• 제목/요약/키워드: Yeast cell-surface

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Saccharomyces cerevisiae에서 Bacillus CGTase의 표층발현 (Surface Display of Bacillus CGTase on the Cell of Saccharomyces cerevisiae)

  • 김현철;임채권;김병우;전숭종;남수완
    • 생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.118-123
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    • 2005
  • B. stearothermophilus 유래의 CGTase 유전자(cgtS)를 보유하고 있는 재조합 plasmid pCGTS (4.8 kb)을 효모 표면 발현용 vector인 pYDl (GAL1 promoter)에 subcloning 하였다. 구축된 재조합 plasmid, pYDCGT (7.2 kb)는 S. cerevisiae EBY100에 형질전환하였고, tryptophan이 결여된 SD 배지에서 1차 선별된 형질전환체들을 YPGS배지에서 배양 후 활성 염색을 통하여 CD가 생 성 됨을 확인하였다. 배양시간과 효소반응시간에 따른 반응 산물을 TLC로 분석 한 결과, 배양 12시간째부터 효소활성이 나타났고, 반응 10분 이후부터 CD가 생성되어 시간이 지남에 따라 CD 생성양이 증가하는 것을 확인하였다. 회분 배양한 결과 $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서 CGTase의 최대 활성이 각각 21.3 unit/1 와 16.5 unit/1로 나타났고, plasmid 안정성은 각각 $86\%$$82\%$로 나타나 배양온도에 상관없이 plasmid는 비교적 안정하게 유지되었다.

Fabrication of Biogenic Antimicrobial Silver Nanoparticles by Streptomyces aegyptia NEAE 102 as Eco-Friendly Nanofactory

  • El-Naggar, Noura El-Ahmady;Abdelwahed, Nayera A.M.;Darwesh, Osama M.M.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권4호
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    • pp.453-464
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    • 2014
  • The current research was focused on the extracellular biosynthesis of bactericidal silver nanoparticles (AgNPs) using cell-free supernatant of a local isolate previously identified as a novel Streptomyces aegyptia NEAE 102. The biosynthesis of silver nanoparticles by Streptomyces aegyptia NEAE 102 was quite fast and required far less time than previously published strains. The produced particles showed a single surface plasmon resonance peak at 400 nm by UV-Vis spectroscopy, which confirmed the presence of AgNPs. Response surface methodology was chosen to evaluate the effects of four process variables ($AgNO_3$ concentration, incubation period, pH levels, and inoculum size) on the biosynthesis of silver nanoparticles by Streptomyces aegyptia NEAE 102. Statistical analysis of the results showed that the linear and quadratic effects of incubation period, initial pH, and inoculum size had a significant effect (p < 0.05) on the biosynthesis of silver nanoparticles by Streptomyces aegyptia NEAE 102. The maximum silver nanoparticles biosynthesis (2.5 OD, at 400 nm ) was achieved in runs number 5 and 14 under the conditions of 1 mM $AgNO_3$ (1-1.5% (v/v)), incubation period (72-96 h), initial pH (9-10), and inoculum size (2-4% (v/v)). An overall 4-fold increase in AgNPs biosynthesis was obtained as compared with that of unoptimized conditions. The biosynthesized silver nanoparticles were characterized using UV-VIS spectrophotometer and Fourier transform infrared spectroscopy analysis, in addition to antimicrobial properties. The biosynthesized AgNPs significantly inhibited the growth of medically important pathogenic gram-positive (Staphylococcus aureus) and gram-negative bacteria (Pseudomonas aeruginosa) and yeast (Candida albicans).

