• Title/Summary/Keyword: amino acid sequence analysis

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인삼의 유용유전자원 확보를 위한 기능 유전체연구 (Functional Genomics for Mass Analysis of Useful Genes in Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 양덕춘
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2004년도 춘계 총회 및 학술대회
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    • pp.17-28
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    • 2004
  • 현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.

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인간태아의 뇌로부터 유래된 cDNA liberary에서 내생레트로바이러스 HERV-W pol 유전자의 동정과 계통 (Identification and phylogenetic analysis of the human endogenous retrovirus HERV-W pol in cDNA library of human fetal brain)

  • Kim, Heui-Soo;Jeon, Seung-Heui;Yi, Joo-Mi;Kim, Tae-Hyung;Lee, Won-Ho
    • 생명과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.291-297
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    • 2003
  • 인간 내생 레트로바이러스 HERV-W는 다발성 경화증 환자로부터 탐지된 MSRV와 연루되어 있다. 인간 태아의 뇌로부터 유래된 cDNA library를 이용하여 PCR법으로 2개의 HERV-W 패밀리(HWP-FB10과 HWP-FB12)를 동정하고 분석하였다. 그들은 HERV-W (accession no. AF009668)와 89%의 염기서열의 유사성을 보였다. Pol 유전자를 아미노산의 서열로 분석해 본 결과 점돌연변이 또는 삽입/결실로 말미암아 frameshift 및 종결코돈을 나타내었다. 유전자정보의 데이터베이스를 이용하여 HERV-W 패밀리간의 분자계통분류도를 작성해 본 결과 HWP-FB10은 인간의 염색체 7q21-22로부터 유래된 AC000064와 매우 가깝게 관련되어 있음을 시사하였다. 이들의 새로운 HERV-W pol 패밀리가 이웃하는 어떤 유전자와 상호 연결되어 있으며, 어떠한 기능을 수행하는지에 대한 전망에 대해 토의하였다.

락토페린 유전자도입 piggyBac 벡터에 의한 누에 형질전환 (Germ Line Transformation of the Silkworm, Bombyx mori L. with a piggyBac Vector Harboring the Human Lactoferrin Gene)

  • 김용순;손봉희;김기영;정이연;김미자;강필돈
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.37-42
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    • 2007
  • 락토페린 cDNA 유전자를 도입시킨 누에 형질전환 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 사람 GI-101 세포주의 mRNA로부터 클로닝 된 락토페린 cDNA 유전자의 개시코돈 ATG와 종결코돈 TAA를 포함하는 open reading frame(2,136 bp) 영역을 확인하였다. 2. Sf9 배양세포의 조추출물 시료에 의한 Western blot 분석 결과, 락토페린으로 추정되는 약 80kDa의 단백질 발현을 확인하였다. 3. 누에 형질전환에 높은 전이효율과 활성을 나타내는 트랜스포존을 이용한 전이벡터 pPIGA3GFP를 개조하여 락토페린 cDNA를 삽입시킨 전이벡터 pPT-HLf를 구축하였다. 4. DNA 미량 주사법에 의한 누에 형질전환 개체의 발현 비율은 약 6.7% 정도를 나타냈다. 5. 형질전환 누에(G0) 동일한 세대간 교배 및 처리하지 않은 성충간의 역교배에 의한 차세대(G1) 개체로부터 락토페린 유전자와 동일한 크기의 2.1 kb DNA 단편을 확인 할 수 있었으며, 형질전환 G1 세대의 조추출물 시료에 의한 Western blot 분석 결과, 표준 락토페린 항체와 반응하는 약 80 kDa의 단백질 발현을 확인할 수 있었다.

