Butyrate (NaBu) on the N-linked oligosaccharide structure of Erythropoietin (EPO) was investigated. Recombinant human EPO was produced by CHO cells grown in an $MEM{\alpha}$ medium with or without 5 mM NaBu, and purified from the culture supernatants using a heparin-sepharose affinity column and immunoaffinity column. The N-linked oligosaccharides were released enzymatically and isolated by paper chromatography. The isolated oligosaccharides were then labeled with a fluorescent dye, 2-aminobenzamide, and analyzed with MonoQ anion exchange chromatography and GlycosepN amide chromatography for the assignment of a GU (glucose unit) vague. A glycan analysis by HPLC showed that the most significant characteristic effect of NaBu was a reduction in the proportion of glycans with Sri-and tetrasialylated oligodaccharides from $21.30\%$ (tri-) and $14.86\%$ (tetra-) in the control cultures (without NaBu) to $8.72\%$ (tri-) and $1.25\%$ (tetra-) in the NaBu-treated cultures, respectively. It was also found that the proportion of asialo-glycan increased from $12.54\%\;to\;23.6\%$ when treated with NaBu.

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유전자 재조합 인간의 Thrombopoietin의 생리활성 (Biological Activity of Recombinant Human Thrombopoietin)

  • 김봉순;;민관식
    • 생명과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1497-1504
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    • 2007
  • 사람의 혈소판조절인자 (TPO)의 분비와 기능을 분석하기 위하여 사람 간 cDNA로부터 TPO cDNA를 분리하여 동물세포에서 재조합체를 생산하였다. 또한, 당쇄의 기능분석을 위하여 6개의 당쇄첨가부위를 Ala으로 치환하여 각각의 돌연변이체 재조합체도 생산하여 이들의 생리활성분석을 위하여 피하주사하여 혈소판의 증가여부를 분석하였으며, 체내 약동학검사를 위하여 꼬리 정맥에 재조합체를 주사하여 24시간까지 혈액을 채취하였다. Wild-type TPO는 효과적으로 분비하였으나, 크로닝에서 분석되어 진 116개 아미노산이 삭제된 돌연변이체는 배양상층으로 분비되지 않았다. N-linked 당쇄첨가 부위는 3번과 4번을 제외하고는 거의 비슷한 발현양상을 나타내었다. 특히 4번당쇄부위는 TPO의 분비에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 재조합체 10ng을 피하주사에 의하여 체내 혈소판이 유의적으로 증가하였으며, 5ng을 이용한 약동학 분석결과 1시간에 최대로 증가하였으며 그 이후 급격하게 감소하여 10시간에는 거의 존재하지 않았다. 따라서, 이러한 연구는 고 활성을 가지는 유전자 재조합체 TPO의 생산을 가능하게 하고, 또한 새로운 분자의 TPO를 가능하게 할 것으로 사료된다.

형광펩타이드를 이용한 Oligosaccharyltransferase Assay 방법 연구 (Comparison of Oligosaccharyltransferase Assay Methods Using a Fluorescent Peptide)

  • 김성훈
    • 미생물학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.96-103
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    • 2010
  • 단백질의 N-글리코실화는 대표적인 번역 후 변형 중의 하나로 진핵생물 뿐 아니라 원핵생물에서도 발견된다. N-글리코실화는 단백질 상의 N-글리코실 서열인 N-x-S/T 위치에 지질과 연결된 올리고당(lipid-linked oligosaccharide, LLO)으로부터 올리고당 전이효소(oligosaccharyltransferase, OTase) 활성에 의해 글리칸(glycan)이 전달되어 당단백질의 합성이 이루어진다. 본 연구에서는 OTase의 세포내 활성을 측정하기 위하여 5/6-carboxyltetramethylrhodamine (TAMRA)이 도입된 형광펩타이드 TAMRA-DA$\underline{N}$Y$\underline{T}$K-$NH_2$를 이용하였다. OTase활성 측정은 단일 서브유닛으로 효소의 활성을 갖는 운동핵 편모충류인 Leishmania major Stt3p와 병원성 미생물인 Campylobacter jejuni PglB를 진핵생물과 원핵생물의 모델 효소로 각각 사용하여 Saccharomyces cerevisiae와 C. jejuni 유래 LLO와 형광 펩타이드를 반응시켜 당-펩타이드를 합성하였다. 합성된 당-펩타이드를 미반응한 형광펩타이드와 분리 및 당-펩타이드의 정량 분석을 위하여 Tricine SDS-PAGE, ConA 렉틴 컬럼 및 fluorospectrophotometer, HPLC를 사용하였으며, 당-펩타이드 분석을 통해 각 방법의 장단점을 비교하였다. 비교 분석 결과 Tricine SDS-PAGE를 이용한 형광 이미지 분석과, 렉틴 컬럼을 통해 분리된 당-펩타이드의 fluorospectrophotometer 정량법에 비해, HPLC를 이용한 방법이 OTase에 의해 생성된 당-펩타이드를 분석하는데 더 정확하고 정량적인 값을 제시하는 것으로 확인되었다.

