에놀라아제는 대부분의 생명체에서 에너지 대사에 중추적인 기능을 하는 해당과정에 관여하는 효소이며, Escherichia coli에서 RNA 가공 및 분해에 중심적인 역할을 하는 RNase E와 PNPase, Helicase와 함께 RNA 분해 복합체를 형성한다고 알려져 있다. E. coli에서 에놀라아제의 mRNA는 RNase E의 동족체인 RNase G에 의해 잘려서 분해되어 조절 된다고 알려져있다. 산소가 없는 환경에서 과발현되는 것으로 알려진 에놀라아제의 발현에 있어서 RNase G의 역할을 알아보기 위하여, 연구를 수행한 결과, 미세호기성 조건에서는 에놀라아제와 RNase G의 발현양 사이에는 상관관계가 밝혀내었다. 이러한 연구결과는 미세호기성 조건에서는 RNase G 이외에 에놀라아제의 조절에 기여하는 다른 기작이 있을 수 있다는 것을 시사한다.
소맥 자엽초를 일정한 길이로 절단하여 식물생장 조질제인 교dole acetic acid (IAA)와 abscieic acid (ABA)를 처리하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. IAA는 고분자 핵산의 F2와 F3을 감소시킨 반면에 ABA는 F4를 증가 시켰다. 2. IAA는 G2 isozyme의 활성도를 증가시켰으나 G3 isogyme의 활성도는 ABA에 의하여 감소되었다. 3. 상기의 결과로 부터 IAA와 ABA는 핵산과 RNase에 대하여 어느정도 공통되는 효과를 갖는다는 것이 암시됨을 알수 있었다. 4. SH group을 저해하는 pb, p-hydroxymercury benfoa 둥에 의해서 발현되는 latent RNase의 활성도는 나타나지 않았다.
효모 세포(S. uvarum)를 재료로 하여 배양 시기 및 sugar starvation시기에 특이하게 출현 또는 유도되는 RNase의 localization과 특성을 조사하고자 하였다. 정상 배양 시기 및 sugar starvation시킨 효모 세포를 세포 분획구에 따라 RNase 활성도를 측정하는 한편 ribosome 양의 변화를 조사하였다. 특히 ribosomal 분획구에서 추출한 RNase들을 poly(C)와 반응시킨 후 생성물을 TLC에 적응하여 효소의 특성 및 유도 여부를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 세포 분획구 중 $45,000{\times}g$ pellet 분획구 및 Postribomosal 분획구에서는 배양 시기나 sugar starvation에 관계없이 RNase의 활성도는 유의하게 증감하지 않았으나, ribosomal 분회구에서는 정체기와 sugar starvation시 활성도가 각각 2배, 10배 이상 급격히 증가하였다. ribosome의 양적 동태를 살펴보면 early log phase의 세포에 비하여, 정체기 세포와 sugar starvation시킨 세포에서는 $1/3{\sim}1/6$까지 급격히 감소하였다. TLC의 결과 rRNase의 종류는 early log phase에서는 oligonuclease와 3'-ribonuclease, 5'-ribonuclease,stationarf phase에서는 oligonuclease, 3'-ribonuclease, sugar starvation 시켰을 때는 3'-ribonuclease, 5'-ribonuclease의 활성이 나타났다. 그리고 완전 배지를 사용한 효모 세포에서는 공통적으로 oligonuclease의 활성이 나타난 반면, sugar starvation시킨 효모 세포에서는 oligonuclease의 활성은 나타나지 않았다.
식용 단백질 생산 균주인 S. cerevisiae ATCC 7754에 돌연변이를 유도하고, 핵산 함량이 높으면서도 성장 속도가 빠른 고핵산 축적 균주를 선별하였고 배양 특성을 조사하였다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754는 pH $3{\sim}4$에서 최대 활성을 보이는 산성 RNase와 pH 9에서 최대활성을 보이는 알칼리성 RNase를 가지고 있는 것이 확인되었으며 산성 RNase의 활성이 훨씬 높았다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754의 RNase는 금속염에 의하여 영향을 받는데 산성 RNase의 경우는 $0.08\;M\;HgCl_2$에 의하여 활성이 크게 저하되었고, 알칼리성 RNase경우는 2.0 M NaCl이나 KCl에 의하여 활성이 크게 저하되었다. 반면 알칼리성 RNase는 $0.05\;M\;CaCl_2$, $0.02\;M\;ZnSO_4$, $0.008\;M\;HgCl_{2}$에 의하여 활성이 증가되었다. Ethylmethane sulfonate, 자외선, 감마선을 이용한 돌연변이를 통하여 핵산 축적능이 뛰어난 KCl 감수성 균주를 선발하고 YPD 배지에서 배양하면서 건조 균체량과 리보핵산 함량을 측정하여 건조 균체 단위 무게당 리보핵산의 함량이 가장 높은 B24 균주를 고핵산 변이주로 선택하였다. B24 균주는 모균주와 비슷한 증식 특성을 나타내었는데, pH $4.5{\sim}5.5$에서 성장이 잘 되었고 리보핵산 축적은 pH 4.5와 5.0에서 가장 잘 일어났으며, 또한 탄소원으로 당밀을 사용한 경우가 세포 내에 리보핵산이 가장 많이 축적되었고 균의 생육도 빠름을 알 수 있었다. 발효기를 이용한 유가식 배양에서는 배양 초기에 균체내 리보핵산 함량이 급격히 증가하고 이후 정지기까지 서서히 감소하여 최종적으로 리보핵산 함량이 균체 건물량의 19.8%(w/w)로 모균주의 16.1% (w/w)에 비해 우수하였으며, 이때 최대 69.6 g/L(건물량)의 균체를 수득하였다.
