• 제목/요약/키워드: amino acids homology

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Identification and Characterization of a Novel Thermostable GDSL-Type Lipase from Geobacillus thermocatenulatus

  • Jo, Eunhye;Kim, Jihye;Lee, Areum;Moon, Keumok;Cha, Jaeho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.483-491
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    • 2021
  • Two putative genes, lip29 and est29, encoding lipolytic enzymes from the thermophilic bacterium Geobacillus thermocatenulatus KCTC 3921 were cloned and overexpressed in Escherichia coli. The recombinant Lip29 and Est29 were purified 67.3-fold to homogeneity with specific activity of 2.27 U/mg and recovery of 5.8% and 14.4-fold with specific activity of 0.92 U/mg and recovery of 1.3%, respectively. The molecular mass of each purified enzyme was estimated to be 29 kDa by SDS-PAGE. The alignment analysis of amino acid sequences revealed that both enzymes belonged to GDSL lipase/esterase family including conserved blocks with SGNH catalytic residues which was mainly identified in plants before. While Est29 showed high specificity toward short-chain fatty acids (C4-C8), Lip29 showed strong lipolytic activity to long-chain fatty acids (C12-C16). The optimal activity of Lip29 toward p-nitrophenyl palmitate as a substrate was observed at 50℃ and pH 9.5, respectively, and its activity was maintained more than 24 h at optimal temperatures, indicating that Lip29 was thermostable. Lip29 exhibited high tolerance against detergents and metal ions. The homology modeling and substrate docking revealed that the long-chain substrates showed the greatest binding affinity toward enzyme. Based on the biochemical and insilico analyses, we present for the first time a GDSL-type lipase in the thermophilic bacteria group.

Bacillus sp. E1 의 cyclodextrin 생산효소 유전자 분리 및 구명 (Molecular Cloning and Characterization of a Gene for Cyclodextrin Glycosyltransferase from Bacillus sp. E1)

  • 용정식;최진남;박성순;박천석;박관화;최양도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.495-500
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    • 1997
  • Cyclodextrin을 합성하는 효소 CGTase를 호염기성 Bacillus sp. E1으로부터 분리하기 위하여 PCR을 실시하였다. PCR을 위하여 합성한 primer의 염기서열은 현재까지 보고된 CGTase 유전자의 염기서열을 비교 분석하여 가장 높게 보존된 영역을 찾아내어 선택하였다. PCR 증폭 결과 1.2 kbp 크기의 DNA 절편을 얻을 수 있었고 이를 molecular probe로 이용하여 Southern blot 분석을 실시하였다. Southern blot 분석결과 CGTase 유전자는 염색체 DNA를 제한효소 XbaI으로 절단한 5.3 kbp 절편내에 존재한다는 사실을 알아내었다. CGTase 유전자를 분리하기 위하여 유전자 은행을 제조한 후 선별작업을 실시하여 genomic clone인 pCGTE1을 얻을 수 있었다. pCGTEl의 염기서열을 결정한 결과 분리한 CGTase 유전자는 2109 bp의 open reading frame을 가지며 이는 703개의 아미노산으로 구성된 단백질을 coding하는 것으로 나타났다. 아미노산 서열의 유사성을 비교한 결과 Bacillus sp. KC201의 CGTase 와 가장 높은 94.3% 동질성을 나타내었다.

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Bacillus amyloliquefaciens MJ-1 유래의 chitosanase 유전자의 클로닝 및 특성 (Molecular Cloning and Characterization of Chitosanase Gene from Bacillus amyloliquefaciene MJ-1)

