• 제목/요약/키워드: cAMP-CRP

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높은 cAMP 농도에서 cAMP 수용성 단백질의 열 안정화 (Cyclic AMP Receptor Protein Adopts the Highly Stable Conformation at Millimolar cAMP Concentration)

  • 강종백;최영
    • 생명과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.751-755
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    • 2003
  • Cyclic AMP receptor proteins(CRP) activate many genes in Escherichia coli by binding of cAMP with not fully known mechanism. CRP existed as apo-CRP in the absence of cAMP, $CRP;(cAMP)_2$$_2$ at low(micromolar) cAMP concentration, or $CRP;(cAMP)_4$ at high(millimolar) concentration of cAMP. This study is designed to measure the thermal stability of S83G CRP, which substituted glycine for serine at amino acid 83 position, with CD spectrapolarimeter at 222nm by the constant elevation of temperature from $20^{\circ]C\; to\; 90^{\circ}C\; at\; 1^{\circ}C/min$. The non-linear regression analysis showed that melting temperatures were 68.4, 72.0, and $82.3^{\circ}C$ for no cAMP, 0.1mM cAMP, and 5mM cAMP, respectively. Result showed the strong thermal stability of CRP by binding of additional cAMP molecules to region between the hinge region and helix-turn-helix(HTH) motif at 5mM cAMP concentration.

온도변화에 의한 cAMP 수용성 단백질(CRP)의 구조 (Study on the structure of cAMP receptor protein(CRP) by temperature change)

  • 주종호;구미자;강종백
    • 생명과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.279-285
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    • 2000
  • cAMP 수용성 단백질인 CRP는 Escherichia coli에서 대사와 관련된 유전자의 전사를 조절한다. 본 연구는 야생형과 돌연변이 CRP 단백질의 열적 안정성과 온도에 따른 단백질의 구조변화를 관찰하기 위 하여 proteolytic digestion, UV spectrophotometer, CD spectrapolarimeter 등의 방법을 사용하였다. cAMP가 없을 때에는 야생형, S83G, S128A CRP가 열적 안정성에서 큰 차이를 보이지 않았지만, cAMP가 존재할 때 야생형 CRP가 다른 돌연변이 CRP보다 열적으로 더욱 안정함을 보였다. 그리고 protease digestion 실험을 통하여 높은 온도에서 cAMP의 존재와 무관하게 돌연변이 CRP에서 단백질 의 변성으로 인한 절단된 단백질띠를 관찰할 수 있었다. 그리고 55$^{\circ}C$에서 측정한 CD 스펙트럼에서 단백 질의 2차 구조인 $\alpha$-helix 구조가 부분적으로 파괴되었음이 관찰되었다.

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DNA 벤딩(휨) 없이 돌연변이 cAMP 수용체 단백질의 결합 (Mutant cAMP Receptor Protein Binds to DNA without DNA Bending)

  • 강종백
    • 생명과학회지
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    • 제16권7호
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    • pp.1225-1228
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    • 2006
  • cAMP와 복합체를 형성한 cAMP 수용성 단백질은 DNA와 결합하여 ${\sim}90$도 정도의 예리한 DNA bending을 유도한다. 그러나 이전의 논문[5]에 의하면 돌연변이 CRP:cGMP 복합체는 돌연변이 CRP:cAMP 복합체보다 아크릴아미드 겔에서 상대적으로 빠른 이동속도를 보였다. CRP와 cyclic nucleotide 존재하에서 DNA의 구조 변화를 알아보기 위하여 6가지 준비된 DNA조각들을 사용하여 몰 고리화 인자(molar cyclization factor)[13]를 측정하였다. 이들 자료를 사용하여 nonlinear regression analysis를 통하여 cGMP 존재하에서 돌연변이 CRP는 DNA bending을 형성하지 않으나 CAMP 존재하에서 나선 꼬임과 같은 DNA 구조 변화없이 DNA bending을 형성한다.

