ras는 활성화 형태인 GTP bound form과 비활성화 형태인 GDP bound form의 두 형태로 존재하며 두 형태를 매개하는 regulatory protein들에 의해 그 activity가 조절된다. 또한 ras는 GTP와 GDP에 강한 친화성이 있으며 세포내에는 GTP보다 GDP가 더 많이 있어서 평소에는 ras가 GDP와 결합하고 있다가 활성화될때만 GTP와 결합하는 것으로 추정된다. GDP bound ras는 guanine nucloetide exchange protein(GEP)에 의해 활성화된 GTP bound form으로 전환되며 ras의 기능이 발휘된 후에는 GTPase activating protein(GAP)에 의해 비활성화된다. Yeast의 경우 IRA1과 2의 product가 GAP의 역할을 하는 것으로 알려져 있고 CDC25 gene의 product가 GEP의 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. NF1 gene은 Von Recklinghausen Neurofibromatosis Type I 질병을 가진 환자에게서 발견되었는데 부분적으로 sequencing한 결과에 따르면 yeast의 IRA1/2, mammalian GAP gene product와 protein homology가 높은 것으로 나타났다. Yeast의 경우 IRA1/2 gene의 손실이나 mammalian ras gene의 transformation으로 인한 heat shock sensitivity가 NF1 gene(2,3) 혹은 GAP(4)의 expression으로 suppression된 것으로 보아 NF1이 GAP protein으로서 ras를 불활성화 시킨다는 것이 판명되었다. 결론적으로 ras의 활성은 GTP bound 혹은 GDP bound의 양쪽형태를 이동하면서 조절되는데 이 기능은 GAP과 GEP 또는 그의 유사 protein들에 의해 수행되며 이러한 regulatory protein들은 growth factor, cytokine 그리고 protein kinase 같은 signal에 의해 활성화된다고 생각된다. 본 총설에서는 ras protein의 여러가지 성질보다는 ras의 modification과 관련하여 항암제로 사용할 수 있는 ras에 specific한 약품개발의 가능성과 현재 알려진 ras의 inhibitor를 중심으로 논하고자 한다.
E. coli K-12 pgln 6가 지니는 glutamine synthetase와 반응계에 ATP 공급을 위하여 빵효모를 동시에 이용하여 glutamate로부터 glutamine의 생산이 수행되었다. Glutamine synthetase의 효소원으로서 E. coli K-12 pgln 6 생균체를 사용하였을 때, 18시간 배양 후에 11.8g/ι의 glutamine이 생산되었다(기질인 glutamate 기준으로 60%의 수율). 부분정제된 glutamine synthetase를 이용하여, 5시간 후에 19.8g/ι의 glutamine이 생산되었다. 이 양은 glutamate 기준으로 90% 수율에 해당되는 것이다.
The effects of chlorination on the elimination of three estrogenic chemicals such as $17{\beta}$-estradiol (E2), nonylphenol (NP) and bis-phenol A (BPA) were investigated using yeast two-hybrid assay (YTA), estrogen receptor competition assay (ER-CA), and high-performance liquid chromatography/mass spectrometer (LC/MS). Results of YTA, ECA and the analysis of LC/MS indicated that the estrogenic activity of above mentioned three endocrine disruptors were significantly reduced as the result of chlorination. The decrease in estrogenic activity paralleled with decrease in estrogenic chemicals under the influence of free chlorine. One common characteristic of estrogenic chemicals is the presence of a phenolic ring. Considering that a phenolic ring is likely to undergo some sort of transformation in aqueous chlorination solution, the above mentioned results may be applied to the rest of the other estrogenic chemicals in natural waters.
A cDNA library of Ganoderma lucidum has been constructed using a Zap Express cloning vector. A glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase gene (gpd) was isolated from this library by hybridization of the recombinant phage clones with a gpd-specific gene probe generated by PCR. By comparison of the cDNA and the genomic DNA sequences, it was found that the complete nucleotide sequence encodes a putative polypeptide chain of 338 amino acids interrupted by 6 introns. The predicted amino acid sequence of this gene shows a high degree of sequence similarity to the GPD proteins from yeast and filamentous fungi. The promoter region contains a CT-rich stretch, two CAAT boxes, and a consensus TATA box. The possibility of using the gpd promoter in the construction of new transformation vectors is discussed.