Glycoantigen Biosyntheses of Human Hepatoma and Colon Cancer Cells are Dependent on Different N-Acetylglucosaminyltransferase-III and -V Activities

  • Kim, Cheorl-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권5호
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    • pp.891-900
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    • 2004
  • UDP-N-Acetylglucosamine(GlcNAc):$\beta$1,4-D-mannoside$\beta$-l ,4N-acetylglucosaminyltransferase-III (GnT-III) and UDP-N-GlcNAc:$\alpha$-6-D-mannosid$\beta$-1,6N-acetylglucosaminyltransferase-V(GnT - V) activities were determined in human hepatoma cell lines and metastatic colon cancer cells, and their activities were compared with those of normal liver cells and fetal hepatocytes. GnT-III activities were higher than those of GnT-V in hepatic carcinoma cells. When the two enzyme activities were assayed in highly metastatic colon cancer cells, GnT - V activities were much higher than those of GnT-III. When GlcN, GlcN-biant-PA and UDP-GlcNAc were used as substrates, the enzymes displayed different kinetic properties between hepatic and colon cancer cells, depending on their metastatic potentials. Normal cells of two origins had characteristically very low levels of GnT-III and -V activities, whereas hepatoma and colon cancer cells contained high levels of activities. These data were supported by RT-PCR and Northern blot analyses, showing that the expression of GnT-III and -V mRNAs were increased in proportion to the enzymatic activities. The increased GnT-III, md -V activities were also correlated with increased glycosylation of the cellular glycoproteins in hepatoma and colon cancer cells, as examined by lectin blotting analysis by using wheat germ glutinin (WGA), erythroagglutinating phytohemagglutinin (E-PHA), leukoagglutinating phytohemagglutinin (L-PHA), and concanavalin A (Con A). Treatment with retinoic acid, a differentiation agent, resulted in decreases of both GnT-III and -V activities of HepG2 and HepG3 cells. In colon carcinoma cells, however, treatment with retinoic acid resulted in a reduction of GnT-V activity, but not with GnT-III activity. Although the mechanism underlying the induction of these mzymes is unclear, oligosaccharides in many glycoproteins have been observed of cancer cells.

Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) 합성에 관여하는 돼지 β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase I (pB3GNT1) 유전자 동정 (Identification of the Pig β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 1 (pB3GNT1) that is Involved in Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) Synthesis)

  • 김지윤;황환진;정학재;신이치 호치;박미령;변승준;오건봉;양현;김경운
    • 생명과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.389-397
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    • 2018
  • 당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

Streptozotocin을 투여한 흰쥐 태자 폐조직의 렉틴 조직화학 염색성 (Lectin histochemistry of lung tissues in the Streptozotocin rat fetus)

  • 홍혜남;김동호
    • Applied Microscopy
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    • 제23권2호
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    • pp.84-96
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    • 1993
  • This study was to investigate the effects of maternal diabetes on the lung tissue of the fetal rat using lectin histochemistry and electron microscope technique. Maternal diabetes was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (75 mg/kg the body weight) into pregnant Sprague-Dawley rats on the 7th day of gestation. Fetuses of streptozotocin induced diabetic rats exhibited delayed lung maturation and reduced air space. In lectin histochemistry, the binding of Maclura pomifera (MPA) to fetal lungs from diabetic mothers was reduced, but no significant changes in the bindings of Concanavalin A (Con A), Wheat germ agglutinin (WGA), Ricinus communis I (RCA I) and Griffonia simplicifolia (GSI-$B_4$) were noted. Because the MPA has affinity to terminal N-acetyl-D-galactosamine residues constantly linked O-glycosidically to serine or threonine, the present findings may indicates that maternal diabetes interfere with the processes of O-linked glycosylation in fetal rat lung.

