An ABC transporter apparatus of the Gram-negative bacterial type I secretion pathway can be used as a secretory protein expression system in Escherichia coli. Four types of coexpression systems for the Pseudomonas fluorescens lipase gene, tliA, and its cognate ABC transporter gene cluster, tliDEF, were constructed. When the relative expression levels were changed by adding different concentrations of IPTG, the secretion (16.9 U/ml of culture) of TliA in E. coli [pTliDEFA-223+pACYC184] was significantly higher than E. coli [pKK223-3+pTliDEFA-184] secreting the lowest level of TliA (5.2 U/ml of culture). Maximal accumulation of the lipase secreted occurred in the mid-exponential phase, implying that the efficient protein secretion via an ABC transporter was restricted only to actively growing cells. Finally, the secretion level of TliA in E. coli [pTliDEFA-223+pACYC184] was increased to 26.4 U/ml by inducing gene expression at the culture initiation time. These results indicate that a significant increase in the ABC transporter-dependent protein secretion can be achieved by simply controlling the relative expression levels between the ABC transporter and its passenger protein, even in the recombinant E. coli cells.
Patients with attention deficit hyperactivity disorder(ADHD) have symptoms of inattention, hyperactivity, impulsivity. Symptoms of ADHD are responsive to medications such as methylphenidate, dextroamphetamine, pemoline, and bupropion. The functional change of the dopamine transporter is related to the therapeutic effect of these drugs. This can be one reason for the dopamine transporter to be emphasized in the research field of ADHD. ADHD has a genetic tendency. Since dopamine transporter gene(DAT1) knock out mice were reported to be several times more active than normal mice in a novel situation, lights has been shed on DAT1 as a candidate gene for ADHD. Though there have been several studies which reported an association between DAT1 and ADHD, the association between DAT1 and ADHD is not conclusive. Since Vandenbergh reported the DAT1 polymorphism with variable number of tandem repeats(VNTR), and the racial differences in allelic frequencies of the DAT1, wide ethnic variation in the distribution of the DAT1 polymorphism had been confirmed. Wide ethnic variation in the distribution of the DAT1 suggested that there might be ethnic difference in the association between DAT1 and ADHD. Before applying previous findings to Koreans, verification might be needed for Korean patients with ADHD.
Cho, Sang Hyun;Chung, Jae Kyung;Bang, Yang Weon;Joo, Eun-Jeong
생물정신의학
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제25권1호
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pp.16-20
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2018
Objectives Psychological resilience is the ability to cope with stress. The genetic background behind psychological resilience is not much known. The serotonin transporter and dopamine transporter are implicated in stress related psychology and emotional processing. The aim of this study is to investigate a possible genetic role of functional polymorphisms of serotonin and dopamine transporters for psychological resilience. Methods A total of 951 healthy adult subjects were included. Psychological resilience was measured using Connor-Davidson Resilience Scale (CD-RISC). Genotyping was performed for serotonin transporter gene(SERT) promoter variable number tandem repeat (VNTR) and dopamine transporter gene(DAT1) 3'-untranslated region (UTR) VNTR. Genetic association analysis was conducted between genotypes and the CD-RISC score. Results No genetic association was observed for SERT promoter VNTR or DAT1 3'-UTR VNTR with CD-RISC score. No genetic interaction between SERT promoter VNTR and DAT1 3'-UTR VNTR with CD-RISC score was detected. Conclusions Either serotonin or dopamine transporter did not seem to play a significant role for psychological resilience in this sample.