The chitosanase gene (btbchito) of Bacillus thuringiensis BMB171 was cloned and heterologously expressed in the yeast Pichia pastoris. After purification, about 300 mg of recombinant chitosanase was obtained from the 1-1 culture medium with a specific activity of 240 units/mg. Results determined by the combined use of thin layer chromatography (TLC) and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (MS) showed that the chitooligosaccharides (COSs) obtained by chitosan (N-deacetylated by 70%, 80%, and 90%) hydrolysis by rBTBCHITO were comprised of oligomers, with degrees of polymerization (DP) mainly ranging from trimers to heptamers; high molecular weight chitopentaose, chitohexaose, and chitoheptaose were also produced. Hydrolysis products was also deduced using MS since the COSs (n) are complex oligosaccharides with various acetyl groups from one to two, so the non-acetyl COSs (GlcN)n and COSs with more acetyls (> 2) were not detected. The employment of this method in the production of high molecular weight COSs may be useful for various industrial and biological applications, and the activity of chitosanase has great significance in research and other applications.
효모 유전자 운반체의 유형을 특징지우는 ARS1 (autonomous replicating sequence), CEN3 (centromere), 2 $\mu$m OR (yeast plasmid의 origin of replication)의 DNA 절편을 재조합하여 만든 유전자 운반체들의 형질전환력, 안정도 및 운반체 수를 효모균주 SHY4(cir$^+$)와 NNY1(cir$^{\circ}$)에서 비교 조사하였다. CEN3를 갖는 유전자 운반체는 매우 안정하나 세포당 수가 하나로 매우 낮으며 2 $\mu$m OR과 ARS1 을 동시에 갖는 유전자 운반체는 안정할 뿐만 아니라 세포당 수도 높으며 균주내에 존재하는 2 $\mu$m 플라스미드는 2 $\mu$m OR을 가지는 유전자 운반체의 복제에 영향을 준다는 사실을 알 수 있었다.
${\alpha}$-Amylase와 glucoamylase를 동시에 안정하게 분비하여 전분을 일단계로 직접 에탄올로 발효시킬수 있는 효모 균주를 개발하기 위하여 glucoamylase를 분비하는 Saccharomyces diastaticus hybrid 균주에 쥐의 침샘 유래의 ${\alpha}$-amylase cDNA 유전자를 plasmid vector를 이용하여 도입하였다. 이 균주로부터 효소생산에 필요한 유전자를 잃어버림이 없이 안정하게 분비할 수 있도록 하기 위하여 $\alpha$-amylase 유전자를 효모의 염색체에 삽입시키기 위한 integrating plasmid vector인 YIpMS$\Delta$R(LEU2)를 제작하였다. 이 vector의 효모형질전환에 있어 원형(circular)상태와 제한 효소 XbaI으로 처리된 직선화된(linearized) 상태의 두가지 형태를 비교한 결과 형질전환 효율에서나 형질전환체내의 $\alpha$-amylase 유전자 보유정도가 모두 직선화된 형태의 경우가 원형상태의 경우보다 높았다. Linearized vecotr를 가진 효모 형질전환체에서의 유전자 발현 안정도는 세포분열을 거듭할수록 episomal vecotr에 의한 효모 형질전환체에서의 발현 안정도보다 우수하게 나타났다. 또한 이 linearized vector를 가진 형질전환체는 $\alpha$-amylase와 glucoamylase를 동시에 분비하여 glucoamylase만 분비하는 원균주보다 2배 이상의 전분분해력을 보였다.
