• 제목/요약/키워드: calmodulin

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상처에 의해서 유도되는 벼 calmodulin promoter의 transgenic 담배에서조직 특이적 발현 (Tissue Specific Expression of Wound-Inducible RCaM-2 Promoter in Transgenic Tobacco Plants)

  • 최영주
    • 생명과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.176-181
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    • 2005
  • Calmodulin 유전자의 발현 조절을 연구하기 위해, 벼 calmodulin promoter (RCaM-2)를 분리하여 GUS (report 유전자)에 융합하였다. GUS 활성은 정단조직, 근단 및 관다발 영역과 같은 성장조직에서 높게 발현되었다. 줄기와 페티올의 transverse 절단부위 GUS 활성은 관다발계의 안쪽에 제한되었으며 관다발계의 외부에 위치한 피층과 표피에서는 강하게 발현된 식물에서도 GUS 활성이 나타나지 않았다. GUS 활성은 어린 조직에서 특이적으로 발현되었으며 상처에 의해서 신속하게 증가하였다. RCaM-2 promoter는 세포분열이 왕성한 어린조직이나 생장점에서 강하게 발현되며 mechanical 신호에 의해서 현저히 유도되었다. 이러한 결과는 RCaM-2 유전자의 5'-flanking 영역이 상처에 의해서 유도되는 발현을 조절하는 것으로 추정된다.

Isolation and Characterization of Calmodulin 2 (CICAM2) Gene from Codonopsis lanceolata

  • Lee, Kang;In, Jun-Gyo;Yu, Chang-Yeon;Min, Byung-Hoon;Chung, Ill-Min;Kim, Se-Young;Kim, Yeong-Chae;Yang, Deok-Chun
    • Plant Resources
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    • 제7권3호
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    • pp.174-180
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    • 2004
  • Calmodulin, a $Ca^{2+}$-binding protein, has no enzyme activity. It combines with $Ca^{2+}$ and makes variable proteins to an active form. Calmodulin 2 is a ubiquitous protein in plants. To investigate the defense mechanism against various stresses, a clone encoding a calmodulin 2 protein was isolated from a cDNA library prepared from taproot mRNAs of Codonopsis lanceolata. The cDNA, designated CICAM2, is 719 nucleotides long and has an open reading frame of 450 bp with a deduced amino acid sequence of 149 residues. The deduced amino acid sequence of CICAM2 showed a high similarity with calmodulins of P. x hybrida (P27163) 97%, N. tabacum (BAB61908) 97%, S. tuberosum (AAA74405) 96%, Z. mays (CAA74307) 92%, C. richardii (AF510075) 93%, M. truncatula (AAM81203) 91%, and G. max (P62163) 91%. The transcriptional expression of the CICAM2 gene, was gradually increased by the CaCl$_2$ treatment. Whereas its expression And it was gradually decreased in the cold stress treatment.ent.

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Binding of Sanjoinine-A (Frangufoline) to Calmodulin

  • Han, Yong-Nam;Kim, Geum-Yi;Hwang, Keum-Hee;Han, Byung-Hoon
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제16권4호
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    • pp.289-294
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    • 1993
  • A binding protein of radio-labeled sanjoinine-A (fangufoline) in rat brain cytoplasm was investigated, using an equilibrium dialysis technique. The labeled agent was bound to the cytosol fraction with two distinctly different types of sets in calclum ion-dependent manner. The bound protein was identified as calmodulin by dgel filtration of the sanjoinine-A bound cytosol fraction on a Sephadex G-75 column. Calmodulin was bound to sanjoinine-A bound at two sets of binding sites in the calculated as two at high affinity sites $(Kd=1.1\;mu{M)}$ and four at low affinity sites $(Kd=3.1\;\mu{M)}$.

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대두(Glycine max L.) 현탁배양 세포와 원형질체 내로의 외부 Calmodulin의 도입 (Introduction of Calmodulin into Suspension-Cultured Cells and Protoplasts of Soybean (Glycine max L.))

  • Hyun Sook CHAE;Kyu Chung HUR;In Sun YOON;Bin G. KANG
    • 식물조직배양학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.363-367
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    • 1994
  • 식물 세포의 신호전달 기작에 있어 calmodulin (CaM)의 역할을 조사하기 위하여 외부기원의 CaM을 식물 세포 내로 주입하였다. 이를 위하여 bovine testis로부터 CaM을 분리, 정제하여 SDS-PAGE상에서 순수함을 확인하였고, 이를 세포 내로 주입한 후 실제 주입 여부를 확인하기 위해 정제된 CaM을 미리 fluorescein isothiocyanate (FITC)로 표식하여 사용하였다. 또한, FITC-CaM complex의 농도에 따른 fluorescent intensity를 측정하여 주입된 CaM의 농도를 결정하였다. 대두 현탁 배양 세포를 saponin (0.1 mg/mL)이 포함된 배지에서 15분간 배양하여 permeabilization시키고,FITC-CaM (1mg/mL)을 30분간 처리한 후 형광현미경으로 조사했을 때 세포질에서 강한 형광이 나타났으며, 이 결과로 외부의 calmodulin이 세포 내로 주입되었음을 확인할 수 있었다. 대두 현탁 배양 세포에 3가지의 세포벽 분해 효소를 처리하여 원형질체를 분리하였고, 이 원형질체를 FITC-CaM이 들어있는 완충용액에 넣고 electroporation 하였을때 capacitance와 field strength가 증가할수록 원형질체의 생존률은 감소하였으나, 세포 내의 fluorescent intensity는 증가하였다. 이것은 외부의 calmodulin이 electroporation에 의해 대두의 원형질체 내로 도입되었음을 의미하는 것이다.