  • 박찬수;오해근;홍순광;박병철;현영;강대경
    • 미생물학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.142-148
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    • 2006
  • 본 연구는 다양한 생리활성을 가지고 있는 chitosan oligosaccharides를 효소적 방법으로 생산하기 위한 기초 연구로서, 전통발효식품인 메주에서 chitosan 분해능이 우수한 균주를 분리하였다. 분리한 균주를 형태학적, 생화학적 및 분자생물학적 방법을 이용하여 동정한 결과, Bacillus amyloliquefaciene MJ-1으로 명명하였다. B. amyloliquefaciene MJ-1으로 부터 chitosanase 유전자를 포함하는 1,049 bp DNA 단편을 클로닝하였으며, chitosanase 유전자는 825 염기로서 274 개의 아미노산으로 구성되어 있었고, 예상 분자랸은 30.9 kDa이었다. 클로링한 chitosanase의 homology search 결과, glucoside hydrolase family 46에 속하는 chitosanase로 추정되었다. B. amyloliquefaciene MJ-1 chitosanase 유전자를 E. coli BLR (DE3)에 도입하였으며, 1 mM의 IPTG로 chitosanase 과잉 발현을 유도하고 정제한 후, pH및 온도에 대한 특성을 조사하였다. 효소 활성의 최적 온도는 $60^{\circ}C$이었으며, $80^{\circ}C$에서도 75%의 활성을 나타내었으므로 내열성을 가진 효소로 추정되었다. 한편, 최적 pH는 5.0 이었으며, pH $5{\sim}7$사이에서 80% 이상의 높은 활성을 유지하였다.

Cloning and Characterization of the Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 7962 pts HI Operon

  • Kim, Tea-Youn;Park, Rae-Jun;Chang, Hae-Choon;Chung, Dae-Kyun;Lee, Jong-Hoon;Lee, Hyong-Joo;Kim, Jeong-Hwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권6호
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    • pp.829-835
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    • 2000
  • The ptsH and ptsI genes of Lactococus lactis subsp. lactis ATCC 7962 (L. lactis 7962), encoding the general proteins of phosphotransferase system (PTS) components, HPr and enzyme I, respectively, were cloned and characterized. A 1.3 kb PCR product was obtained using a primer set that was hybridized to the internal region of the L. lactis 7962 pts HI genes and then subcloned into a low-copy number vector, pACYC184. The 5' upstream and 3' downstream region from the 1.3 kb fragment were subsequently clone using the chromosome walking method. The complete ptsHI operon was constructed and the nucleotide sequences determined. Two ORFs corresponding to HPr (88 amino acids) and enzyme I (575 amino acids) were located. The ptsHI genes of L. lactis 7962 showed a very high homology (84-90%) with those genes from other Gram-positive bacteria. A primer extension analysis showed that the transcription started at either one of two adjacent bases upstream of the start codon. Using a Northern analysis, two transcripts were detected; the first, a 0.3 kb transcript corresponding to ptsH and the second, a 2 kb transcript corresponding to ptsH and ptsI. The transcription level of ptsH was higher than that of ptsI. The concentration of the ptsH transcript in cells grown on glucose was similar to that in cells grown on lactose, yet higher than that in cells grown on galactose. The ptsI transcript was scarcely detected in cell grown on lactose or galactose. The ptsI transcript was scarcely detected in cells grown on lactose or galactose. The results of a sequence analysis and Northern blot confirmed that the ptsH and ptsI genes of L. lactis 7962 were arranged in an operon like other known ptsHI genes and the expression of the ptsHI genes was regulated at the transcriptional level in response to the carbon source.

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돼지에서 TRAF4 유전자 특성 및 Tight junction 관련 기능 분석 (Characterization of TRAF4 mRNA and Functions related to tight junction in pig)