통계학적 방법을 사용한 해양미생물 Bacillus velezensis A-68균주의 섬유소 분해효소 생산 조건 최적화 (Rapid Statistical Optimization of Cultural Conditions for Mass Production of Carboxymethylcellulase by a Newly Isolated Marine Bacterium, Bacillus velezensis A-68 from Rice Hulls)

  • 김보경;김혜진;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.757-769
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    • 2013
  • 섬유소 분해효소(carbxymethylcellulase)를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA 및 gyrase 유전자의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, Bcaillus velezensis로 확인되었으며 B. velezensis A-68로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 섬유소 분해효소의 생산 조건을 최적화하기 위하여 통계학적 방법인 response surface method (RSM)를 사용하였다. 이 균주의 생육에 최적인 왕겨, 효모 추출물 및 배지의 초기 pH는 60.2 g/l, 7.38 g/l 및 7.18이었으나, 섬유소 분해효소 생산에 최적인 왕겨, 효모 추출물 및 배지의 초기 pH는 50.0 g/l, 5.99 g/l 및 7.30이었다. 통계학적인 분석 결과, 균주의 생육 및 균주의 섬유소 분해효소 생산에 가장 큰 영향을 미치는 것은 효모 추출물이었다. 이 균주의 생육과 섬유소 분해 효소의 생산에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$(NH_4)_2SO_4$의 농도는 각각 7.50, 1.00, 0.10, and 0.80 g/l이었다. 이 균주의 생육 및 섬유소 분해효소 생산에 최적인 온도는 각각 $30^{\circ}C$$35^{\circ}C$로 생육에 최적인 조건과 섬유소 분해효소 생산에 최적인 조건이 다름을 알 수 있었다. 이 균주가 생산하는 섬유소 분해효소의 생산성은 83.8 m/l이며, 이는 최적화하기 전의 생산성에 비하여 3.3배 증가한 것이다. 이 연구를 통하여 농업 부산물인 왕겨를 섬유소 분해효소 생산을 위한 기질로 개발하였으며, 해수에서 분리한 미생물을 사용함으로써 섬유소 분해효소의 생산기간을 3일로 단축할 수 있었다.

Plant defense signaling network study by reverse genetics and protein-protein interaction

  • Paek, Kyung-Hee
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.29-29
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    • 2003
  • Incompatible plant-pathogen interactions result in the rapid cell death response known as hypersensitive response (HR) and activation of host defense-related genes. To understand the molecular and cellular mechanism controlling defense response better, several approaches including isolation and characterization of novel genes, promoter analysis of those genes, protein-protein interaction analysis and reverse genetic approach etc. By using the yeast two-hybrid system a clone named Tsipl, Tsil -interacting protein 1, was isolated whose translation product apparently interacted with Tsil, an EREBP/AP2 type DNA binding protein. RNA gel blot analysis showed that the expression of Tsipl was increased by treatment with NaCl, ethylene, salicylic acid, or gibberellic acid. Transient expression analysis using a Tsipl::smGFP fusion gene in Arabidopsis protoplasts indicated that the Tsipl protein was targeted to the outer surface of chloroplasts. The targeted Tsipl::smGFP proteins were diffused to the cytoplasm of protoplasts in the presence of salicylic acid (SA) The PEG-mediated co-transfection analysis showed that Tsipl could interact with Tsil in the nucleus. These results suggest that Tsipl-Tsil interaction might serve to regulate defense-related gene expression. Basically the useful promoters are valuable tools for effective control of gene expression related to various developmental and environmental condition.(중략)

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Phytochelatin synthase 발현을 통한 효모의 중금속 처리에 관한 연구 (Bioremediation of metal contamination groundwater by engineered yeasts expressing phytochelatin synthase)

  • 강소영;이원규;김재영;;김경웅
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.290-292
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    • 2004
  • Heavy metal contamination has been increased in aqueous environments near many industrial facilities, such as metal plating facilities, mining operations, and tanneries. The soils in the vicinity of many military bases are also reported to be contaminated and pose a risk of groundwater and surface water contamination with heavy metals. The biological removal of metals through bioaccumulation has distinct advantages over conventional methods; the process rarely produces undesirable or deleterious chemical byproducts, it is highly efficient, easy to operate and cost-effective in the treatment of large volumes of wastewater containing toxic heavy metals. In addition, a recent development of molecular biology shed light on the enhancing the microorganism's natural remediation capability as well as improving the current biological treatment. In this study, characteristics of the cell growth and heavy metal accumulation by Saccharomyces cerevisiae strains expressing phytochelatin syntahse (PCS) gene were studied in batch cultures. The AtCRFI gene was demonstrated to confer substantial increases in metal tolerance in yeast. PCS-expressing cells tolerated more Cd$^{2+}$ than controls.