Park, Myoung-Jin;Yon, Jei-Oh;Lim, Si-Kyu;Ryu, Dewey D.-Y.;Nam, Doo-Hyun
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제14권3호
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pp.635-638
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2004
An ATP-binding-cassette (ABC) transporter gene in the cephabacin biosynthetic gene cluster of Lysobacter lactamgenus was characterized. The amplified orf10 (cpbJ) gene was subcloned into pET-28a(+) vector and expressed in E. coli BL21(DE3) strain by 0.5 mM IPTG at $30^{\circ}C$. The membrane fraction of recombinant E. coli cells was separated by ultracentrifugation, and solubilized using 2.5% octyl-$\beta$-D-glucoside. Using the solubilized membrane fraction, the artificial proteoliposomes were reconstituted and analyzed for the biological activity of CpbJ protein. Upon measuring ATPase activity, the proteoliposome made from recombinant E. coli membrane proteins showed slightly higher activity than that from host E. coli membrane proteins. In the measurement of membrane transport activity, the reconstituted proteoliposome of recombinant E. coli membrane proteins exhibited higher activity when both substrates of cephalosporin C and L-Ala-L-Ser were applied, compared to the case of cephalosporin C or L-Ala-L-Ser only. It implies that the CpbJ protein is an ABC transporter secreting cephabacin antibiotics synthesized in cytoplasm.
Kim, Suyoung;Park, Sook-Young;Kim, Hyejeong;Kim, Dongyoung;Lee, Seon-Woo;Kim, Heung Tae;Lee, Jong-Hwan;Choi, Woobong
The Plant Pathology Journal
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제30권4호
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pp.375-383
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2014
Fungi tolerate exposure to various abiotic stresses, including cytotoxic compounds and fungicides, via their ATP-driven efflux pumps belonging to ATP-binding cassette (ABC) transporters. To clarify the molecular basis of interaction between the fungus and various abiotic stresses including fungicides, we constructed a cDNA library from germinated conidia of Colletotrichum acutatum, a major anthracnose pathogen of pepper (Capsicum annum L.). Over 1,000 cDNA clones were sequenced, of which single clone exhibited significant nucleotide sequence homology to ABC transporter genes. We isolated three fosmid clones containing the C. acutatum ABC1 (CaABC1) gene in full-length from genomic DNA library screening. The CaABC1 gene consists of 4,059 bp transcript, predicting a 1,353-aa protein. The gene contains the typical ABC signature and Walker A and B motifs. The 5'-flanking region contains a CAAT motif, a TATA box, and a Kozak region. Phylogenetic and structural analysis suggested that the CaABC1 is a typical ABC transporter gene highly conserved in various fungal species, as well as in Chromista, Metazoans, and Viridiplantae. We also found that CaABC1 was up-regulated during conidiation and a minimal medium condition. Moreover, CaABC1 was induced in iprobenfos, kresoxim-methyl, thiophanate-methyl, and hygromycin B. These results demonstrate that CaABC1 is necessary for conidiation, abiotic stress, and various fungicide resistances. These results will provide the basis for further study on the function of ABC transporter genes in C. acutatum.
In order to clone the peptide synthetase gene form Lysobacter lactamgenus IFO 14,288, the gene fragments were amplified using primers for the adenylation domain and the thionylation domain of the peptide synthetase genes in other organisms by polymerase chain reaction (PCR). The resulting 0.5-kb fragment was cloned in a pGEM-T vector, and the nucleotide sequences were determined. Six different PCR products were obtained; three were identified to be a part of L-$\alpha$-aminoadipyl-L-cysteinyl-D-valine (ACV) synthetase and three to be other peptide synthetases. Using each of the two different classes of PCR products as mixed probes, a cosmid library of L. lactamgenus chromosomal DNA constructed in a pHC79 vector was screened by an in situ hybridization procedure, and one positive clone was selected which was bound by peptide synthetase gene fragments as well as ACV synthetase gene fragments. The partial sequence analysis formt he obtained pPTS-5 cosmid showed th presence of more than two open reading frames. These were for two putative membrane transporters, which were homologous with several integral membrane proteins including the ABC transporter ATP-binding protein of E. coli (YbjZ) and the metal ion uptake protein of Bacillus subtilis (YvrN). A 45% homology was also found between the two transporter proteins at the carboxy terminus. Through a hydropathy analysis and transmembrane analysis. 4-5 transmembrane domains were found in these two proteins. When the genes were expressed in Escherichia coli, the gene products inhibited the hose cell growth, probably due to the disturbance of the membrane transport system.
