• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1720-1728
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• 2020

We have previously characterized AprESJ4, the major fibrinolytic enzyme from Bacillus subtilis SJ4 (Yao et al., 2019). During that study, we observed a 68 kDa protein with fibrinolytic activity. In this study, we cloned the gene (vprSJ4) encoding the 68 kDa protein, a mature Vpr and minor protease secreted by Bacillus species. vprSJ4 encodes a preproenzyme consisting of 810 amino acids (aa) including signal sequence (28 aa) and prosequence (132 aa). The mature enzyme (650 aa) has a predicted molecular weight of 68,467.35. Unlike Vprs from other B. subtilis strains, VprSJ4 has 4 additional amino acids (DEFA) at the C-terminus. vprSJ4 was overexpressed in Escherichia coli. PreproVprSJ4 was localized in inclusion bodies, and subjected to in vitro renaturation and purification by an affinity column. SDS-PAGE and western blot showed that autoprocessing of preproVprSJ4 occurred and 68 kDa and smaller proteins were produced. The optimum pH and temperature of the recombinant VprSJ4 were pH 7.0 and 40℃, respectively. Kinetic parameters of recombinant VprSJ4 were measured by using an artificial substrate, N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide. Coexpression of vprSJ4 and aprESJ4 using pHY300PLK increased the fibrinolytic activity a further 117% when compared with aprESJ4 single expression using the same vector in B. subtilis WB600.

• 미생물학회지
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• 제32권2호
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• pp.102-108
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• 1994

ABF1(Autonomously replicating sequence Binding Factor 1)은 효모 genome에서 $RTCRYN_5ACG$의 염기 서열을 가지고 있는 promoter, mating-type silencer, ARS에 결합하는 DNA binding 단백질이다. E. coli 에서 ABF1 유전자를 발현하기 위하여, ABF1 유전자를 pMAL-c2 벡터에 cloning하였다.(pMAHW). pMAHW를 E. coli에 형질전환하여, ABF1 융합단백질을 발현시키고, amylose resin affinity chromatography에 의하여 분리하였다. Factor Xa protease를 이용하여 분리된 융합단백질로부터 maltose binding protein을 잘라낸 후에 gel retardation analysis 방법으로 분리된 ABF1이 ARS1에 결합하는 능력을 지니고 있음을 확인하였다. DNA 결합에 관련된 부위를 찾기 위하여, 비전형적인 zinc finger motif가 위치하는 자리에서 pMAHW의 ABF1 유전자에 His-61을 다른 아미노산으로 치환하였다. DNA binding 부위로 추정되는 ABF1 단백질의 중간지역에 Leu-353, Leu-360를 다른 아미노산으로 치환하였다. Site-specific mutagenesis 를 통해 만들어진 mutant를 gel retardation analysis와 complementation test를 통해서 비전형적인 zinc finger motif이외에 다른 DNA binding motif가 있는 것을 알 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.210-221
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• 2020

곤충은 장내에 서식하고 있는 미생물과 상호작용을 통해 공생하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 공생자는 공진화를 통하여 극한 환경에서도 서식을 가능하게 한다. 이러한 관점에서 토양 속에서 부엽토와 식물 잔재를 먹고 사는 장수풍뎅이 유충의 장내에 존재하는 공생자는 식물병원균을 방제하는 데 유용한 미생물이 존재할 것으로 생각된다. 따라서, 식물병원균에 대해 활성을 갖는 유용 미생물 10종을 장수풍뎅이 유충의 소화기관 전장, 중장, 후장으로부터 분리하였다. 분리된 10종의 유용 미생물은 유묘 검정을 통하여 토마토 잿빛곰팡이병, 배추 뿌리혹병, 고추 탄저병, 고추 역병에 대하여 강력한 항균 활성을 확인하였다. 10종의 항균활성 미생물은 형태적 특성과 16s rRNA gene 분석으로 Bacillus속 4종, Paenibacillus속 3종 및 Streptomyces속 3종으로 동정되었다. 유용 미생물은 인산 가용화, indole-3-acetic acid, siderophore 생성 활성이 우수하며 진균외막가수분해 효소인 β-1,3-glucanase, pretease 활성을 보였다. 10종의 유용 미생물 중, DM152 균주는 토마토와 고추 식물체의 모든 기관에서 생장을 촉진시켰다. 따라서, 장수풍뎅이 유충의 소화기관으로부터 분리된 10종의 장내 미생물은 생물학적 방제제 및 생물비료의 활용 가능성을 나타내었다.