신종 해양미생물 Planococcus sp. 107-1T의 분류학적 특성 분석 (Characterization of the Novel Marine Bacterium Planococcus sp. 107-1T)

  • 김동균;정현경;김영옥;공희정;남보혜;김주원;김영삼
    • 한국수산과학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.612-624
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    • 2022
  • A novel Gram-positive, motile, non-spore forming aerobic marine bacterium, designated 107-1T was isolated from tidal mud collected in Gyehwa-do, South Korea. Cells of strain 107-1T were short rod or coccoid, oxidase negative, catalase positive and grew at 10-40℃ (with optimum growth at 25-30℃). It utilized menaquinones MK-7 and 8 as its respiratory quinones and its major fatty acids were anteiso-C15:0 (37.9%), iso-C16:0 (14.9%), and iso-C14:0 (10.8%). Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences revealed a distinct clade containing strain 107-1T and close species Planococcus ruber CW1T(98.52% sequence similarity), P. faecalis KCTC 33580T(97.67%), P. kocurii ATCC 43650T(97.48%), P. donghaensis DSM 22276T(97.47%), and P. halocryophilus DSM 24743T(97.37%). Strain 107-1T contains one circular chromosome (3,513,248bp in length) with G+C content of 44.6 mol%. Estimated ranges for genome to genome distance, average nucleotide identity, and average amino acid identity comparing strain 107-1T with close taxa were 20.3-34.8%, 77.9-86.9%, and 73.6-92.8%, respectively. Based on polyphasic analysis, strain 107-1T represents a novel species belonging to the genus Planococcus.

Sphingomonas abietis sp. nov., an Endophytic Bacterium Isolated from Korean Fir

  • Lingmin Jiang;Hanna Choe;Yuxin Peng;Doeun Jeon;Donghyun Cho;Yue Jiang;Ju Huck Lee;Cha Young Kim;Jiyoung Lee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권10호
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    • pp.1292-1298
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    • 2023
  • PAMB 00755T, a bacterial strain, was isolated from Korean fir leaves. The strain exhibits yellow colonies and consists of Gram-negative, non-motile, short rods or ovoid-shaped cells. It displays optimal growth conditions at 20℃, 0% NaCl, and pH 6.0. Results of 16S rRNA gene-based phylogenetic analyses showed that strain PAMB 00755T was most closely related to Sphingomonas chungangi MAH-6T (97.7%) and Sphingomonas polyaromaticivorans B2-7T (97.4%), and ≤96.5% sequence similarity to other members of the genus Sphingomonas. The values of average nucleotide identity (79.9-81.3%), average amino acid identity (73.3-75.9%), and digital DNA-DNA hybridization (73.3-75.9%) were significantly lower than the threshold values for species boundaries; these overall genome-related indexes (OGRI) analyses indicated that the strain represents a novel species. Genomic analysis revealed that the strain has a 4.4-Mbp genome encoding 4,083 functional genes, while the DNA G+C content of the whole genome is 66.1%. The genome of strain PAMB 00755T showed a putative carotenoid biosynthetic cluster responsible for its antioxidant activity. The respiratory quinone was identified as ubiquinone 10 (Q-10), while the major fatty acids in the profile were identified as C18:1ω7c and/or C18:1ω6c (summed feature 8). The major polar lipids of strain PAMB 00755T were diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, sphingoglycolipid, and phosphatidylcholine. Based on a comprehensive analysis of genomic, phenotypic, and chemotaxonomic characteristics, we proposed the name Sphingomonas abietis sp. nov. for this novel species, with PAMB 00755T as the type strain (= KCTC 92781T = GDMCC 1.3779T).

식육알레르기 발생 경향 및 잠재적 우육알레르겐에 관한 연구 (Studies on Prevalence of Meat Allergy and Potential Beef Allergens)