Starch로부터 ethanol을 직접적으로 발효 생산할 수 있는 새로운 효모 균주를 개발하고자 glucoamylase 생성균으로 알려진 Saceharomyces diastaticus의 glucoamylase gene을 cloning vector를 사용하지 않고 S, cerevisiae에 transformation시켰다. Li$_2$SO$_4$, 처리로써 competent화 한 S, cerevisiae의 Intact cells을 recipient로 하여 BamHI으로 partial digestion한 S, diastaticus의 chromosomal DNA를 transformation시키고 starch를 유일한 탄소원으로 함유한 최소 배지상에서 starch 자화능을 marker로 하여 transformant를 선별한 결과, 8.5$\times$$10^{-7}$ 빈도로 transformant를 얻었다. Transformant의 특성을 recipient 및 donor와 비교하기 위해 copper resistance와 당 발효능을 조사한 결과, donor인 S, diastaticus와 동일한 성질로서 표현된 maltose와 starch 발효능을 제외하고는 800ppm 농도까지 생육 가능한 copper resistance와 galactose 발효능 등에 있어서는 recipent와 동일하게 나타났다. 또한 transformant가 생성하는 glucoamylase의 그 작용에 있어서의 최적온도와 최적pH를 조사하여 본 바 각각 pH5.0, 50C로서 donor의 glucoamylase와 동일함을 알 수 있었다.
TAR(Transformation-Associated Recombination) cloning 법은 복잡한 고등생물의 게놈으로부터 유전자나 특정 염색체 부위를 선별적 분리를 가능하게 한다. 이 방법은 목적으로 하는 염색체 부위의 주변에 존재하는 비교적 짧은 게놈 염기서열에 대한 정보를 필요로 하며, spheroplast 형질전환 과정에서 게놈 DNA와 5'-와 3'-표적배열을 지닌 TAR vector 사이에서 일어나는 상동성 재조합과정에 의해 이루어진다. 본 연구에서는 single-copy 유전자의 클론닝에 필요한 specific hook의 최소 크기를 조사하였고, 서로 다른 TAR vector(radial과 unique vector)의 유용성을 조사하기 위해 동일한 single-copy 유전자의 클론닝을 통해 비교하였다. 그 결과, hHPRT 유전자에 대한 TAR cloning의 빈도는 hook의 길이가 750 bp∼63 bp의 범위에서 동일하게 나타났다. radial hook을 사용한 경우보다 unique hook을 사용하였을 경우 형질전환체의 수는 약 20배정도의 감소를 보였으나 목적으로 하는 재조합체의 분리 빈도는 두 배 이상 증가하였다. 그러므로 본 연구에서 two-unique TAR vector는 선별력이 높으므로 일반적 TAR cloning에 사용할 수 있으며, radial TAR vector의 경우는 병리학적 표본과 같이 제한된 게놈 DNA를 사용하는 경우에 더 적합하다고 볼 수 있다. 또한, single-copy 유전자의 분리에 필요로 하는 specific hoot의 최소 길이는 약 60 bp로도 가능하다는 것을 확인하였다.
A strain of yeast which can convert starch directly to ethanol was developed by the intergeneric protoplast fusion between Schwanniomyces alluvius possessing $\alpha$ amylase as well as glucoamylase with debranching activity and FSC-14-75 which previously had been formed from a heterologous transformation and subsequent intergeneric protoplast fusion. Fusants were selected on minimal medium after protoplasts of auxotrophic mutant of S. alluvius fused with heat-treated protoplasts of FSC-14-75 in the presence of 30%(w/v) PEG and 20 mM $CaCl_2$. The fusion frequency was in the range of $10^{-6}$ order. All fusants tested were intermediate types of parental strains for carbon compound assimilation, and their cell volumes were approximately 1.1 times larger than FSC-14-75 and 1.8 times larger than S. alluvius. The fusants were unable to sporulate like FSC-14-75, while S. alluvius could sporulate. In flask scale the most promising fusant, FSCSa-R10-6, produced 7.83%(v/v) and 10.17%(v/v) ethanol from 15% and 20% of liquefied potato starch, respectively, indicating that the fermetation efficiency of each case increased 1.2 times and 1.6 times than that of FSC-14-75. The elution pattern on DEAE-cellulose chromatography showed that FSCSa-R10-6 has four distinct amylase peaks of which two peaks originated from S. alluvius and the other two from FSC-14-75. These results suggest that the enhanced fermentation efficiency of the fusant might be due to almost-complemented parental amylases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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