Serratia marcescens에서 cAMP receptor protein(CRP) 유전자의 클로닝 해석 (Analysis and cloning of cAMP receptor protein(CRp) gene in Serratia marcescens)

  • 유주순;김혜선;문종환;정수열;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.263-271
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    • 1998
  • 전사조절인자로서 잘 알려져 있는 cAMP receptor protein(CRP)은 cAMP와 DNA에 결합하는 특별한 활성을 가지고 있으며, cAMP-CRP complex를 형성하여 수많은 유전자의 발현조절에 관여한다. 이러한 측면에서 cAMP-CRP의 조절은 어떤 면에서 총체적 조절체계라고까지 한다.본 연구는 Serratia 균주에서 crp 유전자의 분자적 특성 및 cAMP에 의한 발현조절을 받는 분자기구를 해석하고자 유전자를 클로닝하고 발현을 확인하였다. MacConkey 배지에서 maltose를 탄소원으로 충분히 이용하지 못하는 대장균 TP2139(${\Delta}crp$,${\Delta}lac$를 숙주로 이용하고, 염색체 DNA를 library로 작성하여 얻은 형질전환체 약 일만개의 콜로니에서 red colony를 나타내는 5종류의 양성 클론을 얻었다. 이들 클론을 Southern 방법으로 확인한 결과 3kh의 단편을 가진 pCKB12클론이 crp유전자를 coding하고 있음을 확인하였다. glpD-lacZ 융합 plasmid인 pLDC6의 BamHI부위에 pCKB12의 3kb 단편을 삽입시킨 재조합 plasmid pLDC6-Scrp를 작성하여, 클로닝된 Serratia의 crp유전자가 대장균에서 유전자 전사조절에 미치는 영향을 확인한 결과 cAMP-CRP 복합체 형성에 의한 전사조절 기능이 확인되어졌다.

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CRP 의존성 maltose 대사 촉진 유전자 sfs4의 클로닝 및 염기배열 결정 (Nucleotide Sequence and Cloning of sfs4, One of the Genes Involved in the CRP-Dependent Expression of E. coli mal Genes.)

  • 정수열;조무제;정희태;최용락
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권2호
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    • pp.111-117
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    • 1995
  • CRP (cAMP receptor protein)은 cAMP와 결합하여 cAMP-CRP 복합체를 형성하여 전사조절의 조절인자로서 작용한다. crp 유전자에 변이를 도입하여 cAMP의 비존재 상태에서 cAMP-CRP와 비슷한 기능을 가진 crp 유전자가 도입된 대장균 MK2001 (crp, cya::km)을 숙주로 사용하여 cAMP 혹은 cGMP의 비존재하에서도 mal 유전자의 발현을 촉진시키는 유전자 sfs (sugar fermentation stimulation) 수 종을 클로닝 하였다. 본 실험에서는 이미 밝혀진 nlp (Ner like protein) 유전자와 같이, sfs의 새로운 유전자를 탐색하여, 그 중 sfs4의 2126 bp 전 염기배열을 결정하고, 잠정적인 sfs4의 promoter 영역에는 CRP 단백질과의 결합 DNA 공통 염기배열(5' AAT TGTGA ACACCA TCACC CGT 3')이 존재함을 확인했다. lacZ 융합 유전자를 작성하여 TP2010R1 MK2001의 균주에서 cAMP를 첨가할 경우 각각 2.3배, 1.8배의 ${\beta}-galactosidase$ 활성이 증가하는 것으로 보아 sfs4는 cAMP-CRP에 의해 발현 조절을 받는 것으로 나타났다.

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Polyphosphate Kinase Affects Oxidative Stress Response by Modulating cAMP Receptor Protein and rpoS Expression in Salmonella Typhimurium

  • Cheng, Yuanyuan;Sun, Baolin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권12호
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    • pp.1527-1535
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    • 2009
  • Polyphosphate (polyP) plays diverse physiological functions in prokaryotes and eukaryotes, but most of their detailed mechanisms are still obscure. Here, we show that deletion of polyphosphate kinase (PPK), the principal enzyme responsible for synthesis of polyP, resulted in augmented expression of cAMP receptor protein (CRP) and rpoS and lowered $H_2O_2$ sensitivity in Salmonella Typhimurium ATCC14028. The binding of cAMP-CRP complex to rpoS promoter and further stimulation of its transcription were proved through electrophoretic mobility shift assay, lacZ fusion, and exogenous cAMP addition, respectively. The rpoS expression increased in cpdA (cAMP phosphodiesterase coding gene) mutant, further suggesting that cAMP-CRP upregulated rpoS expression. These results demonstrate that PPK affects oxidative stress response by modulating crp and rpoS expression in S. Typhimurium.

