• 제목/요약/키워드: biochemical genetics

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대장균에서의 human SOD1과 mutant SOD1 (G93A) 단백질의 발현과 HtrA2의 기질 여부 확인에 관한 연구 (Expression of Human SOD1 and Mutant SOD1 (G93A) in E. coli and Identification of SOD1 as a Substrate of HtrA2 Serine Protease)

  • 김구영;김상수;박효진;임향숙
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.716-722
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    • 2006
  • Superoxide dismutase (SOD) is physiologically important in regulating cellular homeostasis and apoptotic cell death, and its mutations are the cause of familial amyotrophic lateral sclerosis (FALS). Mitochondrial serine protease HtrA2 has a pro-apoptotic function and has known to be associated with neurodegenerative disorders. To investigate the relationship between genes associated with apoptotic cell death, such as HtrA2 and SOD1, we utilized the pGEX expression system to develop a simple and rapid method for purifying wild-type and ALS-associated mutant SOD1 proteins in a suitable form for biochemical studies. We purified SOD1 and SOD1 (G93A) proteins to approximately 90% purity with relatively high yields (3 mg per liter of culture). Consistent with the result in mammalian cells, SOD1 (G93A) was more insoluble than wild-type SOD1 in E. coli, indicating that research on the aggregate formation of SOD1 may be possible using this pGEX expression system in E. coli. We investigated the HtrA2 serine protease activity on SOD1 to assess the relationship between two proteins. Not only wild-type SOD1 but also ALS-associated mutant SOD1 (G93A) were cleaved by HtrA2, resulting in the production of the 19 kDa and 21 kDa fragments that were specific for anti-SOD1 antibody. Using protein gel electrophoresis and immunoblot assay, we compared the relative molecular masses of thrombin-cleaved GST-SOD1 and HtrA2-cleaved SOD1 fragments and can predict that the HtrA2-cleavage sites within SOD1 are the peptide bonds between leucine 9-lysine 10 (L9-K10) and glutamine 23-lysine 24 (Q23-K24). Our study indicates that SOD1 is one of the substrate for HtrA2, suggesting that both HtrA2 and SOD1 may be important for modulating the HtrA2-SOD1-mediated apopotic cell death that is associated with the pathogenesis of neurodegenerative disorder.

A Monoclonal Anti-peptide Antibody against $\beta$2-adrenergic Receptor Which Specifically Binds [$^{3}H$] dihydroalprenolol

  • Shin, Chan Young;Noh, Min Su;Lee, Sang Derk;Lee, Sang Bong;Ko, Kwang Ho
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제3권4호
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    • pp.266-272
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    • 1995
  • The analysis of membrane receptors for hormones and neurotransmitters has progressed considerably by pharmacological and biochemical means and more recently through the use of specific antibodies. To generate and characterize a moloclonal antibody against $\beta$-adrenergic receptor, a synthetic $\beta$2-adrenergic receptor peptide (Phe-Gly-Asn-Phe-Trp-Cys-Phe-Trp-Thr-Ser-lle-Asp-Val-Leu) which may comprise part of $\beta$-adrenergic receptor ligand binding pocket was coupled to Keyhole Limpet Hemocyanin (KLH) and used as an immunogen. Male BALB/C mice were immunized with this antigen and the immunized spleen was fused with myeloma SP2/0-Ag14 cells to produce monoclonal antibodies. Two clones were obtained but one of monoclonal antibodies, mAb5G09, was used throughout in this study because the other clone, mAb5All showed weak immunoreactivity against KLH as well. The mouse monoclonal antibody mAb5G09 produced in this study showed immunoreactivity to peptide-KLH conjugates and also to human A43l cells and guinea pig lung $\beta$2-adrenergic receptor as revealed by ELISA and western blot. In the course of determination of the effects of mAb5G09 on $\beta$-receptor ligand binding, it was observed that mAb5G09 specifically bound $\beta$-adrenergic radioligand [$^3$H]dihydroalprenolol (DHA) with a dissociation constant (Kd) of 60 nM. The [$^3$H]DHA binding activity of mAb5G09 had characteristics of immunoglobulins and the binding activity was not observed in the control anti-KLH monoclonal antibody. The monoclonal antibody, mAb5G09 produced in this study may provide useful models for the study of the structure of receptor binding sites.

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대장균과 포유류 세포 내에서 parkin의 발현 양상에 관한 연구 (The Expression Patterns of Human Parkin in E. codi and Mammalian Cells)