  • 정보영;김동엽;;정현채;한기동
    • 한국축산식품학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.151-156
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    • 2009
  • 19세에서 24세까지의 대학생을 중심으로 그들의 병력을 바탕으로 한 설문조사를 실시하여 식품알레르기의 발생 경향을 조사하고, 알레르기 경험자의 혈청을 이용하여 식육알레르기의 원인 알레르겐에 대하여 조사하였다. 조사 대상자 중 11.33%가 어떤 형태의 식품알레르기를 경험하였고, 그 원인식품으로는 생선, 우육, 계육, 유제품, 난류(계란), 돈육 순으로 나타났으며, 그 중 식육에 대한 알레르기를 경험한 대상자의 비율은 전체의 4.65%(우육 2.33%, 계육 1.66%,돈육 0.66%)를 차지하였다. 이 중 가장 발생빈도가 높은 우육에 대한 원인 알레르겐 조사를 위해 설문조사에서 우육에 대하여 과민반응을 경험하였다고 응답한 대상자 6명의 혈청을 이용하여 원인 알레르겐에 대한 조사를 실시하였다. ELISA를 이용한 항원성의 검사결과 우육에 특이적 반응성을 보인 대상자의 혈청과 우육추출물을 이용하여 원인 알레르겐을 조사하였다. Western blots 결과에서 PVDF membrane상에 대상자의 혈청과 특이적으로 반응하는 2개의 밴드가 관찰되었다. 표준단백질 middle range marker를 이용한 전기영동상 이동거리비교에서 이들의 분자량이 67kDa과 31kDa인 것으로 판명되었다. N말단 아미노산서열 분석결과로부터, 67kDa은 지금까지 중요한 우육알레르겐의 하나로 알려진 BSA인 것으로 확인되었으나, 31kDa은 지금까지 보고가 없는 새로운 잠재적 우육알레르겐인 것으로 보인다. 31kDa 분자는 N 말단 아미노산서열 분석이 어려웠다. PAS염색결과 아미노산 서열분석이 어려운 이유는 31kDa분자가 당쇄로 수식되어 있기 때문인 것으로 사료되며, 앞으로 31kDa분자에 대한 이화학적 및 물리적인 특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 지금까지 식육에 대한 알레르기 발생경향 및 식육알레르겐에 관한 연구보고가 국내에서 거의 이루어지지 않은 상황에서 본 연구는 식육알레르기 연구에 중요한 정보를 제공해 줄 것으로 사료된다.

독도 심해토 메타게놈 유래 신규 내열성 에스테라아제의 생화학적 특성규명 (Biochemical Characterization of a Novel Thermostable Esterase from the Metagenome of Dokdo Islets Marine Sediment)

  • 이창묵;서소현;김수연;송재은;심준수;한범수;김동헌;윤상홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 독도 해저 2,000 미터 퇴적토를 이용한 메타게놈 유전자 은행의 60,672 클론을 기름 성분 tributyrin이 첨가된 배지에서 스크리닝 하였다. 활성을 가진 클론에서 EstES1 유전자를 선발하였다. EstES1은 553개 아미노산으로 구성된 분자량 59.4 kDa 단백질로, 가장 높은 유사성은 Haliangium ochraceum의 carboxylesterase와 44%이었다. EstES1 서열 내부에는 carboxylesterase의 전형적인 penta-peptide motif, catalytic triad 및 N-terminal 부위 37개의 leader sequence가 존재했다. 서열기반 계통분석 결과, EstES1은 신규한 esterase 임을 보여주었다. EstES1 효소의 leader 서열을 제거한 재조합 수용성 RLES1 효소는 탄소 2-12까지 포함된 long acyl ethyl ester 기질을 모두 이용할 수 있지만, p-Nitrophenyl butyrate (C4)에 가장 높은 활성과 turn-over 값을 보였다. 최적 활성은 $45^{\circ}C$, pH 9.0이다(specific activity 255.4 U/mg). 또한 강알칼리 상태인 pH 10.5까지 80% 이상의 활성이 유지되었다. EstES1의 활성은 $60^{\circ}C$에서 내열성을 보여, 1시간 동안 활성을 100% 유지할 수 있다. 효소 활성은 여러 종류의 유기용매 하에서도 안정하게 유지되었다. 따라서, EstES1은 배양이 불가능한 난배양 미생물로부터 유래된 신종 효소 유전자로서, 고온의 지방산 가수분해, 알칼리 상태나유기용매가 존재하는 여러 공정분야에 활용될 수 있다.

Microbacterium sp. A-210이 생성하는 Levan fructotransferase의 정제 및 생물학적 특성에 관한 연구 (Purification and Biological Characterization of Wild-type and Mutants of a Levan Fructotransferase from Microbacterium sp. AL-210)

  • 황은영;정미숙;차재호;장세복
    • 생명과학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.1218-1225
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    • 2009
  • DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.

