최근 지구온난화로 인해 모기의 서식지가 넓어짐에 따라, 모기가 매개하는 감염병의 감염기회가 높아지고 있다. 플라비바이러스는 대표적인 모기매개 바이러스로, 아시아 국가 내에서 상대적으로 감염빈도가 높은 플라비바이러스로는 지카 바이러스, 뎅기 바이러스 및 일본뇌염 바이러스가 있다. 이들은 감염증상 및 치료방법이 다르기 때문에 정확한 구별진단이 요구되고 있지만, 아직까지 정확하게 구별 가능한 진단기술이 없다. 본 연구에서는 생물정보학 데이터베이스에 구축된 정보 및 분석도구를 바탕으로 플라비바이러스 구별 진단법에 대해 제안하였다. 3종 플라비바이러스의 면역진단을 위한 표적 단백질로는 외피단백질 및 비구조단백질 1을 선정하였으며, 이들의 아미노산 다중 서열 분석을 통해 상동성을 분석하였다. 이로부터 연속적 10-15개의 펩타이드로 구성된 항원결정기 후보를 선별하였으며, 면역원성 분석과 3차원 구조 예측을 통해 가장 유용한 항원결정기 2종을 제시하였다. 이는 아시아 국가 내에서 감염빈도가 높은 3종의 플라비바이러스의 구별진단을 위한 활용 가치가 높을 것으로 기대된다.
인터넷상의 생물학 자원들을 이용하는 에이전트 시스템들에는 몇 가지 특징들이 있는데, 그중 하나가 바로 사용자 에이전트와 공개 데이터베이스들을 대신하는 에이전트들간의 자원 이용과정에서 발생하는 정보를 효율적으로 중계하고 조정하는 역할을 하는 기능이 존재해야 한다는 것이다. 공개 데이터베이스 자원들을 이용하는 경우 서로 다른 데이터 양식과 용어 체계, 제공하는 정보의 양과 정보를 제공하는데 걸리는 시간 등의 차이점이 존재하며, 또한 하나의 UI 에이전트로부터 복수 개의 질의를 수행하는 경우나 복수 개의 UI 에이전트들로부터 복수 개의 질의가 이루어지는 경우, 다양한 형태와 제공 정보로 인해 발생하는 자원들의 특성이 존재하게 된다. 이를 해결하기 위해서는 자원들의 다양성에 대한 고려, 메시지 트랜잭션의 관리와 더불어 다양한 플랫폼들에서 운용이 가능한 메시지 형식을 띠고 있어야 한다. 본 논문에서는 현재 개발중인 단백질 구조예측 연구를 지원하는 APSS 시스템 내에서의 사용자 에이전트와 여러 분석 및 자원 에이전트들 간의 효율적인 메시지 중재 및 조정기능을 갖는 CODY 에이전트를 설계하였고 이에 관하여 기술하고자 한다.
Inflammation is the crucial biological process of immune system which acts as body's defense and protective response against the injuries or infection. However, the systemic inflammation devotes the adverse effects such as multiple inflammation associated diseases. One of the best ways to treat this entity is by blocking the tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$) and TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) to avoid the proinflammation cytokines production. Thus, this study aims to evaluate the potency of Sambucus bioactive compounds as anti-inflammation through in silico approach. In order to assess that, molecular docking was performed to evaluate the interaction properties between the $TNF-{\alpha}$ or TRAIL with the ligands. The 2D structure of ligands were retrieved online via PubChem and the 3D protein modeling was done by using SWISS Model. The prediction results of the study showed that caffeic acid (-6.4 kcal/mol) and homovanillic acid (-6.6 kcal/mol) have the greatest binding affinity against the $TNF-{\alpha}$ and TRAIL respectively. This evidence suggests that caffeic acid and homovanillic acid may potent as anti-inflammatory agent against the inflammation associated diseases. Finally, this study needs further examination and evaluation to validate the potency of Sambucus bioactive compounds.
Streptomyces somaliensis가 생산하는 phospholipase D (PLD)를 정제하기 위하여 펩티드 항체 결합 면역 친화 크로마토그래피용 칼럼을 개발하였다. 단백질 구조 예측 프로그램과 Streptomyces PLD X-선 결정구조를 참조하여, S. somaliensis PLD의 1차 구조로부터 항원특성이 높고. 표면에 위치하는 것으로 예상된 5종류의 펩티드들을 epitope로 선정한 뒤, 이에 대한 항체로 면역친화 크로마토그래피용 칼럼을 제작하였다. 배양 농축액을 칼럼에 통과시켜 정제한 활성 분획을 SDS-PAGE 및 Western blot 결과, 칼럼 종류에 따라 순수한 PLD또는 35 kDa의 단백질 불순물만을 포함하는 PLD 정제 분획을 보여 면역친화 칼럼의 높은 항원결합 특이성을 보여주었다. 그러나 수용액상에서 PLD 자체의 구조적 불안정성 때문에 정제 후 PLD의 특이적 활성 및 정제 수율은 낮았다.
