Lee, Jun Hyuck;Kim, Soo Young;Rho, Seong-Hwan;Im, Young Jun;Kim, Young Ran;Kim, Mun-Kyoung;Kang, Gil Bu;Rhee, Joon Haeng;Eom, Soo Hyun
Molecules and Cells
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제20권3호
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pp.361-363
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2005
Plasmid Achromobacter secretion (PAS) factor is a putative secretion factor that induces the secretion of periplasmic proteins. PAS factor from Vibrio vulnificus was crystallized at 294 K by the hanging drop vapor-diffusion method. It was isolated as a monomer during the purification procedures. The native crystal belongs to the F222 space group with unit cell parameters a = 56.1, b = 74.4, $c=80.0{\AA}$, ${\alpha}={\beta}={\gamma}=90^{\circ}$. The crystal was soaked in cryoprotectant containing 1 M NaBr for 1 h for MAD phasing. The diffraction limit of the Br-MAD data set was $1.9{\AA}$ using synchrotron X-ray irradiation at beam line BL-18B at the Photon Factory, Japan.
Kim, Sam-Woong;Kim, Young-Hee;Yoo, Ah-Young;Yu, Jong-Earn;Hur, Jin;Lee, John-Hwa;Cha, Jae-Ho;Kang, Ho-Young
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제17권8호
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pp.1316-1323
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2007
In order to induce high levels of protein secretion, we have constructed a recombinant plasmid, designated pBP244, into which was incorporated key components of the type-II See-dependent secretion system, including LepB (signal peptidase), SecA (ATPase), and SecB (chaperone). The biological activities of the LepB, SecA, and SecB components expressed from genes harbored by pBP244 appeared to play their normal roles. In order to evaluate the protein secretion, a pspA (Streptococcus $\underline{p}neumoniae\;\underline{s}urface\;\underline{p}rotein\;\underline{A}$) gene was cloned into pBP244, resulting in pBP438. S. typhimurium harboring pBP438 grown until the stationary phase, secreted a higher level of PspA into the culture supernatants than did the strain harboring pYA3494. The strain harboring pBP438 secreted a supernatant amount 1.71-fold, a periplasmic space amount 1.47-fold, and an outer membrane amount 1.49-fold higher than that of pYA3494. S. typhimurium ${\chi}8554$ kept the $Asd^+$ plasmid pBP244 and pBP438 for 60 generations in LB broth harboring DAP, thereby indicating that pBP244 and pBP438 were quite stable in the Salmonella strain.
The PAS factor, whose gene has been cloned from V vulnifcus, is a protein secretion factor. Although the role of the PAS factor in Vibrio is still unknown, it may be involved with the bacterial protein secretion. The PAS factor is a 76 amino acid polypeptide, and its expression in E. coli cells makes the host cell membrane leaky, resulting in the excretion of periplasmic proteins into the culture medium. Highly expressed PAS factor is harmful to the cell, this may be due to a disruption of the membrane structure or function.
Mergulaho, Filipe J.M.;Monteiro, Gabriel A.;Kelly, Andrew G.;Taipa, Maria A.;Joaquim, M.S. Cabral
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제10권5호
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pp.690-693
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2000
Efficient intron deletion with the correct splicing of the two exons of the human proinsulin gene was accomplished by a novel stepwise method using genomic DNA [5]. The two exons were separately amplified in two steps, using the second step primers that incorporated additional bases complementary to the other exon. The fragments were combined in a third PCR reaction. Cloning and sequencing of the PCR product demonstrated the correct splicing of the two exons. Expression studies, using the pET9a vector, revealed a protein band with the correct size with respect to human proinsulin as confirmed by SDS-PAGe and Western blot. Proinsulin concentration was estimated to be around 200 mg per liter culture, expressed as inclusion bodies. Protein secretion to the culture medium and periplasmic space was achieved by cloning in the pEZZ18 vector.