• Molecules and Cells
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• 제44권3호
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• pp.146-159
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• 2021

DNA methylation, and consequent down-regulation, of tumour suppressor genes occurs in response to epigenetic stimuli during cancer development. Similarly, human oncoviruses, including human papillomavirus (HPV), up-regulate and augment DNA methyltransferase (DNMT) and histone deacetylase (HDAC) activities, thereby decreasing tumour suppressor genes (TSGs) expression. Ubiquitin-like containing PHD and RING finger domain 1 (UHRF1), an epigenetic regulator of DNA methylation, is overexpressed in HPV-induced cervical cancers. Here, we investigated the role of UHRF1 in cervical cancer by knocking down its expression in HeLa cells using lentiviral-encoded short hairpin (sh)RNA and performing cDNA microarrays. We detected significantly elevated expression of thioredoxin-interacting protein (TXNIP), a known TSG, in UHRF1-knockdown cells, and this gene is hypermethylated in cervical cancer tissue and cell lines, as indicated by whole-genome methylation analysis. Up-regulation of UHRF1 and decreased TXNIP were further detected in cervical cancer by western blot and immunohistochemistry and confirmed by Oncomine database analysis. Using chromatin immunoprecipitation, we identified the inverted CCAAT domain-containing UHRF1-binding site in the TXNIP promoter and demonstrated UHRF1 knockdown decreases UHRF1 promoter binding and enhances TXNIP expression through demethylation of this region. TXNIP promoter CpG methylation was further confirmed in cervical cancer tissue by pyrosequencing and methylation-specific polymerase chain reaction. Critically, down-regulation of UHRF1 by siRNA or UHRF1 antagonist (thymoquinone) induces cell cycle arrest and apoptosis, and ubiquitin-specific protease 7 (USP7), which stabilises and promotes UHRF1 function, is increased by HPV viral protein E6/E7 overexpression. These results indicate HPV might induce carcinogenesis through UHRF1-mediated TXNIP promoter methylation, thus suggesting a possible link between CpG methylation and cervical cancer.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제4권4호
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• pp.207-212
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• 2004

목적: 고형암이 주위조직으로의 침윤과 타장기로의 전이에는 단백분해효소의 활동이 필요하다. Urokinase type plasminogen activator (uPA)는 serine proteinase의 하나로 세포주의 단백분해와 혈관형성에 중요한 물질로서 고형암의 침윤과 전이에 중요한 역할을 한다. uPA는 유방암, 폐암, 방광암, 위암, 직장결장암, 난소암, 및 연조직 육종에서 중요한 예후지표로 알려져 있다. 본 연구에서 저자들은 위암 조직과 정상 점막에서 uPAR유전자의 발현양상에 대해서 조사하고 기존에 알려진 예후인자와의 연관성을 비교 분석하여 향후 중요한 분자학적 치료 target으로의 역할로서의 의의를 살펴보고자 한다. 대상 및 방법: 1997년 5월 이후 위암으로 진단되어 근치적 혹은 고식적 위장절제술을 시행한 위암 환자 35명을 대상으로 하였다. Northern blot analysis와 RT-PCR을 통해 uPAR mRNA의 발현을 확인하였으며, RNA추출을 위한 재료는 위장절제술 직후 종양조직과 동결절편 생검상 종양세포가 없는 것으로 확인된 부위의 정상 위암 조직을 동일 환자로부터 추출하였다. 이들 환자의 육안적 소견, 조직학적 소견, 생존율 등은 내시경과 수술보고서 병리보고서, 병록지 등을 참고하였다. 결과: uPAR mRNA의 expression과 환자의 예후와의 관계를 평가하기 위해서, gene expression과 이미 확립된 clinicopathologic prognostic와의 관계를 비교하였다. 이러한 factor를 중에서 uPAR mRNA expression은 림프절 전이 여부 (P=0.03), TNM stage (P=0.01)와는 일정한 연관성이 있음을 보였으며, 나이나 성별, 종양크기, histologic type, Lauren classification, Ming classification, serosa invasion, vascular invasion, lymphatic vessel invasion, Neural invasion, omental invasion, macroscopic type와는 상관관계를 보이지 않았다. 결론: 종양 세포에서 uPAR를 평가하는 것은 위암의 예후 뿐만 아니라 질병의 재발을 예측하는데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-312
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• 2024