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부산지역에서 유행한 계절인플루엔자바이러스의 유전자 특성 및 계통분석('06-'08 절기) (Molecular Characterization and Phylogenetic Analysis of Season Influenza Virus Isolated in Busan during the 2006-2008 Seasons)

  • 박연경;김남호;최성화;민상기;이미옥;김성준;조경순;나영란
    • 생명과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.365-373
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    • 2010
  • 2006년 10월부터 2008 년 6월까지 총 인플루엔자 의사 환자 1,822건의 인후도찰물 및 비인후도찰물에서 277건의 인플루엔자바이러스를 분리했다. 절기별로는 2006~2007 절기의 1,154검체 중 52건(4.5%), 2007~2008절기의 668검체 중 210건(31.4%)에서 인플루엔자바이러스를 분리하였다. 인플루엔자바이러스 A/H1N1의 HA 유전자의 경우, 2008~2009 절기의 백신주인 A/Brisbane/59/2007과는 96.7%~97.7%, A/Solomon Islands/3/2006 96.5%~97.3%, A/New Caledonia/20/99와는 95.6%~96.6%의 유사성을 나타냈으며, NA 유전자의 경우, A/Brisbane/59/2007과는 97.8%~98.5%, A/Solomon Islands/3/2006과는 96.7%~97.6%, A/New Caledonia/20/99와는 96.8%~97.7%의 유사성을 보여 2008~2009절기의 백신주인 A/Brisbane/59/07과 가장 유사성이 컸다. 인플루엔자바이러스 A/H3N2의 분리주 중 1주를 제외한 모든 분리주가 HA 유전자에서 2008~2009 절기 백신주인 A/Brisbane/10/2007과는 98.4%~99.7%의 유사성을 보였고, A/Wisconsin/67/2005와는 96.5%~97.5%의 유사성을 보였으며, NA 유전자에서는 A/Brisbane/10/2007과는 98.9%~99.4%, A/Wisconsin/67/2005와는 98.0%~98.6%, A/California/7/2004와는 98.3%~98.9%의 유사성을 보였다. 인플루엔자바이러스 B의 HA 유전자의 경우는 2주를 제외하고는 2008~2009 절기의 백신주인 B/Florida/4/2006과는 96.5%~99.7%의 유사성을 보였으며, B/Malaysia/2506/2004와는 86.7%~87.7%의 유사성을 보여 B/Florida/4/2006과의 유사성이 크게 나타났다. NA 유전자의 경우는 reassortant분리주가 96.7%와 97.3%의 유사성을 나타내는 것을 제외하고는 B/Florida/4/2006에 98.9%~100%의 유사성을 나타냈으며, 분리주 유행시기의 백신주인 B/Malaysia/2506/2004와는 94.5%~96.7%의 유사성을 나타내어 2008~2009 절기의 백신주와 더 큰 유사성을 보였다. HA 유전자에서는 conserverd receptor binding site는 아미노산의 치환 없이 모든 분리주에서 잘 보존되어 있었으며, N-linked glycosylation site도 인플루엔자바이러스 A/H1 1주, A/H3 1주를 제외하고는 모두 같은 수의 N-linked glycosylation sites를 가졌으며, 인플루엔자바이러스 B의 경우는 2008~2009 절기의 백신주보다 1개가 많은 4개의 N-linked glycosylation sites를 가지고 있었다. Antigenic sites의 경우는 인플루엔자바이러스 A/H1의 Sb의 3개의 아미노산에서 백신주들과 다른 아미노산을 가지고 있으며, A/H3에서는 A, B, E 부위에서 는 아미노산의 변화가 나타났고, C, D 부위에서는 변화가 없었다. 인플루엔자바이러스 B의 4개의 분리주에서는 150 loop와 160 loop에서 B/Florida/4/2006과 비교하여 1개의 아미노산에서 치환이 나타났으며, 190 helix에서 모든 분리주가 B/Florida/4/2006과 비교하여 1개의 아미노산에서 치환이 나타났다.

Secretory Production of Biologically Active Human Thrombopoietin by Baculovirus Expression System

  • Koh, Yeo-Wook;Lim, Seung-Wook;Park, Seung-Kook;Park, Myung-Hwan;Na, Doe-Sun;Yang, Jai-Myung
    • BMB Reports
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    • 제31권5호
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    • pp.453-458
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    • 1998
  • Human thrombopoietin (hTPO) was expressed to high levels in insect cells using the baculovirus expression system. Full-length hTPO cDNA containing a native signal peptide sequence was amplified by PCR from a human fetal liver cDNA library and cloned into the Autographa californica nuclear polyhedrosis virus (AcNPV) expression vector. Immunoblot analysis with antiserum against hTPO indicated that an approximately 55 kDa protein was produced in recombinant AcNPV infected insect cells. Recombinant hTPO was produced 4-fold higher in Trichoplusia ni (Tn5) cells than in Spodoptera frugiperda (Sf9) cells. with most of the hTPO produced in Tn5 cells secreted into the culture medium. Addition of tunicamycin in the culture medium resulted in the reduction of the size of hTPO to 35-38 kDa, and most of the protein remained within the cell. These results suggest that N-glycosylation of hTPO is required for the secretion of the protein into the culture medium in insect cells. hTPO produced in insect cells induced proliferation and maturation of megakaryocyte progenitors, indicating that it is in a biologically active form.

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