Extracellular nuclease(s) in buffalo rumen fluid were purified from strained rumen fluid by a procedure involving Seitz filtration, acetone fractionation and gel filtration on Sephadex G-100. The enzyme resolved into two peaks exhibiting both DNase and RNase activities. The molecular weight of enzyme corresponding to peaks I and II were approximately 30,000 and 12,000 respectively. The properties of enzymes from the two peaks, however, were same. Optimum temperature for both DNase and RNase activities was at $50^{\circ}C$. Whereas DNase activity was stable upto $60^{\circ}C$, RNase activity was stable only up to $50^{\circ}C$. DNase activity recorded two pH optima, one at pH 5.5 and the other at pH 7.0. RNase activity recorded a broad pH optimum between pH 6.0-8.0. pH stability of the enzyme coincided with pH optima for both the activities. DNase activity was stimulated by $Mg^{2+}$ and $Mn^{2+}$ and inhibited by $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Hg^{2+}$ and $Ag^+$. RNase activity was also stimulated by $Mg^{2+}$ and $Mn^{2+}$ and inhibited by $Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Hg^{2+}$ and $Ag^+$. Reducing agents stimulated both the activities.
RNA accumulating strain of Torulopsis versatilis MT-1 was cultured in molasses medium for higher contents of RNA in cell. Yeast cells were harvested at logarithmic phase on synchronous culture. Yield of cells on dry base to input sugar was 59.5%. Crude protein content was 55.1% in cell. RNA content was 13.9%. Some problems found in the process for the preparation of yeast extracts were improved by the addition of culture broth of Streptomyces faecalis MSF which secrete RNase (5' nuclease and 5' adenylic acid deaminase). When the culture broth of S. faecalis MSF was added in autolysis process 46% of RNA in cell was converted to I and G(5' inosinic acid and 5' guanylic acid) in extract. By addition of 3-7% culture broth of S.faecalis MSF in autolysis or enzymolysis process at the start or early stage, RNA in extract was converted easily to I and G and protein in cells was easily extracted and hydrolyzed to amino acid. Taste of those yeast extracts was delicious. The yeasty smell in yeast extracts was removed. And cell debris was easily removed from extract.
RNA 분해효소에 저항하는 RNA 분자들이 양서류의 난에 존재하는지의 여부를 조사하기 전에 필요한 몇가지 예비실험을 하기 위하여 Xenopus laevis에 난에서 RNA를 추출 하였다. Sephadex G-100 column chromatography는 세 개의 peak을 항상 보여주고 있다. 첫째 peak에 포함되어있는 고분자량의 RNA만을 $^{3}H$-dimethyl sulfate를 사용하여 시험관내에서 label하여 tRNA로부터의 base paired oligonucleotide의 참여를 배제하였다. 이 방법으로 아주 높은 specific activity를 얻을 수 있었으며 또한 부착된 methyl group은 대단히 안정성을 보였다.
RNA molecules which bind to the G-rich sequence in the 5'-UTR RNA which plays an important role in expression of N-ras, were selected. The secondary structures of five selected RNA aptamers including primer sequence were found by the CLC RNA workbench ver. 4.2 program (www.clcbio.com) and investigated with RNA structural probes such as RNase T1 which has specificity for a G in single-stranded region, RNase V1 specific for double strand and nuclease S1 specific for single strand. The generalized secondary structure model was proposed and characterized. It was composed of a central long double strand region flanked by single strand region at both end sides. The double strand region had an internal single-strand region and bulges. The single strand loop in the right side was composed of four or five nucleotides.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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