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Isolation and Characterization of a Novel Calcium/Calmodulin-Dependent Protein Kinase, AtCK, from Arabidopsis

  • Jeong, Jae Cheol;Shin, Dongjin;Lee, Jiyoung;Kang, Chang Ho;Baek, Dongwon;Cho, Moo Je;Kim, Min Chul;Yun, Dae-Jin
    • Molecules and Cells
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    • 제24권2호
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    • pp.276-282
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    • 2007
  • Protein phosphorylation is one of the major mechanisms by which eukaryotic cells transduce extracellular signals into intracellular responses. Calcium/calmodulin ($Ca^{2+}/CaM$)-dependent protein phosphorylation has been implicated in various cellular processes, yet little is known about $Ca^{2+}/CaM$-dependent protein kinases (CaMKs) in plants. From an Arabidopsis expression library screen using a horseradish peroxidase-conjugated soybean calmodulin isoform (SCaM-1) as a probe, we isolated a full-length cDNA clone that encodes AtCK (Arabidopsis thaliana calcium/calmodulin-dependent protein kinase). The predicted structure of AtCK contains a serine/threonine protein kinase catalytic domain followed by a putative calmodulin-binding domain and a putative $Ca^{2+}$-binding domain. Recombinant AtCK was expressed in E. coli and bound to calmodulin in a $Ca^{2+}$-dependent manner. The ability of CaM to bind to AtCK was confirmed by gel mobility shift and competition assays. AtCK exhibited its highest levels of autophosphorylation in the presence of 3 mM $Mn^{2+}$. The phosphorylation of myelin basic protein (MBP) by AtCK was enhanced when AtCK was under the control of calcium-bound CaM, as previously observed for other $Ca^{2+}/CaM$-dependent protein kinases. In contrast to maize and tobacco CCaMKs (calcium and $Ca^{2+}/CaM$-dependent protein kinase), increasing the concentration of calmodulin to more than $3{\mu}M$ suppressed the phosphorylation activity of AtCK. Taken together our results indicate that AtCK is a novel Arabidopsis $Ca^{2+}/CaM$-dependent protein kinase which is presumably involved in CaM-mediated signaling.

식물 칼모듈린 체계에 미치는 환경적 요인의 영향 (Environmental effects on plant calmodulin system)

  • 양문식;오석홍
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권1호
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    • pp.25-31
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    • 1996
  • 식물체내 칼모듈린과 칼모듈린 메틸화의 기능에 대한 정보를 얻기 위하여 칼모듈린 유도체($lys{\rightarrow}ile\;115$ 칼모듈린)를 발현시킬 수 있고 하이그로마이신(Hygromycin) 내성을 보일 수 있는 형질전환 담배 식물체와 하이그로마이신 내성만 보일 수 있는 형질전환 담배 식물체(대조구)가 Agrobacterium-mediated 형질전환을 통해 만들어 졌다. 이들 형질전환 담배 식물체로 부터 얻은 씨앗의 하이그로마이신 내성과 민감성에 대한 비는 예상대로 3 : 1을 보였다. Western blot과 Chemiluminescence 방법을 병행하여 형질전환 식물체($F_1$)의 잎으로 부터 칼모듈린 단백질을 검출한 결과 칼모듈린 단백질이 발현 되었음이 확인되었다. 두 형질 전환 담배 식물체로 부터 얻은 씨앗의 발아에 미치는 표피살균제의 영향을 조사해본 견과 칼모듈린 형질전환체의 씨앗은 살균수의 처리만으로도 MS 배지에서 씨앗 주변에 곰팡이 등의 오염없이 정상 발아되었으며, 대조구는 살균수와 차아염소산나트륨 용액(유효 염소 함유량 4%)을 1 : 1 배합하여 처리해주어야 오염으로 부터 벗어날 수 있었다. 칼모듈린 유도체를 발현 시키는 담배 씨앗과 대조구 담배 씨앗의 발아에 미치는 칼슘 농도의 영향을 조사해본 결과 저 농도의 칼슘을 함유한 MS배지에서는 초기 발아율에 있어 별 차이가 없었지만 고농도(예, 30mM)의 칼슘 함유배지에서는 칼모듈린 형질전환체 씨앗의 발아가 대조구 형질전환 식물체 씨앗의 발아에 비해 월등하게 잘 되었다. 이와 같은 결과들로 부터 칼모듈린 유도체의 담배 세포내 발현은 각종 환경적 요인에 대한 담배 씨앗의 적응능력을 증진시키는 것으로 제안할 수 있겠다.

