• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.293-297
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• 2012

극지의 다양한 환경으로부터 분리되어 극지연구소 PAMC(Polar and Alpine Microbial Collection)에 보관중인 169개 균주들을 0.4% colloidal chitin이 첨가된 ZoBell 고체배지에서 배양하여 chitinase 활성을 균주 27개를 선별하였다. 그 중 PAMC 21693 균주는 저온에서 pNP-$(GlcNAc)_1$를 기질로 사용했을 때 가장 큰 활성을 보였고, $4-37^{\circ}C$의 온도 범위 중 $4^{\circ}C$에서 가장 높은 개체수 증가율을 보였다. PAMC 21693의 chitinase 유전자를 클로닝한 결과 2,619 bp의 ORF를 포함하는 총 2,857 bp의 염기서열을 확보하였다. 대장균에서 chitinase 유전자의 재조합 단백질을 발현한 결과 분자량 96 kDa의 재조합 단백질을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 극지 미생물 유래 저온활성 chitinase들의 생물공학 분야에서의 이용가능성을 제시하였다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제19권2호
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• pp.195-201
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• 2009

The antioxidative activities of two varieties of egg plant (Chunyang No 2: Dangaji, Jinju Janggaji: Janggaji) extracts were investigated. The total polyphenol contents of Dangaji peel hot water extract and the Janggaji flesh and fruit hot water extracts were higher than those of the other samples. However, the DPPH radical scavenging activities(electron donating activity) of Dangaji flesh-ethanol, peel-cold water, and fruit- ethanol extracts, as well as the Janggaji peel cold water extract, were higher than those of the other samples. Furthermore, the in vitro inhibitory effects of the Dangaji peel cold water and hot water extracts on rat hepatic xanthine oxidase were highest among the samples, and were exhibited in a dose dependant manners. Although there were marked changes in the xanthine oxidase Km values for xanthine as a substrate, the Vmax value changes by the addition of the Dangaji water extracts were minor compared with the control. This result suggests that Dangaji water extracts may regulate the activity of xanthine oxidase-via the inhibition of binding affinity between the enzyme and substrate. The present study provides experimental evidence that constituents of egg plant extracts may ameliorate reactive oxygen species(ROS)-induced oxidative stress via hepatic hepatic xanthine oxidase activity, but further studies to identify the active antioxidants and compounds and inhibitors of xanthine oxidase are required.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권11호
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• pp.1484-1489
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• 2014

A novel esterase gene, est01, was successfully unearthed from a biogas digester microbiota metagenomic library. The 1,194 bp est01 gene encodes a protein of 44,804 Da (designated Est01). The amino acid sequence of Est01 shows only moderate (33%) identity to a lipase/esterase. Phylogenetic analysis and biochemical characterization confirmed that Est01 is a new member of family VIII esterases. The purified Est01 from recombinant Escherichia coli BL21 (DE3) showed high hydrolytic activity against short-chain fatty acid esters, suggesting that it is a typical carboxylesterase rather than a lipase. Furthermore, the Est01 was even active at $10^{\circ}C$ (43% activity remained), with the optimal temperature at $20^{\circ}C$, and had a broad pH range from 5.0 to 10.0, with the optimal pH of 8.0. These properties suggest that Est01 is a cold-adaptive esterase and could have good potential for low-temperature hydrolysis application.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.192-201
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• 2016

최근 북극해의 축치해(Chuckchi Sea)로부터 저온지질분해 효소활성을 보이는 Psychrobacter sp. ArcL13 균주가 분리되었다. 그러나 낮은 발현 양 때문에, 이 효소의 다양한 분야에서의 활용에 제약을 받아왔다. 따라서 유전자 재조합 기술을 이용하여, 이 효소를 대량생산하는 기술개발이 필요하였다. 재조합 지질분해효소를 만들기 위해서는 우선 해당 유전자의 동정이 필요하였기 때문에, Psychrobacter sp. ArcL13 균주로부터 PCR을 이용한 gene prospecting 방법으로 새로운 지질분해효소 유전자인 ArcL13-Lip을 분리하고 전체 염기 서열을 규명하였다. 염기 서열 분석결과 ArcL13-Lip은 일부 Psychrobacter 속 박테리아 유래의 지질분해효소들과 염기 서열의 유사성은 낮지만, 84-90%의 아미노산 서열 유사성을 보였다. ArcL13-Lip 전체 유전자를 대장균에서 발현시키고 전기영동으로 분석한 결과, 재조합 ArcL13-Lip은 약 35 kDa의 분자량을 보였으며 단백질 봉입체 형태로 발현되었다. Unfolding된 ArcL13-Lip을 다양한 첨가물이 포함된 완충용액에서 refolding 시킨 결과, glucose에 의해서 refolding 효율이 가장 크게 증가하였다. Refolding된 재조합 ArcL13-Lip은 다양한 p-nitrophenyl ester 중 p-nitrophenyl caprylate과 p-nitrophenyl decanoate에 대해 가장 높은 효소활성을 보였다. 온도에 따른 효소활성을 조사한 결과 ArcL13-Lip은 $40^{\circ}C$에서 최고의 활성을 나타내었고, $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 최고 활성 대비 약 40%와 73%의 효소활성을 나타내었다. 이와 같이 ArcL13-Lip은 전형적인 저온활성 효소의 특징을 보여주었다.

