• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.61-68
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• 2017

GASA는 GA에 의해 조절되는 식물 유전자로서, 여러 식물에 보존되어 있고 다양한 조직에서 식물의 생장과 발달 및 스트레스 반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 GASA 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagGASA라 명명하고, 유전자의 구조와 발현특성을 조사하였다. PagGASA 유전자는 95개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며, 아미노 말단에 시그널 펩티드 영역과 카르복시 말단에 12개 시스테인 잔기가 보존되어 있다. PagGASA는 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy 존재하며, 꽃과 뿌리에서 높게 발현하였다. 또한 PagGASA는 GA 뿐 아니라 ABA와 JA, SA와 같은 스트레스 관련 식물 호르몬의 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 현사시나무에 형질전환하여 PagGASA를 과발현시킨 결과 건조 내성에 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 PagGASA는 스트레스 관련 식물 호르몬 신호전달과 연결되어 건조 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제53권4호
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• pp.403-411
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• 2015

Plasmodium falciparum can invade all stages of red blood cells, while Plasmodium vivax can invade only reticulocytes. Although many P. vivax proteins have been discovered, their functions are largely unknown. Among them, P. vivax reticulocyte binding proteins (PvRBP1 and PvRBP2) recognize and bind to reticulocytes. Both proteins possess a C-terminal hydrophobic transmembrane domain, which drives adhesion to reticulocytes. PvRBP1 and PvRBP2 are large (>326 kDa), which hinders identification of the functional domains. In this study, the complete genome information of the P. vivax RBP family was thoroughly analyzed using a prediction server with bioinformatics data to predict B-cell epitope domains. Eleven pvrbp family genes that included 2 pseudogenes and 9 full or partial length genes were selected and used to express recombinant proteins in a wheat germ cell-free system. The expressed proteins were used to evaluate the humoral immune response with vivax malaria patients and healthy individual serum samples by protein microarray. The recombinant fragments of 9 PvRBP proteins were successfully expressed; the soluble proteins ranged in molecular weight from 16 to 34 kDa. Evaluation of the humoral immune response to each recombinant PvRBP protein indicated a high antigenicity, with 38-88% sensitivity and 100% specificity. Of them, N-terminal parts of PvRBP2c (PVX_090325-1) and PvRBP2 like partial A (PVX_090330-1) elicited high antigenicity. In addition, the PvRBP2-like homologue B (PVX_116930) fragment was newly identified as high antigenicity and may be exploited as a potential antigenic candidate among the PvRBP family. The functional activity of the PvRBP family on merozoite invasion remains unknown.

• 한국식물학회:학술대회논문집
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• 한국식물학회 2002년도 춘계학술발표대회:발표눈문요지록
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• pp.62-72
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• 2002

This study has investigated the biosynthesis and function of the heavy metal binding peptides, the phytochelatins, in plants. PCs are synthesised enzymatically from glutathione by the enzyme PC synthase in the presence of heavy metal ions. Using Arabidopsis thaliana as a model organism cadmium-sensitive, phytochelatin-deficient mutants have been isolated and characterised in previous studies. The cadl mutants have wildtype levels of glutathione, are PC deficient and lack PC synthase activity. Thus, the CADl gene has been proposed to encode PC synthase. The CADl gene was isolated by a positional cloning strategy The gene was mapped and a candidate identified. Each of four cadl mutants had a single base pair change in the candidate gene and the cadmium-sensitive, cadl phenotype was complemented by the candidate gene. This demonstrated the CADl gene had been cloned. A homologous gene in the fission yeast, Schizosaccharomyces pombe was identified through database searches. A targeted-deletion mutation of this gene was constructed and the mutant, like cadl mutants of Arabidopsis, was cadmium-sensitive and PC-deficient. A comparison of the redicted amino acid sequences reveals a highly conserved N-terminal region Presumed to be the catalytic domain and a variable C-terminal region containing multiple Cys residues proposed to be involved in activation of the enzyme by metal ions. Similar genes were also identified in animal species. The Arabidopsis CADl/AtPCSl and S. pombe SpbPCS genes were expressed in E. coli and were shown to be sufficient for glutathione-dependent, heavy metal activate PC synthesis in vitro, thus demonstrating these genes encode PC synthase enzymes. Using RT-PCR, AtPCSl expression appeared to be independent of Cd exposure. However, at higher levels of Cd exposure a AtPCSl-CUS reporter gene construct appeared to be more highly expressed. Using the reporter gene construct, AtPCSl was expressed most tissues. Expression appeared to be greater in younger tissues and same higher levels of expression was observed in some regions, including carpels and the base of siliques. AtPCS2 was a functional gene encoding an active PC synthase. However, its Pattern of expression and the phenotype of a mutant (or antisense line) have not been determined. Assuming the gene is functional then it has clearly been maintained through evolution and must provide some selective advantage. This implies that, at least in some cells or tissue, it is likely to be the dominant PC synthase expressed. This remains to be determined