The purpose of this study was to investigate the alternative splicing in equine cordon-bleu WH2 repeat protein-like 1 (COBLL1) gene that was identified in horse muscle and blood leukocytes, and to predict functional consequences of alternative splicing by bioinformatics analysis. In a previous study, RNA-seq analysis predicted the presence of alternative spliced isoforms of equine COBLL1, namely COBLL1a as a long form and COBLL1b as a short form. In this study, we validated two isoforms of COBLL1 transcripts in horse tissues by the real-time polymerase chain reaction, and cloned them for Sanger sequencing. The sequencing results showed that the alternative splicing occurs at exon 9. Prediction of protein structure of these isoforms revealed three putative phosphorylation sites at the amino acid sequences encoded in exon 9, which is deleted in COBLL1b. In expression analysis, it was found that COBLL1b was expressed ubiquitously and equivalently in all the analyzed tissues, whereas COBLL1a showed strong expression in kidney, spinal cord and lung, moderate expression in heart and skeletal muscle, and low expression in thyroid and colon. In muscle, both COBLL1a and COBLL1b expression decreased after exercise. It is assumed that the regulation of COBLL1 expression may be important for regulating glucose level or switching of energy source, possibly through an insulin signaling pathway, in muscle after exercise. Further study is warranted to reveal the functional importance of COBLL1 on athletic performance in race horses.
Objective: An experiment was conducted to determine the relationship between the KAP11.1 and the regulation wool fineness. Methods: In previous work, we constructed a skin cDNA library and isolated a full-length cDNA clone termed KAP11.1. On this basis, we conducted a series of bioinformatics analysis. Tissue distribution of KAP11.1 mRNA was performed using semi-quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis. The expression of KAP11.1 mRNA in primary and secondary hair follicles was performed using real-time PCR (real-time polymerase chain reaction) analysis. The expression location of KAP11.1 mRNA in primary and secondary hair follicles was performed using in situ hybridization. Results: Bioinformatics analysis showed that KAP11.1 gene encodes a putative 158 amino acid protein that exhibited a high content of cysteine, serine, threonine, and valine and has a pubertal mammary gland) structural domain. Secondary structure prediction revealed a high proportion of random coils (76.73%). Semi-quantitative RT-PCR showed that KAP11.1 gene was expressed in heart, skin, and liver, but not expressed in spleen, lung and kidney. Real time PCR results showed that the expression of KAP11.1 has a higher expression in catagen than in anagen in the primary hair follicles. However, in the secondary hair follicles, KAP11.1 has a significantly higher expression in anagen than in catagen. Moreover, KAP11.1 gene has a strong expression in inner root sheath, hair matrix, and a lower expression in hair bulb. Conclusion: We conclude that KAP11.1 gene may play an important role in regulating the fiber diameter.
이황화결합(Disulfide Bond)은 다양한 생리학적 혹은 병리학적 과정 중 단백질번역 후 변형(Post-Translational Modifications) 과정 중에 형성된다. 그러므로 이황화결합에 대한 정보는 단백질의 화학적 구조를 보다 종합적으로 이해하는데 매우 중요한 일이다. 질량분석기를 이용한 이황화결합 분석은 매우 효과적이며, 현재까지 질량 분석기를 활용한 다양한 이황화결합 분석법들이 개발되었다. 그러나, 대부분의 이황화결합 분석법의 경우, 이황화결합 분석 시 자유-시스테인잔기(Free Thiol Residues) 분석을 고려하지 않았다. 본 연구에서는 이황화결합에 관여하는 시스테인/자유-시스테인에 초점을 두고 총 4단계(1단계: 아미노산 서열을 통한 이황화결합 가능 부위를 예측, 2단계: 자유시스테인의 존재 유무의 확인, 3단계: 질량 분석기를 활용한 이황화결합 분석, 4단계: 이황화결합 분석법의 종합적인 검증)의 분석법을 개발하였다. 나아가, 본 연구에서 개발된 분석 기법을 실제 휴먼 유래 재조합 단백질(HRPE1)에 적용함으로써 개발된 이황화결합 분석법의 효용성을 확인하였다. HRPE1의 경우, 총 6개의 이황화결합(Inter-chain 형태: 1, Intra-chain 형태: 5)으로 구성된 것을 최종 확인하였다.