Glycine의 배양액 첨가에 의해 Pseudomonas aurantiaca S-4380 유래 재조합 levansucrase의 세포 외 분비가 촉진된다는 것을 알 수 있었다. 배지액에 존재하는 glycine 농도에 비례 의존적으로 균체 내에서 발현된 효소의 분비량이 증가되었고, 세포의 성장은 억제됨을 알 수 있었다. SDS-PAGE 분석결과 0.5%, 1.0% glycine 첨가로 배양시간이 증가하면서 세포내의 단백질 배양액으로 분비됨을 알 수 있었다. Levansucrase를 분비시키기 위한 최적화된 조건은 pH을 6.9-7.0으로 조절하면서 1.0% glycine을 배양초기 첨가하였을 때 배양말기에 단백질의 급격한 분해 없이 145 U/mL의 효소 활성도를 나타내었다.
본 연구에서는 lignocellulosic biomass (xylose)의 부가가치를 높이고 효율적인 활용을 위해 xylitol dehydrogenase를 Saccharomyces cerevisiae 숙주세포에서 분비 생산하고자 하였다. 먼저 S. cerevisiae와 Pichia stipitis유래 XYL2 유전자(S.XYL2 and P.XYL2 gene)의 발현 시스템을 구축하기 위하여 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 XYL2유전자를 가진 $pGMF{\alpha}-S.XYL2$, $pGMF{\alpha}-P.XYL2$, $pAMF{\alpha}-S.XYL2$와 $pAMF{\alpha}-P.XYL2$ plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$ 균주에 형질전환되었고, 생산된 xylitol dehydrogenase의 활성을 조사해 본 결과, GAL10 promoter가 ADH1 promoter보다 XYL2유전자의 발현에 더욱 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한 P. stipitis 유래의 xylitol dehydrogenase 효소 활성이 S. cerevisiae 유래의 효소 활성보다 2배 이상 더 높았으며, 활성의 증가를 위해 두 유전자 모두 cofactor로 $NAD^+$에 의존한다는 것을 확인하였다. 재조합 유전자가 가지는 분비서열에 의해 $SEY2102{\Delta}trp1/pGMF{\alpha}-P.XYL2$ 균주에서 xylitol dehydrogenase의 약 77%는 periplasmic space로 분비 발현되었음을 알 수 있었다. 또한 재조합 xylitol dehydrogenase의 효율적인 생산을 위해 탄소원의 영향을 조사해본 결과, glucose 단독보다 glucose와 xylose를 혼합 배양한 경우에서 효소활성이 최대 41% 정도 증가되었음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 최적화한 발현 시스템 및 배양 조건은 xylose 뿐만 아니라 다양한 biomass를 이용한 유용물질 생산을 위한 관련 단백질의 발현 분비시스템 구축 및 대량생산에도 응용될 수 있을 것이라 생각된다.
자신의 3차구조를 가진 인체 프로인슐린을 얻기 위하여 Staphylococcal 프로테인 A(SPA)의 신호 랩타이드를 이용하여 대장균내에서 분비 발현을 시도하였다. 분비 발현을 위해 T7 프로모터, SPA 리보좀 바인팅 부위, SPA 신호 랩타이드, 프로인슐린 유전자를 연속적으로 연결하여 분비 벡터를 구성하였다. 이 벡터를 대장균에 넣은후 발현을 유도했으 나 면역적으로 반응하는 인체 프로인슐린은 배양액이나 페리프라스믹 공간에서 거의 존재하지 않았으며 세포 내에도 존재하지 않았다. 그러나 말현 유도시 세포 내에 프로인슐린 RNA가 급격히 증가하였으며 구성한 벡터는 실험실적으로 프로인슐린을 전 사(transcription) , 번역 (translation) 할 수 있었다. 이는 프로인슐린이 번역 후 급히 세포내에서 분 해됨을 의미하며 이로 인해 분비된 프로인슐린을 거의 얻을 수 없게 된 것으로 생각된다. 그러나 프로인 슐린의 세포내 안정성을 위해 말토즈 바인딩 프로테인을 융합짝으로 프로인슐린에 연결한 경우 과량의 분비된 인체 프로인슐린을 검출할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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