Quintero, David;Carrafa, Jamie;Vincent, Lena;Kim, Hee Jong;Wohlschlegel, James;Bermudes, David
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.28
no.12
/
pp.2079-2094
/
2018
Sunflower trypsin inhibitor (SFTI) is a 14-amino-acid bicyclic peptide that contains a single internal disulfide bond. We initially constructed chimeras of SFTI with N-terminal secretion signals from the Escherichia coli OmpA and Pseudomonas aeruginosa ToxA, but only detected small amounts of protease inhibition resulting from these constructs. A substantially higher degree of protease inhibition was detected from a C-terminal SFTI fusion with E. coli YebF, which radiated more than a centimeter from an individual colony of E. coli using a culture-based inhibitor assay. Inhibitory activity was further improved in YebF-SFTI fusions by the addition of a trypsin cleavage signal immediately upstream of SFTI, and resulted in production of a 14-amino-acid, disulfide-bonded SFTI free in the culture supernatant. To assess the potential of the secreted SFTI to protect the ability of a cytotoxic protein to kill tumor cells, we utilized a tumor-selective form of the Pseudomonas ToxA (OTG-PE38K) alone and expressed as a polycistronic construct with YebF-SFTI in the tumor-targeted Salmonella VNP20009. When we assessed the ability of toxin-containing culture supernatants to kill MDA-MB-468 breast cancer cells, the untreated OTG-PE38K was able to eliminate all detectable tumor cells, while pretreatment with trypsin resulted in the complete loss of anticancer cytotoxicity. However, when OTG-PE38K was co-expressed with YebF-SFTI, cytotoxicity was completely retained in the presence of trypsin. These data demonstrate SFTI chimeras are secreted in a functional form and that co-expression of protease inhibitors with therapeutic proteins by tumor-targeted bacteria has the potential to enhance the activity of therapeutic proteins by suppressing their degradation within a proteolytic environment.
Thiolase is an enzyme that catalyzes condensation reactions between two acetyl-CoA molecules to produce acetoacetyl-CoA. As thiolase catalyzes is the first reaction in the production of n-butanol, knowledge of the molecular and regulatory mechanism of the enzyme is crucial for synthesizing high-value biofuel. Thiolase from Clostridium butyricum (CbTHL) was expressed, purified, and crystallized. X-ray diffraction data were collected from the crystals, and the 3-dimentional structure of the enzyme was determined at 2.0 Å. The overall structure of thiolase was similar to that of type II biosynthetic thiolases, such as thiolase from C. acetobutylicum (CaTHL). The superposition of this structure with that of CaTHL complexed with CoA revealed the residues that comprise the catalytic and substrate binding sites of CbTHL. The catalytic site of CbTHL contains three conserved residues, Cys88, His349, and Cys379, which may function as a covalent nucleophile, general base, and second nucleophile, respectively. For substrate binding, the way in which CbTHL stabilized the ADP moiety of CoA was unlike that of other thiolases, whereas the stabilization of β-mercaptoethyamine and pantothenic acid moieties of CoA was quite similar to that of other enzymes. The most interesting observation in the CbTHL structure was that the enzyme was regulated through redox-switch modulation, using a reversible disulfide bond.
The divalent antibody-toxins are expected to have increased binding avidities to target cells because of the two cell-binding domains. However, previous studies showed that the refolding yield of divalent antibody-toxin is very low, and it is assumed that homodimer formation of antibody-toxin is strongly interfered by the repulsion between the two large toxin domains that come close to each other during dimer formation. In this study, B3 antibody was used as a model antibody, and its Fab domain was used to construct three different kinds of Fab divalent molecules, $[B3(Fab)-toxin]_{2}$. The monomer Fab-toxin molecules were made by fusing the Fab domain of monoclonal antibody B3 to PE38, a truncated mutant form of Pseudomonas exotoxin (PE), and a connecting sequence that contained spacer amino acid sequence (G4S)n (n=l, 2, 3) was inserted between Fab and PE38. The prepared divalent molecules were $[Fab-S\;1,\;2,\;3-PE38]_{2}\;(=[Fab-SKPCIST-KAS(G_{4}S)nGGPE-PE38]_{2}\;(n=1,\;2,\;3))$, and they are derivatives of previously studied $[Fab-H2cys-PE38]_{2}\;(=[Fab-SKPCIST-KASGGPE-PE38]_{2})$. In $[Fab-Sl,\;2,\;3-PE38]_{2}$, two Fab-S1, 2, 3-PE38 monomers were covalently linked by the disulfide bond bridge made from cysteine in the -SKPCIST- sequence. The insertion of spacer amino acids after the disulfide bridge resulted in a 12-18 fold higher yield of dimer formation than previously constructed $[Fab-Hlcys-PZ38]_{2}[7]$, 3-4-fold higher than $[Fab-ext-PZ38]_{2}[25]$. These two molecules have less amino acid spacer sequence between the disulfide bridge and PE38 domain. The design of $[Fab-PE38]_{2}$ in this study gave molecules with a higher refolding yield. The results of cytotoxicity assay showed a higher cytotoxic effect of these divalent molecules than that of the monovalent scFv-PE38 molecule.