• 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.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.123-131
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• 2006

Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinesis) is one of the most important vegetable crops in korea and other East Asian countries. Cytosolic fructose-1,6-bisphospha-tase (cytFBPase) is a key enzyme in sucrose biosyn-thesis, which controls the sucrose levels as well as the productivity at plants. The Chinese cabbage cytFBPase gene, BrFBPase, encodes the 340 amino acid polypep-tide, giving a theoretical molecular weight of 37.2 kD and a isolectric point of 5.4. BrFBPase showed high sequence identity with Brassica homologs and its functional domains, such as 12,6P$_2$ binding site or active site and F6P binding site, were highly conserved in diverse sources of organisms. Although the genome of Chinese cabbage seemed to be triplicated, BrFBPase appears to be a single copy gene. The expression of BrFBPase was examined at transcript and protein levels under various conditions. BrFBPase expression was observed only in photosynthetic source tissue, not in sink tissue. The expression was slightly higher during the day than at night, and it showed a diurnal cycle with circadian rhythmicity. Short-term exposure to low temperature inhibited the expression of the BrFBPase, while long-term exposure increased the expression, supporting that sugar levels are high in late autumn when temperature are low.

• Applied Biological Chemistry
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• 제34권2호
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• pp.162-167
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• 1991

식물의 저온 스트레스와 이에 대한 방어체계의 기작론적 측면을 탐색하기 위하여, 냉해유발조건하에서 세워둔 식물(주로 3-4엽기의 벼 유묘)를 대상으로 하여 조직중 pyruvate 함량, superoxide$(O_{\overline{2}})$ 수준 및 항산소성 효소들의 활성을 경시적으로 측정하였다. 저온$(5^{\circ}C)$처리동안에 엽조직에는 현저한 pyruvate축적이 일어났으며, 그 상대적 축적량은 처리시간의 경과에 따라 증가하였다. 그러나 저온처리된 식물을 상온하에 옮겨 놓았을 때 축적된 pyruvate는 곧 소진하기 시작하였으며 이와 동시에 조직내 superoxide$(O_{\overline{2}})$수준이 상승하기 시작하였다. 아울러, 몇시간 정도의 lag time을 가지며 superoxide dismutase(SOD)와 catalase의 활성도 증가하였다. 이에 반하여 또 다른 항산소성 효소인 Glutathione peroxidase는 활성화 현상을 전혀 보이지 않았다. 뿌리를 통해서 외부로부터 공급된 superoxide$(O_{\overline{2}})$는 뿌리 조직내의 SOD와 catalase의 활성을 유도하였다. 한편 $H_2O_2$ 공급이 조직내 catalase는 활성화시켰으나, 역시 glutathione peroxidase에 대해서는 어떤 영향도 미치지 않았다. 위의 모든 결과들은 저온처리중에 일어난 pyruvate의 세포내 축적이 상온으로 환원된 조직내에서 superoxide$(O_{\overline{2}})$ 및 이로부터 이차적으로 생성된 활성산소를 과잉 발생시키는 직접적 원인이라는 사실과, 두 항산소성 효소(SOD와 catalase)가 활성산소를 중간매체로 하여 일어나는 것으로 해석되는 식물냉해로부터 세포를 보호함에 있어서 결정적인 역할을 담당하고 있다는 사실을 강력히 시사하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제34권2호
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• pp.168-173
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• 1991