  • 윤정희;황인설;황성수;박미령
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.216-222
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    • 2020
  • Tumor necrosis factor receptor associated factor 4 (TRAF4)는 사람의 유방암에서 과발현 되며, 암세포전이, ROS 및 세포 극성 형성 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 돼지에서는 아직까지 그 기능과 특성에 대한 연구가 보고 된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 돼지 TRAF4의 mRNA 전장서열을 분석하고, 그 기능과 특성을 알아보고자 수행되었다. TRAF4의 전장서열을 밝히기 위해 돼지 신장유래세포(pK15)에서 total RNA 추출하여 RACE (Rapid Amplification of cDNA ends) PCR을 수행하였다. 2,030 염기쌍의 mRNA 전장서열을 분석하였고, 470개의 아미노산으로 구성 되어 있는 것을 확인하였다. 사람과 쥐의 Homology를 분석한 결과 각각 93 % 그리고 90 %의 유사도를 가지며, 사람과는 8개, 쥐와는 12개의 아미노산 차이가 있음을 확인하였다. qPCR을 통하여 TRAF4, CLDN4, OCLN 그리고 TJP1의 발현을 분석한 결과 세포의 confluency 정도에 따라 발현이 다르게 나타남을 확인하였고, 세포가 40% 증식한 그룹 보다 60 %와 80 % 이상 증식 한 그룹에서 유의적으로 높게 나타났다. 또한 TRAF4의 기능을 확인하기 위하여 TRAF4 siRNA 처리 한 결과 TRAF4와 tight junction 관련 유전자가 낮게 발현됨을 관찰하였다. 따라서 사람과 마우스와 같이 돼지에서도 TRAF4가 발현되며, 세포-세포 간 중요한 역할을 하는 tight junction에 관여하는 것으로 사료된다.

신팔달콩 유래 IFS (isoflavone synthase)유전자 클로닝 및 기능 규명 (Cloning and Characterization of Soybean IFS (Isoflavone Synthase) Genes from Korean Cultivar, Sinpaldalkong)

  • Park, Hayng-Mi;Shin, Sang-Hyun;Ko, Jong-Min;Yi, Gi-Hwan;Nam, Min-Hee;Chung, Young-Soo;Chung, Won-Bok;Lee, Jai-Heon;Park, Seong-Whan
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2004
  • 이소플라본의 함량이 매우 높은 것으로 알려진 국내 콩품종 신팔달로부터 2개의 유전자 IFS1 (SinIFS1)과 IFS2(SinIFS2)가 클로닝되었다. 유전자의 염기서열을 밝힌 후, 기존에 알려진 콩과의 다른 IFS 유전자들과 유전자 염기서열의 유사성을 비교 분석하였다. 유전자 SinIFS1은 전체 1,828bp의 nucleotide와 521개의 아미노산으로 이루어져 있었고 SinIFS2의 경우, 1912bp의 nucleotide와 521의 아미노산으로 이루어져 있었다. 두 유전자 모두 cytochrome P45O superfamily의 일원이었고, 상응하는 conserve된 motif들을 가지고 있었다. 콩과의 다른 식물에서 클로닝된 IFS들과의 염기서열비교에서는 매우 높은 염기서열 유사성(98% 이상)이 관측되었다. 유전자의 발현과 유발에 관한 노던분석 실험 결과, 무처리구로 사용한 암처리보다 모두 유발된 유전자의 발현을 나타났는데, 특히 곰팡이 elicitor 처리구의 경우, 무처리보다 6배 이상의 유전자 유발을 보였다. 그 다음으로는 자외선 처리가 높은 유전자 발현 유발효과를 나타내었고, 그 다음으로 저온과 명처리순으로 유발효과를 나타내었다.

Brucella abortus 국내 분리주의 Heat Shock Protein 암호 groE 유전자의 염기서열 분석과 발현 (Sequence analysis and expression of groE gene encoding heat shock proteins of Brucella abortus isolates)