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제33권3호
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• pp.191-198
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• 2007

The p53 which is well known as tumor suppressor gene is located at 17p13. p53 is a sequence-specific DNA binding transcription factor that responds to certain cytotoxic stresses, such as DNA damage, by enhancing the transcription of genes that regulate cell-cycle progression as well as programmed cell death. The p63 gene that is located at 3q27-29, is recognized members of the p53 family, and responsible for the transcription of 6 isoforms. Three isoforms ($TAp63{\alpha}$, $TAp63{\beta}$, $TAp63{\gamma}$) contain an N-terminal transactivation (TA) domain and can induce apoptosis. The other 3 isoforms (${\Delta}Np63{\alpha}$, ${\Delta}Np63{\beta}$, ${\Delta}Np63{\gamma}$) lack the TA domain and may function in a dominant-negative fashion by inhibiting the transactivation functions of p53 and TAp63 proteins, and thus act as oncoproteins. A number of studies have investigated the role of p63 in human squamous cell carcinomas from different organs. Only a few studies have examined ${\Delta}Np63$ isoform in oral squamous cell carcinoma including normal epithelium. This study aimed to evaluate expression of ${\Delta}Np63$ isoform in human oral squamous cell carcinoma tissue and normal mucosa. The 3 cases of well differenciated oral squamous cell carcinoma specimen including adjacent normal mucosa were examined, and immunohistochemical study with monoclonal antibody(4A4) and tumor cell apoptosis analysis with Transmission Electon Microscopy were studied. And, RT-PCR analysis was done for expression of ${\Delta}Np63$ isoform. The results were as followed. 1. Normal gingiva showed the restricted p63 expression in basal cell layer. 2. Well differentiated squamous cell carcinoma showed mainly p63 expression in overall area of malignancy, especially in basal cell layer to adjacent stromal tissue. 3. Tumor cells around keratinized area with no p63 expression disclosed less micro-organelle in decreased size cytoplasm and severe chromatin margination with nuclear destruction that means apoptosis. 4. Comparison of mRNA expression of ${\Delta}Np63$ isoform by RT-PCR showed variable expression of ${\Delta}Np63$ isoform, but ${\Delta}Np63{\alpha}$ was most highly expressed in all 3 tumor specimen. From theses results, it should be suggested that ${\Delta}Np63$ isoform expression in well differentiated squamous cell carcinoma was closely related to tumor oncogenesis, expecially overexpression of ${\Delta}Np63{\alpha}$ is a most important factor in tumor genesis of oral squamous cell carcinoma.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2002년도 창립10주년기념 및 국립독성연구원 의약품동등성평가부서 신설기념 국재학술대회:생물학적 동등성과 의약품 개발 전략을 위한 국제심포지움
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• pp.113-113
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• 2002