Bae, Hee Ho;Cho, Mi Young;Hong, Ji Hyeon;Poo, Haryoung;Sung, Moon-Hee;Lim, Yong Taik
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.22
no.12
/
pp.1782-1789
/
2012
We have developed a novel type of polymer nanogel loaded with anticancer drug based on bio-derived poly(${\gamma}$-glutamic acid) (${\gamma}$-PGA). ${\gamma}$-PGA is a highly anionic polymer that is synthesized naturally by microbial species, most prominently in various bacilli, and has been shown to have excellent biocompatibility. Thiolated ${\gamma}$-PGA was synthesized by covalent coupling between the carboxyl groups of ${\gamma}$-PGA and the primary amine group of cysteamine. Doxorubicin (Dox)-loaded ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated using the following steps: (1) an ionic nanocomplex was formed between thiolated ${\gamma}$-PGA as the negative charge component, and Dox as the positive charge component; (2) addition of poly(ethylene glycol) (PEG) induced hydrogen-bond interactions between thiol groups of thiolated ${\gamma}$-PGA and hydroxyl groups of PEG, resulting in the nanocomplex; and (3) disulfide crosslinked ${\gamma}$-PGA nanogels were fabricated by ultrasonication. The average size and surface charge of Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels in aqueous solution were $136.3{\pm}37.6$ nm and $-32.5{\pm}5.3$ mV, respectively. The loading amount of Dox was approximately 38.7 ${\mu}g$ per mg of ${\gamma}$-PGA nanogel. The Dox-loaded disulfide cross-linked ${\gamma}$-PGA nanogels showed controlled drug release behavior in the presence of reducing agents, glutathione (GSH) (1-10 mM). Through fluorescence microscopy and FACS, the cellular uptake of ${\gamma}$-PGA nanogels into breast cancer cells (MCF-7) was analyzed. The cytotoxic effect was evaluated using the MTT assay and was determined to be dependent on both the concentration and treatment time of ${\gamma}$-PGA nanogels. The bio-derived ${\gamma}$-PGA nanogels are expected to be a well-designed delivery carrier for controlled drug delivery applications.
The influence of oxidation on the floatability of sulfide minerals contained in mine failings has been investigated employing chalcopyrite as a target material. The critical surface tension of chalcopyrite was estimated to be about 15.5 dyne/cm based on Zisman plot and the floatability of chalcopyrite was observed to increase with the concentration of collector. The enhanced float-ability of chalcopyrite at its initial stage of oxidation was considered to be due to the transformation of disulfide to elemental sulfur and the decrease in its floatability at further oxidation was presumably caused by the formation of sulfate and/or disulfur trioxide from elemental sulfur. When the oxidized chalcopyrite was reduced, its floatability was increased and the variation of the critical surface tension of chalcopyrite according to tile oxidation/reduction was interpreted by an energy diagram constructed by different bond energies between atoms.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2012.08a
/
pp.219-219
/
2012
The formation and thermal desorption behaviors of octanethiol (OT) SAMs on single crystalline Au (111) and polycrystalline Au, Ag, and Cu substrates were examined by X-ray photoelectron microscopy (XPS), thermal desorption spectroscopy (TDS), and contact angle (CA) measurements. XPS and CA measurements revealed that the adsorption of octanethiol (OT) molecules on these metals led to the formation of chemisorbed self-assembled monolayers (SAMs). Three main desorption fragments for dioctyl disulfide (C8SSC8+, dimer), octanethiolate (C8S+), and octanethiol (C8SH+) were monitored using TDS to understand the effects of surface morphology and the nature of metal substrates on the thermal desorption behavior of alkanethiols. TDS measurements showed that a sharp dimer peak with a very strong intensity on single crystalline Au (111) surface was dominantly observed at 370 K, whereas a broad peak on the polycrystalline Au surface was observed at 405 K. On the other hand, desorption behaviors of octanethiolates and octanethiols were quite similar. We concluded that substrate morphology strongly affects the dimerization process of alkanethiolates on Au surfaces. We also found that desorption intensity of the dimer is in the order of Au>>Ag>Cu, suggesting that the dimerization process occurs efficiently when the sulfur-metal bond has a more covalent character (Au) rather than an ionic character (Ag and Cu).