sfs1 유전자의 cAMP-cAMP receptor protein에 의한 발현 조절 (Regulation of sfs1 gene expression by the cAMP-cAMP receptor protein)

  • 유주순;이승진;이희영;정수열;최용락
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권3호
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    • pp.195-199
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    • 1996
  • $crp^{\ast}$ 유전자가 도입된 대장균 MK2001($crp^{{\ast}1}$}, cya::km)을 숙주로 사용하여 mal 유전자 발현을 촉진시키는 유전자의 하나인 sfs1(sugar fermentation stimulation)의 구조해석 결과에 의하면, 잠정적인 sfs1의 promoter 영역에는 CRP 단백질과의 결합영역으로 보이는 염기배열이 존재하였다. 본 실험에서는 sfs1 유전자의 cAMP-CRP에 의한 발현 조절을 확인하고자, lacZ 와의 융합 유전자를 작성하였다. 작성된 융합 유전자는 cya 결손주인 Tp2010에서 cAMP의 첨가에 의해 ${\beta}-galactosidase$ 활성이 크게 증가하였으며, Western blotting의 실험에서도 같은 결과를 나타냈다. in vivo에서 발현이 확인된 전사산물은 cAMP에 의해 전사 촉진이 일어났으며, CRP의 결합부위로 예상되는 DNA 영역은 cAMP가 존재하면 CRP 단백질과 결합하는 특성을 나타내었다. 이상의 결과로 보아, sfs1 유전자의 발현은 UMP-CRP에 의한 전사촉진 현상을 받는 것으로 나타났다.

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Stability and Structure of S128A Mutant cAMP Receptor Protein

  • Choi, Young;Gang, JongBack
    • 통합자연과학논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.222-226
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    • 2011
  • Cyclic AMP receptor protein(CRP) is involved in the activation of many genes corresponding to catabolite enzymes in Escherichia coli. In this study, mutant CRP(S128A) was used to elucidate the effect of Ser 128 on the cAMP-induced structural change. Based on the protease digestion and thermal analysis, serine 128 in CRP affects the cAMP binding capability and then structural change of CRP protein. In addition, CD spectra in near UV region revealed that S128A CRP retained the sensitive conformation to thermal effect relative to that of wild-type CRP, in spite of identical Tm values in the absence of cAMP.

온도 기울기 전기영동장치의 CAMP 수용성 단백질에 응용 (Application of Temperature Gradient Gel Electrophoresis To cAMP Receptor Protein)

  • Gang, Jong-Back;Cho, Hyun-Young
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.309-314
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    • 2004
  • cAMP수용성 단백질(CRP)은 E. coli의 100가지 이상의 유전자 전자조절에 관계된다. CRP는 dimer로 존재하며 cAMP의 결합으로 활성인 형태로 전환된다. 이중체인 CRP 단백질의 열 안정성과 구조 전이의 연구에 효과적인 온도 기울기 전기영동장치를 이용하여 확인하였다. 본 연구에서 야생형과 S83C CRP 단백질의 melting temperature (Tm)는 산성인 완충용액[89.8 mM Glycine, 24mM Boric acid (pH 5.8)]에서 57$\pm$1(야생형 CRP)과 55$\pm$1$^{\circ}C$ (S83G CRP)였다. 그리고 온도에 따른 CRP 단백질의 구조변화도 protease digestion과 CD spectropolarimeter을 이용하여 확인하였다.

Bending of DNA by cAMP Receptor Protein(CRP)

  • 정수열
    • 생명과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.119-123
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    • 1994
  • CRP에 의한 DNA bending의 첫 실험은 cAMP, CRP, DNA complex의 gelelectrophoresis에 의해 확인되었다. Bent DNA fragment의 이동은 같은 크기의 linear fragment보다 느리며, EH cAMP, CRP, DNA 결합위치에 따라서 상이한 이동 pattern을 나타낸다. 즉, DNA 단편의 중앙에 CRP binding site가 있을 때는 말단부분에 있을 때보다 이동도가 느리다. benting각의 크기는 일반적으로 안정한 복합체의 형성에 관계하며, 큰 각을 갖는 것이 보다 더 안정된 구조를 형성하여 전사가 촉진되는 것으로 밝혀져 있다. 본고에서는 CRP에 의한 bending과 CRP에 의한 전사조절 관계와 bending의 관계에 대하여 알아보았다.

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