개불 라이소자임(Uu-ilys)은 개불(Urechis unicinctus)로부터 정제된 무척추형 라이소자임으로 병원균에 대한 방어에 주요하게 작용하는 선천성 면역 물질이며, 비효소적 항균 활성을 가지고 있어 항균 활성을 지닌 유도체의 개발 가능성을 가지고 있다. 본 논문은 개불 라이소자임에서 유래된 항균 활성을 가지는 유도체의 디자인과 생산을 기술하고 있다. 여러 항균성 펩타이드(antimicrobial peptide, AMP) 데이터베이스에서 제공하는 항균성 펩타이드 예측 도구를 사용하여 개불 라이소자임에서 항균 활성을 가지는 부위를 예측하였다. 개불 라이소자임 C-말단의 절편이 항균 활성을 나타낼 것으로 예측되었으며, 이 펩타이드는 C-말단 절편, Uu-ilys-CF라 명명하였다. Uu-ilys-CF은 이형 발현 시스템인 TrxA-Uu-ilys-CF 퓨전 단백질을 사용하여 생산하였다. 만들어진 퓨전 단백질은 브롬화시안을 사용하여 메티오닌 잔기를 절단하였으며, 절단된 Uu-ilys-CF은 고성능액체크로마토그래피와 역상 컬럼인 CapCell-Pak C18을 사용하여 분리되었다. Uu-ilys-CF의 항균 활성을 조사하기 위해서 여러 균주(그람양성균 4개, 그람음성균7개, 진균 1개)를 사용하였다. Uu-ilys-CF의 항균 활성은 살모넬라에서 가장 높은 반응을 보였다. 비록 Uu-ilys-CF는 진균에 활성을 나타내지 않았지만, 사용한 균주들에서 넓은 범위의 항균 활성을 나타내었다.
Phytocystatins, which are inhibitors of plant cysteine peptidases, are involved in the regulation of protein turnover and in the defense against insect pests and pathogens. Extensive searches in the Brassica rapa genome allowed the prediction of at least eight different phytocystatin genes on seven chromosomes in the B. rapa genome. Structure comparisons based on alignments of the all BrCYS ($\underline{B}$. $\underline{r}apa$$phyto{\underline{cys}}tatin$) proteins using the CLUSTALW program revealed conservation of the three consensus motifs known to interact with the active site of cysteine peptidases. According to the phylogenetic analysis based on the deduced amino acid sequences, the eight BrCYS proteins were divided into several clusters related to the orthologous phytocystatin. The predicted three-dimensional structure models of the eight BrCYS proteins demonstrate that all of these proteins are similar to the reported crystal structure of oryzacystatin-I (OC-I). Digital northern and RT-PCR analyses indicated that the eight BrCYS genes exhibit different expression patterns in B. rapa tissues and respond differently to abiotic stimuli. The differences in gene structure and expression between the eight BrCYS genes suggest that these proteins may play diverse physiological roles in B. rapa and may interact with cysteine peptidases through different mechanisms.
다층퍼셉트론이 충분한 중간층 노드 수를 지니면 임의의 함수를 근사시킬 수 있다는 이론적 연구결과에 기초하여, 다층퍼셉트론을 실제 문제에 응용하는 경우에 일반적으로 입력층, 중간층, 출력층으로 이루어진 3층 구조의 다층퍼셉트론을 사용한다. 그렇지만, 이러한 구조의 다층퍼셉트론은 입력벡터가 여러 가지 성질로 이루어진 복잡한 문제의 경우 좋은 일반화 성능을 보이지 않는다. 이 논문에서는 입력 벡터가 여러 가지 정보를 지닌 데이터들로 구성되어 있는 문제인 경우에 계층적 구조를 지닌 다층퍼셉트론의 구성으로 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 즉, 입력데이터를 섭-벡터로 구분한 후 섭-벡터별로 다층퍼셉트론을 적용시키며, 이 섭-벡터별로 적용된 하위층 다층퍼셉트론으로부터 인식 결과를 받아서 최종 결정을 하는 상위 다층퍼셉트론을 구현한다. 제안한 방법의 효용성은 단백질의 구조를 예측하는 문제를 통하여 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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