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광섬유센서를 이용한 Eu(III)의 형광분광법적 정량 (Determination of Eu(III) by Fluorescence Spectrometry using Fiber Optic Sensor)

  • 이상학;이윤희;양승태;최상섭
    • 분석과학
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    • 제11권5호
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    • pp.409-412
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    • 1998
  • 수용액 중의 europium(III) 이온을 europium(III) 이온의 농도에 따른 calmodulin의 형태변화 때문에 나타나는 형광세기를 측정함으로써 정량하는 방법에 대하여 조사하였다. 광섬유센서는 광섬유의 끝 부분에 투석막을 이용하여 지시용액을 담을 공간을 만들고, 여기에 fluorescein으로 표지된 calmodulin, EGTA 및 완충용액을 넣는 방법으로 제작하였다. 지시용액으로 $5.0{\times}10^{-5}M$ calmodulin, 0.5 mM, EGTA, 5.0 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하고, 용액의 pH, 들뜸파장 및 형광 측정파장을 각각 7.0, 495 nm와 520 nm로 고정하였을 때의 europium(III) 이온에 대한 검정곡선을 작성하였다. 검출 한계는 $1.0{\times}10^{-11}M$ 이었고, 직선감응범위는 $1.0{\times}10^{-11}M{\sim}1.0{\times}10^{-9}M$ 이었다. 광섬유센서의 감응 시간은 15분 이었다. Europium(III) 이온을 본 방법으로 정량할 때, $Na^+$ 이온과 $K^+$ 이온은 전혀 방해를 하지 않았으나 $Ca^{2+}$ 이온은 심하게 방해하였다.

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Differential Inhibition of $MPP^+$- or 6-Hydroxydopamine-induced Cell Viability Loss in PC12 Cells by Trifluoperazine and W-7

  • Lee, Chung-Soo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제9권4호
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    • pp.247-253
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    • 2005
  • The present study assessed the effect of calmodulin antagonists trifluoperazine and W-7 against the cytotoxicity of $MPP^+$ and 6-bydroxydoparnine (6-OHDA) in relation to the mitochondrial dysfunction and cell death in PC12 cells. Trifluoperazine (an inhibitor of the mitochondrial permeability transition and calmodulin antagonist) and W-7 (a specific calmodulin antagonist) significantly attenuated the $MPP^+-induced$ cell viability loss in PC12 cells with a maximum inhibition at $0.5{\sim}1{\mu}M$; beyond these concentrations the inhibitory effect declined. Both compounds at this concentration range did not cause cell death significantly. In contrast to $MPP^+$, the trifluoperazine and W-7 did not depress the cytotoxic effect of 6-OHDA. Addition of trifluoperazine and W-7 inhibited the cytosolic accumulation of cytochrome c and caspase-3 activation in PC12 cells treated with $MPP^+$ and attenuated the formation of reactive oxygen species and the depletion of GSH, whereas both compounds did not reduce the effect of 6-OHDA. The results show that trifluoperazine and W-7 may attenuate the cytotoxicity of $MPP^+$ by inhibition of the mitochondrial permeability transition and calmodulin. Meanwhile, the cytotoxic effect of 6-OHDA seems to be mediated by the actions, which are different from $MPP^+$.

Structure and expression analysis of the OsCam1-1 calmodulin gene from Oryza sativa L.

  • Phean-o-pas, Srivilai;Limpaseni, Tipaporn;Buaboocha, Teerapong
    • BMB Reports
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    • 제41권11호
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    • pp.771-777
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    • 2008
  • Calmodulin (CaM) proteins, members of the EF-hand family of $Ca^{2+}$-binding proteins, represent important relays in plant calcium signals. Here, OsCam1-1 was isolated by PCR amplification from the rice genome. The gene contains an ORF of 450 base pairs with a single intron at the same position found in other plant Cam genes. A promoter region with a TATA box at position-26 was predicted and fused to a gus reporter gene, and this construct was used to produce transgenic rice by Agrobacterium-mediated transformation. GUS activity was observed in all organs examined and throughout tissues in cross-sections, but activity was strongest in the vascular bundles of leaves and the vascular cylinders of roots. To examine the properties of OsCaM1-1, the encoding cDNA was expressed in Escherichia coli. The electrophoretic mobility shift when incubated with $Ca^{2+}$ indicates that recombinant OsCaM1-1 is a functional $Ca^{2+}$-binding protein. In addition, OsCaM1-1 bound the CaMKII target peptide confirming its likely functionality as a calmodulin.