  • 김태용;김지영;장경수;김명철;박창식;한홍율;전무형
    • 대한수의학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.45-53
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    • 2005
  • GroE that is a heat shock protein composed of GroEL and GroES is known as an immunodominant target of both the humoral and cellular immune responses in bovine brucellosis. This study was carried out to characterize groE gene encoding heat shock proteins of B. abortus isolated in Korea and to evaluate the immunogenicity of the GroE protein expressed in E. coli system. In PCR the specific signals with the size of 2,077 bp were detected in five strains isolated from the mammary lymphnodes of the dairy cattle that were serologically positive and the reference strains. In comparison of the sequences of nucleotides and amino acids among the strains, GroES showed 100% identity in both sequences. GroEL was evaluated 99.0~99.9% in nucleotides and 98.0~100% homology in amino acids. The groE gene including groES and groEL was inserted into pET29a vector and constructed pET29a-GroE recombinant plasmids. The inserted groE was confirmed by digestion with Nco1 and EcoR1 endonucleases and nucleotide sequencing. E. coli BL (DE3) was transformed with pET29a-GroE, named as E. coli BL (DE3)/pET29a-GroE. In SDS-PAGE, it was evident that the recombinant plasmid effectively expressed the polypeptides for GroES (10 kDa) and GroEL (60 kDa) in 0.5, 1 and 2 hours after IPTG induction. The immuno-reactivity of the expressed proteins were proved in mouse inoculation and Western blot analysis.

식물 내생균 Bacillus sp. CY22가 생성하는 iturin isoform의 분리 및 특성 (Identification and Molecular Characterization of Three Isoforms of Iturin Produced by Endophytic Bacillus sp. CY22)

  • 조수정;윤한대
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.1005-1012
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    • 2005
  • 식물 내생균 Bacillus sp. CY22는 식물병원균 Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum 및 Phythium ultimum에 대해 강한 항균력을 나타내었다. 일반적으로 많은 Bacillus속 균주들은 iturin, fengycin, mycosubtulin과 같은 항균 물질을 분비한다. 본 연구에서는 식물내생균 Bacillus sp. CY22의 배양액으로부터 항균물질을 분리, 정제하였으며 MALDI-TOF mass로 분자량을 확인하였다. MALDI-TOF mass spectrum분석 결과 분리된 항균물질은 Bacillus 속 균주가 생성하는 항균물질로서 잘 알려져 있는 iturin의 분자량과 거의 일치하였으며, m/z 1043.4, 1057.4, 1071.4에서 molecular ion peak를 나타내었다. 이들은 각각 m/z 14차이를 가진 iturin의 isoform으로 추정되며 이 것은 iturin을 구성하고 있는 지방산의 탄소수 차이로 생각되며 m/z 1065.4, 1079.4 peak는 sodium adduct로서 추정된다. 또한 항균물질 iturin을 생성하는데 관여하는 transacylase 유전자를 크로닝하여 ita22 유전자로 명명하고, 그 특성으로 ita22 유전자는 400 개의 아미노산을 인지하는 1,200 bp의 open reading frame (ORF)을 가지며, 아미노산의 상동성을 조사한 결과 Bacillus subtilis 168의 FenF (BAB69697)와 가장 유사하였다.

우리나라 감자에 발생하는 PVY의 병원학적 특성 및 외피단백질 유전자 분석 (Etiological Properties and Coat Protein Gen Analysis of Potato Virus Y Occuring in Potatoes of Korea)