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Pichia pastoris 유가식 배양을 이용한 재조합 HBsAg 생산에서 sorbitol이 미치는 영향

  • 이경훈;김동일
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.247-250
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    • 2002
  • 본 연구에서는 형질전환된 P. pastoris를 이용한 재조합 HBsAg 생산에서 유가식 배양시 공급배치 탄소원으로 sorbitol이 단백질 발현에 미치는 영향을 glycerol과 비교하여 실험하였다. 유가식 배양 공급배지 탄소원으로 50% sorbitol을 이용했을 때 50% glycerol을 이용하는 경우보다 세포 증식 측면에서는 methanal 유도 후 균체 농도가 낮은 경향을 보였으나 이것은 glycerol 이 sorbitol 보다 에너지원으로써 높은 affinity를 가지기 때문인 것으로 판단된다. 하지만 단위 건조 균체량당 단백질 발현량은 50% sorbitol을 공급 한 경우 50% glycerol을 공급한 경우 보다 12% 향상되는 결과를 보였다. 따라서 유가식 배양용 공급 탄소원으로 sorbitol을 이용했을 때 glycerol을 이용하는 것보다 AOX promoter에 의한 단백질 발현에 보다 긍적적인 효과가 있는 것을 확인 할 수 있었다.

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Tmp21, a novel MHC-I interacting protein, preferentially binds to β2-microglobulin-free MHC-I heavy chains

  • Jun, Young-Soo;Ahn, Kwang-Seog
    • BMB Reports
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    • 제44권6호
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    • pp.369-374
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    • 2011
  • MHC-I molecules play a critical role in immune surveillance against viruses by presenting peptides to cytotoxic T lymphocytes. Although the mechanisms by which MHC-I molecules assemble and acquire peptides in the ER are well characterized, how MHC-I molecules traffic to the cell surface remains poorly understood. To identify novel proteins that regulate the intracellular transport of MHC-I molecules, MHC-I-interacting proteins were isolated by affinity purification, and their identity was determined by mass spectrometry. Among the identified MHC-I-associated proteins was Tmp21, the human ortholog of yeast Emp24p, which mediates the ER-Golgi trafficking of a subset of proteins. Here, we show that Tmp21 binds to human classical and non-classical MHC-I molecules. The Tmp21-MHC-I complex lacks ${\beta}_2$-microglobulin, and the number of the complexes is increased when free MHC-I heavy chains are more abundant. Taken together, these results suggest that Tmp21 is a novel protein that preferentially binds to ${\beta}_2$-microglobulin-free MHC-I heavy chains.

N-Terminal Modifications of Ubiquitin via Methionine Excision, Deamination, and Arginylation Expand the Ubiquitin Code

  • Nguyen, Kha The;Ju, Shinyeong;Kim, Sang-Yoon;Lee, Chang-Seok;Lee, Cheolju;Hwang, Cheol-Sang
    • Molecules and Cells
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    • 제45권3호
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    • pp.158-167
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    • 2022
  • Ubiquitin (Ub) is post-translationally modified by Ub itself or Ub-like proteins, phosphorylation, and acetylation, among others, which elicits a variety of Ub topologies and cellular functions. However, N-terminal (Nt) modifications of Ub remain unknown, except the linear head-to-tail ubiquitylation via Nt-Met. Here, using the yeast Saccharomyces cerevisiae and an Nt-arginylated Ub-specific antibody, we found that the detectable level of Ub undergoes Nt-Met excision, Nt-deamination, and Nt-arginylation. The resulting Nt-arginylated Ub and its conjugated proteins are upregulated in the stationary-growth phase or by oxidative stress. We further proved the existence of Nt-arginylated Ub in vivo and identified Nt-arginylated Ub-protein conjugates using stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)-based tandem mass spectrometry. In silico structural modeling of Nt-arginylated Ub predicted that Nt-Arg flexibly protrudes from the surface of the Ub, thereby most likely providing a docking site for the factors that recognize it. Collectively, these results reveal unprecedented Nt-arginylated Ub and the pathway by which it is produced, which greatly expands the known complexity of the Ub code.