To investigate the biological functions of the EGF-like domain of mouse betacellulin (BTC), mouse BTC(33-80), a 48-residue peptide corresponding to the EGF-like domain, was synthesized by stepwise solidphase methods using a 9-fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) strategy. The homogeneity of synthetic mouse BTC(33-80) was confirmed by analytical reversed phase (RP)-HPLC, amimo acid analysis, and fast atom bombardment mass spectrometer (FAB-MS). Three disulfide bond pairings of synthetic mouse BTC(33-80) were established by amino acid analysis of cysteine-containing fragments derived from thermolytic digestion. These were consistent with the pairings of EGF and transforming growth factor ($TGF-{\alpha}$). The EGF-Iike domain of mouse BTC showed equipotent activity in both EGF-receptor binding on A-431 epidermoid carcinoma cells, and mitogenesis on NIH-3T3 fibroblast cells, as compared with authentic h-EGF. Results suggest that the EGF-Iike domain of BTC plays a significant role in mitogenic activity with an EGF-receptor mediated system.
This study was to examine expression of the recombinant full-length adiponectin (recombinant adiponectin) in insect ovarian cell culture system and to characterize structural properties of the recombinant adiponectin secreted in medium. Gene construct encoding the recombinant adiponectin contained N-terminal collagen-like domain (110 Amino Acids, AAs), C-terminal globular domain (137 AAs) and C-terminal peptides for detection with V5 antibody (26 AAs included adaptor peptide) and purification using the 6xHis tag (6 AAs). The approximate molecular weight of the product (monomer) was 35 kDa. Molecular mass species of the expressed recombinant adiponectin were monomer (~35 kDa), dimer (~70 kDa), trimer (~105 kDa) and hexamer (~210 kDa). The major secreted species were the LMW forms, such as monomer, dimer, and trimer. There was MMW of hexamer as minor form. HMW multimers (~300 kDa) were shown as a tracer or not detected on the SDS-PAGE in several experiments (data not shown). The multimer forms in this study were not compatible to those in animal or human serum and adipose tissue by other researcher's study in which the major multimer forms were HMW. By protein denaturing experiments with reducing reagent (${\beta}$-MeOH), anionic detergent (SDS) and heat ($95^{\circ}C$) on the SDS-PAGE, not all adiponectin multimers seemed to have disulfide bond linked structure to form multimers. The recombinant adiponectin which expressed in insect ovarian cell culture system seemed to have the limitation as full physiological regulator for the application to animal and human study.
Two isolectins (KML-IIU and the KML-IIL) were individually isolated from the previously reported Korean mistletoe lectin, KML-C, by using an immunoaffinity column. Molecular weights of the KML-IIU and the KML-IIL were 64 kDa and 60 kDa respectively. Both of the lectins were composed of heterogeneous A and B subunits linked with a disulfide bond, and showed the same carbohydrate-binding specificities for Gal and GalNAc. However, they are different not only in biophysical properties (glycosylation and amino acid compositions) but also bioactivities (cell killing and cytokine induction). The KML-IIL showed 17-145 times stronger in cytotoxicities to various human and mouse cancer cell lines than the KML-IIU. The KML-IIL also induced TNF-$\alpha$ secretion from mouse peritoneal macrophages 4.5 times better than the KML-IIU. The results demonstrated isolectins in Korean mistletoe were varied in bioactivities and the KML-IIL may be developed as an anti-cancer agent.
The total synthesis of insulin A chain (1-21) with properly protected sulfhdryl groups of three cysteins for the correct intra and inter disulfide bond formation has been accomplished on 2-bromopropionylated 2% DVB-styreneresin support employing manually operated rotary vessel. The sulfhydryl groups of cysteins were protected with acetamidomethyl, benzyl, and benzhydryl respectively. Glutamine and asparagine were attached to the peptide chain by active ester coupling, all other amino acids were coupled with DCC/HOBT. The synthesized peptide was purified by DEAE Sephadex A-25 and gel filtration Sephadex LH-20. The final product was found to be homogeneous by HPLC, electrophoresis, and amino acid analysis. The overall yield of the pure isolated peptide was 6%.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.