벼 유묘에 의 한 $Mn^{+2}$(Mn-SOD의 cofactor)의 흡수는 유묘조직중 SOD 활성을 증가시킴과 아울러 유묘의 냉해저항성을 현저히 향상시키는 결과를 보였으며, SOD 활성 증가정도와 냉해 저 항성 향상정도간에는 정의 상관관계가 있었다. 이에 반하여, Fe-SOD와 Cu/Zn-SOD의 cofactor들인 $Fe^{+3},\;Cu^{+2},$ 및 $Zn^{+2}$의 흡수는 조직내 SOD활성이나 식물의 냉해저항성에 어떤 유의성 있는 영향도 미치지 않았다. 이러한 결과들이 시사하는 바는 아마도 superoxide에 의해 유도되고 $Mn^{+2}$의 존재에 의해 활성화된 Mn-SOD가 (최소한 벼의 경우에는) 저온 스트레스에 대항하는 생체방어 시스템의 중요한 子성분일 것이라는 점이다. 어느정도의 냉해억제효과가 있다고 인정된 Abscisic acid의 처리도 벼 유묘조직의 SOD 활성을 증가시켰다. 이 관찰결과도 식물의 냉해 유발상황 하에서 세포내 SOD가 담당하는 중요한 생체방어 역할을 부각시키는 또 하나의 정보를 제공한 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권6호
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• pp.433-440
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• 1994

상온에서 배양된 녹색조류 Clamydomonas reinhardtii를 $5^{\circ}C$의 저온에 세워두었을 때 세포내에는 괄목할 만한 pyruvate의 축적이 일어났다. 그러나 저온처리된 세포를 다시 상온으로 옮기면 세포내 pyruvate 수준은 감소하기 시작하며 이에 수반하여 superoxide radicals$(O_2^-)$의 발생수준이 증가하였다. 일정기간 후 최고치에 도달한 $O_2^-$ 수준은 다시 비교적 빠르게 떨어지기 시작하였는데, 이때를 전후하여 세포내 superoxide dismutase(SOD)가 현저하게 활성화 되었다. 이러한 결과는 벼의 냉해와 관련하여 얻었던 기존(본 연구실)의 관찰 사실과 매우 유사한 것으로서 고등식물이나 조류가 공히 냉해의 초기과정에 관한한 동일한 기작의 지배를 받고 있음을 시사한다. 아울러 본 연구에서는 저온처리에 의해 야기된 SOD의 활성 증가가 대부분 Mn-SOD의 활성화에 기인하는 것으로 관찰되었다. Mn-SOD는 세포 소기관 중 미토콘드리아에만 존재하므로, 이러한 관찰은 독성이 큰 산소화학종이 과생성되는 부정적 상황 즉 냉해유발 상황에 대처하기 위해 항산소성 효소가 냉해의 초기과정이 진행되는 미토콘드리아에서 유도된다는 개념과 부합된다.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.110-115
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• 2016

남극 해양세균 Pseudoalteromonas sp. PAMC 21150에서 분리한 소형 플라스미드(small plasmid, pDK4)의 크기는 3,480bp이고 G+C 함량은 41.64%이며, 3개의 open reading frames(ORFs)을 포함하고 있다. 3개의 ORF는 replication initiation protein (RepA), conjugative mobilization protein (Mob), 그리고 기능이 밝혀지지 않은 단백질을 코팅하고 있다. PCR 반응으로 증폭한 pDK4를 Escherichia coli high-copy pUC19 클로닝 벡터에 삽입하여 fusion vector (pDOC153)를 제작하였고, pDOC 153에 chloramphenicol 저항성 유전자를 삽입하여 ampicillin/chloramphenicol 저항성 Pseudoalteromonas - Escherichia coli 셔틀 벡터(shuttle vector; 7,216 bp 크기; pDOC155)를 제작하였다. 북극 해양세균 P. issachenkonii PAMC 22718이 보유한 2개의 유전자(TonB-dependent receptor gene, chi22718_IV, and exochitinase gene, chi22718_III)를 pDOC155에 삽입하여 두 개의 pDOC155 변형체(pDOC158, pDOC165)를 제작하였다. pDOC158 혹은 pDOC165을 이용하여 triparental mating 방법에 의해 플리스미드 미보유 해양세균인 Pseudoalteromonas sp. PAMC 22137를 형질전환하였다. PCR을 이용한 유전자 증폭실험을 통해서, pDOC158와 pDOC165에 삽입된 유전자들은 Pseudoalteromonas sp. PAMC 22137와 E. coli $DH5{\alpha}$ 내에서 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다. 위의 결과는 셔틀 벡터 pDOC155는 Pseudoalteromonas spp. 유래 유전자들을 다른 Pseudoalteromonas spp. 세포 안으로 전달할 수 있는 새로운 유전자 전달시스템으로 이용될 수 있음을 보여주었다.