가금류 우모는 환경오염 물질이자 병원성 세균의 저장소로 간주되는 축산폐기물이다. 따라서 우모 폐기물을 관리하기 위한 지속 가능하고, 환경친화적인 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 폐기된 닭의 우모로부터 분리된 Y10 균주를 동정하고, 특성화하기 위하여 수행되었다. Y10 균주는 표현형 및 16S rRNA 유전자 분석을 통해 Bacillus amyloliquefaciens에 속하는 것으로 확인되었다. B. amyloliquefaciens Y10은 곰팡이 세포성분을 분해하는 효소(cellulase, lipase, protease and pectinase), siderophore, 암모니아 및 IAA 생성과 같은 식물 성장 촉진 활성을 나타내었다. 나아가 Y10 균주는 일부 식물병원성 곰팡이의 균사체 생육을 억제할 수 있었다. 기본배지에 탄소원으로 sucrose 0.1%, 질소원으로 casein 0.05%를 첨가한 후, 배지의 pH를 10으로 조정하여 35℃에서 배양했을 때, 실험균주에 의한 우모 분해율은 기본배지 대비 약 2배 증가되었으며, 배양 4일에 우모는 완전히 분해되었다. 또한 실험균주는 개선된 조건에서 오리 우모, 양모, 사람의 손발톱과 같은 다양한 케라틴 기질을 분해할 수 있었다. Y3 균주를 이용하여 조제된 우모 분해산물은 DPPH 라디칼 소거능(EC₅₀ = 0.38 mg/ml)과 SOD 유사활성(EC₅₀ = 183.7 mg/ml)과 같은 항산화능이 있음을 확인하였다. 이 결과는 실험균주는 케라틴 폐기물의 미생물학적 처리뿐만 아니라 농축산 산업에 적용할 수 있는 생물 비료, 생물 농약 및 사료첨가제 개발의 잠재적인 후보가 될 수 있을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권8호
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• pp.1271-1283
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• 2007

A fibrinolytic protease (PoFE) was purified from the cultured mycelia of the edible oyster mushroom Pleurotus ostreatus, using a combination of various chromatographies. The purification protocol resulted in an 876-fold purification of the enzyme, with a final yield of 6.5%. The apparent molecular mass of the purified enzyme was estimated to be 32 kDa by SDS-PAGE, fibrin-zymography, and size exclusion using FPLC. The optimal reaction pH value and temperature were pH 6.5 and $35^{\circ}C$, respectively. PoFE effectively hydrolyzed fibrinogen, preferentially digesting the $A{\alpha}$-chain and the $B{\beta}$-chain over the ${\gamma}$-chain. Enzyme activity was enhanced by the addition of $Ca^{2+},\;Zn^{2+},\;and\;Mg^{2+}$ ions. Furthermore, PoFE activity was potently inhibited by EDTA, and it was found to exhibit a higher specificity for the chromogenic substrate S-2586 for chymotrypsin, indicating that the enzyme is a chymotrypsin-like metalloprotease. The first 19 amino acid residues of the N-terminal sequence were ALRKGGAAALNIYSVGFTS, which is extremely similar to the metalloprotease purified from the fruiting body of P. ostreatus. In addition, we cloned the PoFE protein, encoding gene, and its nucleotide sequence was determined. The cDNA of cloned PoFE is 867 nucleotides long and consists of an open reading frame encoding 288 amino acid residues. Its cDNA showed a high degree of homology with PoMEP from P. ostreatus fruiting body. The mycelia of P. ostreatus may thus represent a potential source of new therapeutic agents to treat thrombosis.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.600-606
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• 2012