  • 남민경;박혜민;최주연;박효진;정광철;강성만;임향숙
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.916-922
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    • 2005
  • E3 ligase로 알려진 Parkin은 protein quality control에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 이런 quality control system의 이상으로 나타나는 퇴행성 뇌질환에도 밀접한 연관성이었다. 이와 같이 생체의 필수적인 업무를 담당하는 Parkin의 기능을 생화학적 측면에서 연구하기 위해서는 고 순도의 단백질을 다량 정제할 수 있는 시스템이 필요하나, 아직까지 Parkin의 발현 양상과 정제법에 관한 연구가 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 pCEX system을 이용하여 Parkin을 대장균에서 overexpression시켜 단일 스텝으로 정제할 수 있는 방법을 정립하였다. 저온의 배양조건에서 0.01 mM의 IPTC로 발현을 유도한 결과 $90\%$ 이상의 순도를 가지는 완전한 크기의 Parkin을 정제할 수 있었다. 또한, 여러 tag을 갖는 Parkin plasmid를 제작하였을 뿐만 아니라, 이들을 HEK293 세포에 transfection하여 Parkin의 발현 양상을 비교 분석하였다. 그 결과 Parkin의 N-말단에 pretense에 민감한 절단 부위가 존재한다는 사실을 확인하였다. 본 연구에서 정립한 Parkin 정제법과 포유류 세포에서 Parkin의 발현 양상에 대한 결과는 Parkin의 기질을 탐색하고,그들이 Parkin의 효소 활성 및 기능에 미치는 영향을 조사하기 위한 다양한 연구에 활용할 수 있을 것이다.

신생아기 경련 및 의식저하를 주소로 내원한 Ornithine Transcarbamylase Deficiency 남아 1례 (A Case of Ornithine Transcarbamylase Deficiency in a Boy with Neonatal Seizure and Altered Mentality)

  • 임민지;송아리;이수연;박형두;조성윤;진동규
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.55-61
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    • 2018
  • OTC 결핍증은 요소 회로 대사 질환 중 가장 흔한 질환으로, X연관 유전을 하며, 고암모니아 혈증, 의식저하, 구토, 경련 등을 주증상으로 하여 나타난다. 본 증례에서는 경련 및 의식 저하로 발견된 고암모니아 혈증 및 저칼슘혈증에 대한 치료로 칼슘 보충 및 저단백섭취, sodium benzoate, phenylbutyrate sodium, L-arginine 복용 및 CRRT를 시행하여 증상을 경감시키고, 생화학적 검사 및 Targeted exome sequencing을 통하여 OTC 결핍증을 확진함으로서 신경학적 예후에 대비하도록 하였다. 이로서 현재까지 비교적 양호한 경과를 보이기에 이 증례를 보고하는 바이다.

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Lesch-Nyhan 증후군 1례 (A Case of Lesch-Nyhan Syndrome)

  • 김준성;이재승;노하영;김병주;우영종;박지민;김명관;김구환;유한욱
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권5호
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    • pp.505-509
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    • 2003
  • 저자들은 빈번한 구토와 성장 장애, 발달 지연 등을 주소로 내원한 1년 7개월된 남아에서 HPRT에 대한 생화학적 효소 분석을 통해 진단하고, HPRT 유전자에 대한 분자유전학적 분석을 시행하여 병인이 되는 돌연변이가 확인된 Lesch-Nyhan 증후군 1례를 경험하였기에 이를 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

Purification and Characterization of Hrp1, a Homolog of Mouse CHD1 from the Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe

  • Yong Hwan Jin;Eung Jae Yoo;Yeun Kyu Jang;Seung Hae Kim;Chee-Gun Lee;Rho Hyun Seong;Seung Hwan Hong;Sang Dai Park
    • Animal cells and systems
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    • 제2권4호
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    • pp.539-543
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    • 1998
  • Hrp1, of Schizosaccharomyces pombe, is a new member of the SW12/SNF2 protein family that contains a chromodomain and a DNA binding domain as well as ATPase/7 helicase domains. This configuration suggests that Hrp1 could be a homolog of mouse CHD1, which is thought to function in altering the chromatin structure to facilitate gene expression. To understand the enzymatic nature of Hrp1 we purified the 6-Histidine-tagged Hrp1 protein (6$\times$His-Hrp1) to homogeneity from a S. pombe Hrp1-overexpressing strain and hen examined its biochemical properties. We demonstrate that the purified 6$\times$His-Hrp1 protein exhibited a DNA-binding activity with a moderate preference to the (A+T)-rich tract in double-stranded NA via a minor groove interaction. However, we failed to detect any intrinsic DNA helicase activity from the purified Hrp1 like other SW12/SNF2 proteins. These observations suggest that the DNA binding activities of Hrp1 may be involved in the remodeling of the chromatin structure with DNA-dependent ATPase. We propose that Hrp1 may function in heterochromatins as other proteins with a chromo- or ATPase/helicase domain and play an important role in the determination of chromatin architecture.

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A case of Smith-Lemli-Opitz syndrome confirmed by molecular analysis: Review of mutation spectrum of the DHCR7 gene in Korea

  • Oh, Moon-Yeon;Kim, Jun Suk;Kim, Ja Hye;Cho, Ja Hyang;Lee, Beom Hee;Kim, Gu-Hwan;Choi, Jin-Ho;Yoo, Han-Wook
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제11권2호
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    • pp.86-90
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    • 2014
  • Smith-Lemli-Opitz syndrome (SLOS) is a rare autosomal recessive disorder caused by 7-dehydrocholesterol reductase deficiency. The characteristic clinical features are syndactyly of the second and third toes, facial dysmorphism, multiple malformations, and intellectual disability. Few cases of SLOS have been reported in Korea. We observed a male patient with SLOS who presented with typical facial features, undescended testes, microcephaly, bilateral syndactyly of the second and third toes, and cardiac defects, including patent ductus arteriosus and atrial septal defect. Mutation analysis of the DHCR7 gene identified compound heterozygous mutations of c.907G>A (p.Gly303Arg) and c.1055G>A (p.Arg352Gln). In a review of the literature, c.1054C>T (p.Arg352Trp) was the most common mutation reported in Far East Asian countries. This report describes the clinical features, biochemical data, molecular characteristics, and clinical outcome of a Korean patient with SLOS.