인체 S100A6 단백질에 특이한 단일클론 항체 (Characterization of the Monoclonal Antibody Specific to Human S100A6 Protein)

  • 김재화;윤선영;주종혁;강호범;이영희;최용경;최인성
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제2권3호
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    • pp.175-181
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    • 2002
  • Background: S100A6 is a calcium-binding protein overexpressed in several tumor cell lines including melanoma with high metastatic activity and involved in various cellular processes such as cell division and differentiation. To detect S100A6 protein in patient' samples (ex, blood or tissue), it is essential to produce a monoclonal antibody specific to the protein. Methods: First, cDNA coding for ORF region of human S100A6 gene was amplified and cloned into the expression vector for GST fusion protein. We have produced recombinant S100A6 protein and subsequently, monoclonal antibodies to the protein. The specificity of anti-S100A6 monoclonal antibody was confirmed using recombinant S100A recombinant proteins of other S100A family (GST-S100A1, GST-S100A2 and GST-S100A4) and the cell lysates of several human cell lines. Also, to identify the specific recognition site of the monoclonal antibody, we have performed the immunoblot analysis with serially deleted S100A6 recombinant proteins. Results: GST-S100A6 recombinant protein was induced and purified. And then S100A6 protein excluding GST protein was obtained and monoclonal antibody to the protein was produced. Monoclonal antibody (K02C12-1; patent number, 330311) has no cross-reaction to several other S100 family proteins. It appears that anti-S100A6 monoclonal antibody reacts with the region containing the amino acid sequence from 46 to 61 of S100A6 protein. Conclusion: These data suggest that anti-S100A6 monoclonal antibody produced can be very useful in development of diagnostic system for S100A6 protein.

한천분해효소의 재조합발현 : 기원, 활성조건, 분비신호와 게놈분석 등 (Recombinant Expression of Agarases: Origin, Optimal Condition, Secretory Signal, and Genome Analysis)

  • 이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.304-312
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    • 2020
  • 한천분해효소(agarase)는 기초과학영역, 한천유래 고기능성 올리고당의 생산, 해조류를 이용한 바이오에너지 생산 등에 사용될 수 있다. 본 연구진은 2012년에 한천의 분류, 기원, 생산 및 응용에 관하여 총설하였다. 이에 본고에서는 2012년부터의 agarase 재조합 발현에 대해 총설하고자 한다. Agarase의 재조합 발현에 사용된 유전자는 Agarivorans 속(genus) 세균, Flameovirga 속 세균, Pseudoalteromonas 속 세균, Gayadomonas 속 세균, Catenovulum 속 세균, Microbulbifer 속 세균, Cellulophaga속 세균, Saccharophagus 속 세균, Simiduia 속, Vibrio 속 세균 등의 19종의 세균들에서 유래하였다. 47개의 재조합 발현된 agarase 중에서 α-agarase는 2개였고 나머지는 모두 β-agarase 였다. α-Agarase는 모두 agarotetraose (A4)를 생산하였고 β-agarase는 NA2부터 NA12까지 다양한 산물을 생산하였다. 최적온도는 25~60℃, 최적 pH는 3.0~8.5의 범위였다. 50℃ 이상의 최적 온도를 갖는 agarase는 14개로 이들은 한천을 가열한 후에 졸상태가 유지되는 온도에서도 활발한 활성을 보일 것이다. CBM (carbohydrate-binding module)의 조작 등의 인위적 돌연변이로 agarase의 열안정성 증가, 최적온도와 활성의 동시 증가에 관한 연구 사례도 있었다. 재조합발현의 숙주로 E. coli, B. subtilis, S. lividans, S. cerevisiae 등이 활용되었으며, agarase 유전자의 분비신호, 다른 생물의 분비신호 및 riboswitch가 agarase의 재조합 발현에 사용되었다. Agarase를 정제한 후에 아미노산 서열에 기반한 유전자 재조합 이외에도 게놈서열 파악과 유사성 비교를 통해 putative agarase와 메타게놈에서 유래한 agarase의 재조합 발현에 관한 연구도 있다. 이러한 연구들은 향후 agarase 및 agarase를 이용한 한천분해산물의 응용 분야 등에 활발하게 이용될 것으로 기대된다.