대장균에서 t6 A tRNA의 생합성에 관여하는 필수 단백질 YrdC의 온도 민감형 돌연변이 분리 (Isolation of Temperature-sensitive Mutant Escherichia coli YrdC Involved in Universal t6 A tRNA Synthesis)

  • 황지환
    • 생명과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.257-264
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    • 2018
  • YrdC 수퍼 패밀리는 지금까지 유전 서열이 알려진 거의 모든 생명체에서 매우 잘 보존 된 단백질 중 하나이다. Escherichia coli의 YrdC는 리보솜 생합성, 번역 종결, 저온 적응, tRNA에서 threonylcarbamoyl adenosine의 형성에 관여하는 것으로 제안되었다. 이 연구에서, yrdC 유전자가 대장균에서 필수적이라는 것을 명확하게 증명하기 위해, 대장균에서 두 개의 yrdC 결손 돌연변이 균주를 만들고 그 표현형을 조사하였다. 특히 온도에 민감한 yrdC 돌연변이 균주는 $42^{\circ}C$ 온도 조건 하에서 거의 즉시 세포 성장을 멈추었으며 30S 리보솜 단위체의 상당한 축적없이 16S rRNA 전구체를 축적하는 것으로 나타났다. 또한 효모와 인간의 yrdC 유전자를 클로닝하여 이들이 대장균 yrdC 결손 균주의 성장억제를 회복 할 수 있다는 것을 입증하였다. 이밖에도 여러 돌연변이 연구에 의해, 우리는 YrdC 단백질의 중간에 위치한 오목한 표면이 대장균, 효모 및 인간의 YrdC 단백질에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여 주었다. 따라서, 두 개의 yrdC 결손 균주를 비교하여, yrdC 유전자가 대장균에서 생존력에 필수적이며, 효모 및 인간 동족체의 기능이 대장균 YrdC의 기능과 중복된다는 것을 규명하였고, 이 균주를 이용하여 아직까지 밝혀지지 않은 대장균 YrdC 단백질이 tRNA 형성에 관여한다는 것을 증명할 수 있는 토대를 제공한다는데 의의가 있다.

토양으로부터 새로이 분리된 단백질 분해효소 생산 미생물 Bacillus subtilis FBL-1의 동정 (Identification of a Newly Isolated Protease-producing Bacterium, Bacillus subtilis FBL-1, from Soil)

  • 김민아;시진범;위영중
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.185-193
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    • 2016
  • 경상북도 경산시에 위치한 영남대학교 내의 토양으로부터 protease를 생산하는 신규 미생물 FBL-1을 분리하였다. 본 균주는 Biolog test 및 API 50CHB test 결과, Bacillus 속 미생물 중 하나인 것으로 확인되었다. 16S rDNA 염기서열 분석결과로부터 FBL-1 균주는 B. subtilis subsp. subtilis NCIB 3610 (99.5%), B. subtilis subsp. inaquosorum KCTC 13429 (99.4%), B. subtilis subsp. spizizenii NRRL B-23049 (99.3%), B. methylotrophicus KACC 13105 (99.3%) 등과 높은 상동성을 보였다. 이러한 생리적, 형태학적, 계통학적 특성에 따라 균주 FBL-1은 B. subtilis에 속하는 균으로 최종 동정하여 B. subtilis FBL-1으로 명명하였다. B. subtilis FBL-1을 이용한 protease 생산시 탄소원으로는 fructose, 질소원으로는 yeast extract가 균체 성장 및 protease 활성을 위하여 가장 적합한 것으로 나타났다. B. subtilis FBL-1 균주는 protease를 생산하는데 활용할 수 있으며, 향후 배지 및 발효조건 최적화와 효소의 특성 규명 등의 연구를 통하여 식품, 세제 등의 다양한 산업에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.