As numbers of serotonin's function are so many, studies of serotonin are numerous nowadays. In the beginning, concentration of metabolites such as 5-HIAA was a key issue, but recent studies have been challenged for serotonin receptor genes and their relation to mood disoder. Serotonin transporter(5-HTT) gene is a strong candidate gene of mood disoder for following reason. Serotonin transporter is a key protein in the serotonin pathway as it regulate the concentration of serotonin in the synaptic clept and essential pathophysiology of depression is dysregulation of 5-HTT so that all antidepressants have effect of 5-HTT antagonist. The decrease of 5-HTT in the platelet and in brain of the depressive patients is much consistent results in the studies of the pathophysiology of mood disorder till now. By this, we will be able to develop simple and easy marker for diagnosis, type, and treatment monitoring of depression. Many psychiatrists have sought the independent genes in relation to depression or schizophrenia. Obviously, the hereditary vulnerability contributes to etiology of mood disorders, but it is difficult to discriminate the independent genes because of many environmental factors. Moreover, in the hereditarily complex diseases such as mood disorder, the only vulnerability of gene can not sufficiently explain the etiology. In the future, to exclude the role of the gene-environmental interaction, the methods such as gene transfer can be considered. In the opposite direction, by using the gene destruction method, the role of target genes can be examined. As yet the concept of the gene expression, neural plasticity, neurogenesis and etc, is the elementary stage. The development of this field will help to establish the treatment strategy of chronic and refractory mood disorders.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제19권1호
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pp.19-27
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2008
Objectives : The aim of this study was to examine the association of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) in Korean populations with functional polymorphisms of six genes dopamine receptors (Ser311/Cys311 polymorphism, Taq1 A polymorphism, and Taq1 B polymorphism in DRD2, BalI polymorphism in DRD3, and promoter -521 C/T polymorphism and exon III 48 bp repeat polymorphism in DRD4) and one gene in dopamine transporter (DAT1). Methods : Participants were 58 children with ADHD and 110 control children. The genotypes were determined by PCR. Results : There was a statistically significant difference in genotype frequency of -521 C/T polymorphism within the promoter region of the DRD4 between two groups. Furthermore, in the male group, both genotype and allele frequencies showed statistically significant differences. Conclusion : Findings of the study indicate that -521 C/T polymorphism in promoter region of DRD4 appears to be a possible candidate gene for ADHD in Korean population.
Shin, Ho-Chul;Lee, Jong-Hwa;Lee, Han-Ok;Duxin Sun;Gordon L. Amidon
한국독성학회:학술대회논문집
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한국독성학회 2003년도 추계학술대회
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pp.158-159
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2003
We have cloned and functionally expressed a sodium dependent human nucleoside transporter, hCNT2, from a CNS cancer cell line U251. Our cDNA clone of hCNT2 had the same predicted amino acid sequence as the previously cloned hCNT2 transporter. Of the several cell lines studied, the best hCNT2 transport function was obtained when transiently expressed in U251 cells.(omitted)
벼의 생산에 있어 가장 큰 문제 요인 중 하나인 벼도열병의 발생 원인균인 벼도열병균은 다양한 기작에 의해 방제 약제에 대한 내성을 가지는 것으로 알려져 있다. 막 운반단백질인 ABC transporter의 경우 환경으로부터의 다양한 독성 물질들을 배출하는 것으로 알려져 있다. 이미 알려진 벼도열병균의 게놈 서열로부터 생물정보학적 분석을 통하여 ABC transporter 단백질의 도메인 특성을 보이는 33개의 유전자군 서열을 예측하였다. 이중 3개의 경우는 이미 알려진 유전자로 판명되었다. Southern Hybridization 분석에 적용한 20개의 유전자들이 모두 게놈상에 단일 copy로 존재함을 확인하였다. 새로 예측된 30개의 유전자중 11개는 RT-PCR을 통하여 전사단계에서의 유전자 발현이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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