  • 정승룡
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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    • pp.77-96
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    • 1995
  • To obtain basic informations for the improvement of seed potato production in Korea, some etiological properties of potato virus Y(PVY) distributed in the major seed potato production area(Daekwanryeong) were characterized, and the nucleotide and amino acid sequences of the coat protein gene of the PVY strains isolated were analyzed. PVY strains in Daekwonryeong, an alpine area, were identified to be two strains, PVYo and PVYN by symptoms of indicator plants, and their distribution in potato fields was similar. Major symptom on potato varieties by PVY was grouped as either mosaic alone or mosaic accompanied with veinal necrosis in the lower leaves. The symptom occurrence of the two symptoms was similar with Irish Cobbler, but Superior showed a higher rate of mosaic symptom than the other. The PVY strain which was isolated from potato cv. Superior showing typical mosaic symptoms produced symptoms of PVY-O on the indicator plants of Chenopodium amaranticolor, Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc and Physalis floridana, but no symptom o Capsicum annum cv. Ace. Moreover, results from the enzyme-linked immunosorbent assay with monoclonal and polyclonal antibodies showed that the isolated PVY reacts strongly with PYV-O antibodies but does not react specifically with PVY-T antibodies. The purified virus particles were flexious with a size of 730$\times$11nm. On the basis of the above characteristics, the strain was identified to be a PVY-O and named as of PVY-K strain. The flight of vector aphids was observed in late May, however, the first occurrence of infected plants was in mid June with the bait plants surrounded with PVY-infected potato plants and early July with the bait plants surrounded with PVY-free potato plants. PVY infection rates by counting symptoms on bait plants (White Burley) were 1.1% with the field surrounded with PVY-free potato plants and 13.7% the fields surrounded with PVY-infected potato plants, showing the effect of infection pressure. The propagated PVY-K strain on tobacco(N. sylvestris) was purified, and the RNA of the virus was extracted by the method of phenol extraction. The size of PVY-K RNA was measured to be 9, 500 nucleotides on agarose gel electrophoresis. The double-stranded cDNAs of PVY-K coat protein(CP) gene derived by the method of polymerase chain reaction were transformed into the competent cells of E. coli JM 109, and 2 clones(pYK6 and pYK17) among 11 clones were confirmed to contain the full-length cDNA. Purified plasmids from pYK17 were cut with Sph I and Xba I were deleted with exonuclease III and were used for sequencing analysis. The PVY-K CP gene was comprised of 801 nucleotides when counted from the clevage site of CAG(Gln)-GCA(Ala) to the stop codon of TGA and encoded 267 amino acids. The molecular weight of the encoded polypeptides was calculated to be 34, 630 daltons. The base composition of the CP gene was 33.3% of adenine, 25.2% of guanine, 20.1% of cytosine and 21.4% of uracil. The polypeptide encoded by PVY-K CP gene was comprised of 22 alanines, 20 threonines, 19 glutamic acids and 18 glycines in order. The homology of nucleotide sequence of PVY-K CP gene with those of PVY-O(Japan), PVY-T(Japan), PVY-TH(Japan), PVYN(the Netherlands), and PVYN(France) was represented as 97.3%, 88.9%, 89.3%, 89.6% and 98.5%, respectively. The amino acid sequence homology of the polypeptide encoded by PVY-K CP gene with those encoded by viruses was represented as 97.4%, 92.5%, 92.9%, 92.9%, and 98.5%, respectively.

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Enterobacter intermedium 60- 2G의 유기산 생성과 불용성인의 가용화 (Organic acid production and phosphate solubilization by Enterobacter intermedium 60-2G)

  • 김길용;황보훈;김용웅;김효정;박근형;김영철;성기영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.59-67
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    • 2002
  • 강한 인산 가용력을 가진 인산 용해 세균인 균주 60-2G를 잔디의 근권에서 분리하였다. GC-FAME구조와 탄소이용형태 및 16S rRNA의 부분 염기서열 분석을 통해 균주 60-2G는 Enterobacter intermedium으로 동정되었다. Hydroxyapatite를 첨가한 배지와 생장 시킨 균주 60-2G는 gluconic acid 와 2-ketogluconic acid 및 소량의 lactic acid를 생성하였다. 균주 60-2G의 생장 기간동안 배지의 pH는 3.8 까지 낮아지는 반면에 배지의 유효 인산 농도는 증가하였다. 배지의 낮은 pH와 유효인산농도의 증가는 역 상관관계이며, 이는 균주 60-2G가 생성하는 유기산에 의한 영향이다. E. intermedium 60-2G 균주는 유기산 생성에 관여하는 glucose dehydrogenase의 co-factor인 PQQ를 생성하였으며, pqq의 부분 염기서열 분석 결과 기존에 보고된 서열과 85% 이상의 상동성을 가지고 있었다.