Phylogenetically conserved Bcl-2 family proteins play a pivotal role in the regulation of apoptosis from virus to human. Members of the Bcl-2 family consist of antiapoptotic proteins such as Bcl-2, Bcl-xL, and Bcl-w, and proapoptotic proteins such as BAD, Bax, BOD, and Bok. It has been proposed that anti- and proapoptotic Bcl-2 proteins regulate cell death by binding to each other and forming heterodimers. A delicate balance between anti- and proapoptotic Bcl-2 family members exists in each cell and the relative concentration of these two groups of proteins determines whether the cell survives or undergoes apoptosis. Mcl-1 (Myeloid cell :leukemia-1) is a member of the Bcl-2 family proteins and was originally cloned as a differentiation-induced early gene that was activated in the human myeloblastic leukemia cell line, ML-1 . Mcl-1 is expressed in a wide variety of tissues and cells including neoplastic ones. We recently identified a short splicing variant of Mcl-1 short (Mcl-IS) and designated the known Mcl-1 as Mcl-1 long (Mcl-lL). Mcl-lL protein exhibits antiapoptotic activity and possesses the BH (Bcl-2 homology) 1, BH2, BH3, and transmembrane (TM) domains found in related Bcl-2 proteins. In contrast, Mcl-1 S is a BH3 domain-only proapoptotic protein that heterodimerizes with Mcl-lL. Although both Mc1-lL and Mcl-lS proteins contain BH domains fecund in other Bcl-2 family proteins, they are distinguished by their unusually long N-terminal sequences containing PEST (proline, glutamic acid, serine, and threonine) motifs, four pairs of arginine residues, and alanine- and glycine-rich regions. In addition, the expression pattern of Mcl-1 protein is different from that of Bcl-2 suggesting a unique role (or Mcl-1 in apoptosis regulation. Tankyrasel (TRF1-interacting, ankyrin-related ADP-related polymerasel) was originally isolated based on its binding to TRF 1 (telomeric repeat binding factor-1) and contains the sterile alpha motif (SAM) module, 24 ankyrin (ANK) repeats, and the catalytic domain of poly(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP). Previous studies showed that tankyrasel promotes telomere elongation in human cells presumably by inhibiting TRFI though its poly(ADP-ribosyl)action by tankyrasel . In addition, tankyrasel poly(ADP-ribosyl)ates Insulin-responsive amino peptidase (IRAP), a resident protein of GLUT4 vesicles, and insulin stimulates the PARP activity of tankyrase1 through its phosphorylation by mitogen-activated protein kinase (MAPK). ADP-ribosylation is a posttranslational modification that usually results in a loss of protein activity presumably by enhancing protein turnover. However, little information is available regarding the physiological function(s) of tankyrase1 other than as a PARP enzyme. In the present study, we found tankyrasel as a specific-binding protein of Mcl-1 Overexpression of tankyrasel led to the inhibition of both the apoptotic activity of Mel-lS and the survival action of Mcl-lL in mammalian cells. Unlike other known tankyrasel-interacting proteins, tankyrasel did not poly(ADP-ribosyl)ate either of the Mcl-1 proteins despite its ability to decrease Mcl-1 proteins expression following coexpression. Therefore, this study provides a novel mechanism to regulate Mcl-1-modulated apoptosis in which tankyrasel downregulates the expression of Mcl-1 proteins without the involvement of its ADP-ribosylation activity.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권4호
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• pp.517-528
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• 2010