콩을 소재로한 전통 발효식품으로부터 혈전용해능이 뛰어난 균주를 분리하였으며, B. subtilis로 동정되었다. 따라서 이를 B. subtilis IDCC 9204(특허균주기탁: KCTC-11471 BP), 그 혈전용해 효소는 NK-IL9204로 명명하였다. B. subtilis IDCC 9204가 생산하는 고역가의 NK-IL9204를 단백질 분석법에 기초하여 분석한 결과, 분자량은 27.7 kDa의 homogenous enzyme으로 확인되었다. 또한 기존에 알려진 일본의 발효식품인 낫도 유래의 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase 와의 sequence 분석을 진행한 결과, 99.5% homology가 일치하는 serine protease계열의 nattokinase로 확인되었다. 그러나 NK-IL9204는 물리 화학적인 조건에서 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase와 다소 차이를 나타내었으며 본 실험에서는 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase보다 상대적으로 높은 열 안정성과 pH 안정성을 나타내었다. In vitro 실험에서 NK-IL9204는 최적 반응온도 $40^{\circ}C$, 열 안정성은 $90^{\circ}C$까지 효소활성을 유지하였으며, 최적 반응 pH는 pH 8로 알칼리-혈전용해효소의 특성을 나타내었으며, 약산성에서 강알칼리 영역까지 넓은 pH 구간 안정성을 갖는 것이 특징이다. NKIL9204의 in vivo에서의 효능과 생체 내 안정성을 동물실험을 통해 확인한 결과, 생체 내에서도 혈전용해효소의 활성이 소실되지 않고 유지되며, 혈전분해와 관련된 생체 내 인자들을 활성화시키는 역할을 하는 특징을 갖는다. NK-IL9204는 30,000 FU/g 이상의 고역가를 달성하여 산업적 측면에서 생산성도 확보함으로써 수입의존적 원료를 국산화할 수 있을 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제22권6호
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• pp.823-827
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• 2012

본 연구에서는 된장으로부터 혈전용해효소(subtilisin CP-1) 생산 균주를 단리하여 16S rRNA 유전자 분석과 생화학적 분석을 통하여 동정하여 Bacillus sp. CP-1로 명명하였으며, TSB와 LB 배지를 이용하여 혈전용해효소의 생산에 적합한 Bacillus sp. CP-1 배양 배지에 대하여 검토하였다. 그 결과 균주 생육과 균주 유래 전체 단백질의 생산에는 LB 배지가 더욱더 효과적임에 반해 높은 혈전용해효소 활성은 TSB 배지에서 Bacillus sp. CP-1 배양하였을 때 얻어졌다. Bacillus sp. CP-1의 배양 상층액의 fibrin zymography에 의한 분석에서 gel상의 상단 부분에 하나의 명확한 혈전용해 활성을 확인하였으며, 분자량은 약 29-30 kDa으로 추정되며, pH 9.0와 $45^{\circ}C$에서 최적의 효소활성을 보였다. 그리고, 기질 특이성 검토에 있어서는 chymotrypsin에 대한 특이적 기질인 Meo-Suc-Arg-Pro-Tyr-pNA (S-2586)에 대하여 가장 높은 기질 특이성을 나타내었다. Subtilisin CP-1단백질의 N-말단 염기 서열을 분석한 결과 처음 8개가 AQSVPYGI로 분석되었으며 이 배열은 subtilisin NAT및 E와 동일하였다.