조선시대 인골에 대한 생화학적 분석의 유용성: 서천군 옥남리 회곽묘 출토 인골을 중심으로 (Usefulness of Biochemical Analysis for Human Skeletal Remains Assigned to the Joseon Dynasty in Oknam-ri Site in Seocheon, Korea)

  • 강소영;권은실;문은정;조은민;서민석;김윤지;지상현
    • 보존과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.95-107
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    • 2010
  • 본 연구는 충청남도 서천군 옥남리 일대(갓재골, 우아실) 조선시대 회곽묘에서 출토된 4개체의 인골을 대상으로 조직학, 분자유전학, 골화학 분석 등 종합적인 생화학적 연구를 수행한 결과이다. 실체현미경과 주사전자현미경 분석에 의한 대퇴골의 조직학적 보존 상태는 매우 양호 하였으며, 생화학적 분석이 가능한 것으로 평가되었다. 아밀로제닌 유전자 분석과 미토콘드리아 DNA에 대한 피장자들의 모계 계통형 분석 결과 여성 1명은 B4a에 속하는 것으로 밝혀졌으며, 다른 여성 1명과 남성 2명의 피장자는 하플로그룹 D4b1으로 나타났는데 이들 3명은 가까운 모계 혈연관계 가능성이 있는 것으로 추정되었다. 갓재골에 합장된 두 피장자는 전통적인 매장방식으로 볼 때 부부합장묘인 것으로 추정되었다. 콜라겐의 탄소-질소 안정동위원소 분석 결과 피장자들은 주식으로 쌀, 보리, 콩 등의 $C_3$ 식물을 섭취했던 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 조선시대 회곽묘를 조성할 수 있었던 경제적 계층의 유전학적 특징, 관습적인 매장방식, 식생활 정보를 규명하였다. 이러한 결과는 조선시대 출토 인골에 대한 생화학적 연구의 잠재적인 가치와 중요성에 대해 시사하고 있다.

Bacillus cereus 증식 억제능을 가지는 Bacillus licheniformis SCK 121057의 분리 및 특징 (Isolation of Bacillus licheniformis Producing Antimicrobial Agents against Bacillus cereus and Its Properties)

  • 김용상;윤숙현;정도연;한금수;엄태붕
    • 미생물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.270-277
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    • 2010
  • 장류 제조에 Bacillus cereus의 오염을 줄이기 위한 방법으로 전국 150 종 장류에서 분리한 무독소 Bacillus subtilis 및 Bacillus licheniformis 균들을 대상으로 B. cereus에 대해 억제능력이 큰 한 균주 SCK 121057를 선발하였다. SCK 121057은 생화학 검사 및 16S rRNA 유전자 서열에 의한 계통도 분석 결과 B. licheniformis로 동정되었고 12 종의 B. cereus 이외에 중요 병원성 균인 Staphylococcus aureus, Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. parasiticus 등의 증식을 억제하였다. SCK 121057이 생산하는 항균 물질은 고압멸균 조건에서 열안정성, proteinase K에 대한 가수 분해 저항성, $37^{\circ}C$에서 장기 저장성을 지닌 구조적으로 매우 안정한 물질이었고, 전자현미경 관찰에서 이 물질은 B. cereus의 세포막을 손상시켜 ghost cell을 형성하였다. SCK 121057 균과 B. cereus를 혼합 접종한 청국장 적용 실험 결과 B. cereus 균수는 대조군에 비해 극적으로 감소되었다.

Deodorization of Pig Feces by Fungal Application

  • Kim, T.I.;Ham, J.S.;Yang, C.B.;Kim, M.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권9호
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    • pp.1286-1290
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    • 2004
  • This study was carried out to screen yeasts effective in reducing odor from pig feces. Three isolates from soil and compost sources were selected to treat pig feces. On the basis of morphological and biochemical characteristics, one isolate from compost was Candida rugosa, and two isolates from soil were Candida rugosa and Candida maris. These isolates showed deodorizing activity by reducing the concentration of ${NH}_3$ and R-${NH}_2$. Volatile fatty acids (VFA) are the specific malodorous compounds of pig feces, and the Candida maris from soil showed a 100% reduction of butyric, iso-butyric, and iso-valeric acid in 10% pig slurry medium. However, the Candida rugosa from compost showed a 100% reduction of butyric and iso-butyric acid while that from soil showed a 100% reduction of propionic, butyric acid and iso-valeric acid in the medium. Also, these yeasts were effective in reducing $NH_{4}-N$, soluble-N, and biological oxygen demand (BOD).