종자 발달과 발아는 수분과 양분 함량의 급격한 변화를 수반하는 복합적인 과정이다. 본 연구에서는 유전자 발현과 단백질 구조 비교 분석을 통해 벼 종자의 발아와 발달과정에 관여하는 액포막 aquaporin (tonoplast intrinsic protein)을 규명하였다. OsTIP3;1, OsTIP3;2는 종자 특이적인 TIP로 종자가 성숙되는 시기에 발현되었다가, 종자가 발아하면서 전사체가 사라지는 양상을 보였으며, ABA 처리에 의해 발현이 유도되었다. 단백질 구조 예측 결과로부터 OsTIP3;1, OsTIP3;2가 단백질의 N-말단, B와 E loop에 다른 TIP와 뚜렷이 구분되는 인산화 잔기 특징을 확인하였다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3은 종자가 발달하는 과정에서 유전자 발현이 감소하였다가, 종자 발아 후기에 뿌리와 배축의 신장이 활발한 시기에 발현이 급증하였다. 특히 OsTIP2;1은 뿌리에서 강한 발현을 보였으므로, 뿌리 생장에 필요한 팽압 공급에 중요한 기능을 할 것으로 제안된다. OsTIP2;1과 OsTIP4;3 단백질의 N-말단에는 특징적으로 메틸화 (methylation) 가능성이 높은 아미노산 잔기가 예측되었다. OsTIP2;2는 OsTIP2;1과는 달리 종자 침윤 후 7시간 이내에 발현이 빠르게 유도되며, 발아가 억제되는 조건에서도 유전자 발현이 유지되는 것으로 보아 종자의 초기 수화 과정에 관여할 것으로 추측된다. OsTIP2;2 단백질의 N-말단에는 OsTIP2;1에 존재하는 인산화 Ser 잔기와 메틸화 잔기가 결실된 특징을 보였다. 이런 결과들은 벼 종자의 발달과 발아 과정에서 나타나는 액포의 종류와 기능에 따라 서로 다른 TIP가 선택적으로 유전자 발현수준에서 조절되며, 인산화, 메틸화 등 단백질 수식에 의한 활성조절 기작 역시 매우 다르다는 것을 시사한다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.331-337
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• 2013

Formate dehydrogenase(FDH)는 포름산이온을 이산화탄소로 산화하는 반응을 촉매하는 효소로서, 건조와 저온 그리고 병원균 감염 등에 반응하는 스트레스 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 FDH의 cDNA를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 FDH cDNA(PagFDH1)는 1,499개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 388개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 42.5 kDa의 단백질을 암호화한다. PagFDH1 단백질은 미토콘드리아 신호펩티드와 $NAD^+$ 결합부위를 가지고 있다. PagFDH1은 현사시나무의 염색체에 1 copy가 존재하며, 배양세포에서 가장 높게 발현되고 뿌리와 꽃 그리고 잎에서도 발현되었다. 현탁배양세포의 생장주기에서 유도기와 초기 지수생장기에 높게 발현하였다. PagFDH1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 ABA를 경유한 신호전달경로에 의해 발현이 유도되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 FDH 유전자의 도입과 발현조절을 통한 환경 스트레스 저항성나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제6권4호
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• pp.304-312
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• 1996

최근에 발표된 연구 결과에 의하면 대장균 트립토판 중합효소(tryptophan synthase) $\alpha$ 소단위체에서 33번 잔기의 세린과 112번 잔기의 아스팔산은 이 효소의 구조 형성 과정(folding)에 관여하는 것으로 보여진다. 이들 효소를 대장균내에서 과발현시켰을 때, SL33(잔기 33번의 세린이 류신으로 치환) 효소는 대부분 웅집된 덩어리형태의 효소로 생성되고, DG112(잔기 112번의 아스팔산이 글리신으로 치환) 효소와 DN112(아스랄산이 아스파라진으로 치환) 효소는 야생형 효소와 비슷한 양의 수용성형태로 생성된다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 이 효소의 구조 형성 과정동안 33번 잔기와 112번 잔기가 상호 작용하는 가를 조사하기 위하여 주 자리 잔기 치환 단백질을 만들어 이들의 성질을 단일 잔기 치환 단백질들과 비교하였다. 이들을 대장균내에서 젖당으로 과생산하여 전기영동으로 조사하여 본 결과 SL33 단일 잔기 치환 효소에 비해 SL33/DG112 이중 치환 효소는 현격히 보다 많은 양이 응집된 형태의 불용성 효소로 생성 되며, SL33/DN112효소는 많은 양의 효소들이 가용성 효소로 생성되었다. Densitometer로 정량한 결과 SL33/DN112 치환 소단위체는 SL33 치환 소단위체에 비해 가용성 형태의 양에 대한 응집된 형태의 양의 비가 6시간 젖당처리시 약 5배, 22시간 젖당처리시 약 13배 증가하였으며, SL33/DN112 치환 $\alpha$ 소단위체는 그 비가 1/4-1/3로 감소했다. 이러한 결과는 331번 위치에서 세린이 류신으로 치환되었을 때 나타나는 구조 형성 과정의 변화를 112번 위치에 새로 치환된 글리신 또는 아스파라진이 영향을 미쳐, 구조 형성 솨정 변화가 더욱 더 변화했거나 원상태로 어느 정도 회복되었음을 의미한다. 이 결과는 대장균 트립토판 중합효소 $\alpha$ 소단위체의 N 말단 도메인(N-terminal domain)의 구조 형성 과정시 33번 잔기와 112번 잔기가 상호작용을 하고 있음을 시사해 주고 있다.

• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.181-190
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• 2019

대장균 세포분열 조절에 관여하는 DicA 단백질은 $37^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$에서 DNA에 더욱 잘 결합한다. 그러나 DicA 단백질의 온도의존적 DNA 결합에 대한 분자적 원인은 명확하지 않다. 본 연구에서는 DicA 단백질이 어떻게 DNA에 결합하며, 왜 온도 의존적 결합양상을 보이는지 알아보았다. In vivo DNA 결합 분석 결과 RovA나 SlyA와 같은 DicA의 상동성 단백질과는 달리 DicA는 N 말단에 있는 DNA 결합 도메인을 이용하여 20개의 염기쌍으로 이루어진 dicC 조절자 유전자(Oc)에 결합함을 보여주었다. 또한 in vivo 실험에서 DicA는 $37^{\circ}C$ 보다 $25^{\circ}C$에서 DNA에 더 잘 결합하는 것으로 알려진 Cnu 또는 H-NS의 영향을 받지 않고 자체적으로 Oc에서의 온도 의존적 DNA 결합을 보인다. 하지만 정제된 DicA 단백질을 이용한 in vitro binding 실험에서는 온도 의존적 DNA 결합이 관찰되지 않았다. Crude 단백질을 이용한 실험에서 DicA 단백질의 온도 의존적 DNA 결합이 관찰되는 것으로 보아 DicA의 온도 의존적 DNA (Oc) 결합은 crude 단백질내에 존재하는 아직 알려지지 않은 in vivo factor에 의해 일어난다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.63-70
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• 2017

독도 해저 2,000 미터 퇴적토를 이용한 메타게놈 유전자 은행의 60,672 클론을 기름 성분 tributyrin이 첨가된 배지에서 스크리닝 하였다. 활성을 가진 클론에서 EstES1 유전자를 선발하였다. EstES1은 553개 아미노산으로 구성된 분자량 59.4 kDa 단백질로, 가장 높은 유사성은 Haliangium ochraceum의 carboxylesterase와 44%이었다. EstES1 서열 내부에는 carboxylesterase의 전형적인 penta-peptide motif, catalytic triad 및 N-terminal 부위 37개의 leader sequence가 존재했다. 서열기반 계통분석 결과, EstES1은 신규한 esterase 임을 보여주었다. EstES1 효소의 leader 서열을 제거한 재조합 수용성 RLES1 효소는 탄소 2-12까지 포함된 long acyl ethyl ester 기질을 모두 이용할 수 있지만, p-Nitrophenyl butyrate (C4)에 가장 높은 활성과 turn-over 값을 보였다. 최적 활성은 $45^{\circ}C$, pH 9.0이다(specific activity 255.4 U/mg). 또한 강알칼리 상태인 pH 10.5까지 80% 이상의 활성이 유지되었다. EstES1의 활성은 $60^{\circ}C$에서 내열성을 보여, 1시간 동안 활성을 100% 유지할 수 있다. 효소 활성은 여러 종류의 유기용매 하에서도 안정하게 유지되었다. 따라서, EstES1은 배양이 불가능한 난배양 미생물로부터 유래된 신종 효소 유전자로서, 고온의 지방산 가수분해, 알칼리 상태나유기용매가 존재하는 여러 공정분야에 활용될 수 있다.