Park, Jae-Yong;Hwang, Eun Mi;Park, Nammi;Kim, Eunju;Kim, Dong-Gyu;Kang, Dawon;Han, Jaehee;Choi, Wan Sung;Ryu, Pan-Dong;Hong, Seong-Geun
Molecules and Cells
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v.23
no.3
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pp.357-362
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2007
There is an increasing demand for high throughput (HTP) methods for gene analysis on a genome-wide scale. However, the current repertoire of HTP detection methodologies allows only a limited range of cellular phenotypes to be studied. We have constructed two HTP-optimized expression vectors generated from the red fluorescent reporter protein (RFP) gene. These vectors produce RFP-tagged target proteins in a multiple expression system using gateway cloning technology (GCT). The RFP tag was fused with the cloned genes, thereby allowing us localize the expressed proteins in mammalian cells. The effectiveness of the vectors was evaluated using an HTP-screening system. Sixty representative human C2 domains were tagged with RFP and overexpressed in HiB5 neuronal progenitor cells, and we studied in detail two C2 domains that promoted the neuronal differentiation of HiB5 cells. Our results show that the two vectors developed in this study are useful for functional gene analysis using an HTP-screening system on a genome-wide scale.
Choi, Jae Young;Kim, Yang-Su;Wang, Yong;Kang, Joong Nam;Roh, Jong Yul;Shim, Hee Jin;Woo, Soo-Dong;Jin, Byung Rae;Je, Yeon Ho
Molecules and Cells
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v.28
no.1
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pp.19-24
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2009
The goal of this study was to create a novel baculovirus expression system that does not require recombinant virus purification steps. Transfection of insect cells with transfer vectors containing barnase under control of the Cotesia plutellae bracovirus (CpBV) promoters ORF3004 or ORF3005 reduced cell growth. Co-transfection with bApGOZA DNA yielded no recombinant viruses and nonrecombinant backgrounds. To further investigate the detrimental effects of barnase on insect cells, two recombinant bacmids harboring the barnase gene under control of the CpBV promoters, namely bAcFast-3004ProBarnase and bAcFast-3005ProBarnase, were constructed. While no viral replication was observed when only the recombinant bacmids were transfected, recombinant viruses were generated when the bacmids were co-transfected with the transfer vector, pAcUWPolh, through substitution of the barnase gene with the native polyhedrin gene by homologous recombination. Moreover, no non-recombinant backgrounds were detected from unpurified recombinant stocks using PCR analysis. These results indicate that CpBV promoters can be used to improve baculovirus expression vectors by means of lethal gene expression under the control of these promoters.
KANG MOONKYUNG;KIM SEON-YOUNG;LEE SUKYUNG;LEE YOUNG-KWAN;LEE JAEHO;SHIN HYUN-SEOCK;KIM YEON-SOO
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.15
no.3
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pp.544-550
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2005
To develop a highly efficient mammalian expression vector, a series of vectors were constructed based on the murine cytomegalovirus (MCMV) immediate-early (IE) promoter and human ${\beta}$-globin second intron. The resulting MCMV promoter was several-fold stronger than the HCMV promoter in various mammalian cell lines, such as the NIH3T3, Neuro-2a, 293T, and HT1080 cell lines, and was only slightly weaker than the HCMV promoter in HeLa and CHO cells. The inclusion of the human ${\beta}$-globin second intron behind the MCMV promoter or HCMV promoter markedly enhanced the promoter activity in various mammalian cell lines, and the resultant MCMV/Glo-I expression system was stronger than the HCMV promoter from 4.7- to 11.2-fold in every cell line tested. Also, the MCMV/Glo-I promoter induced a higher level of the VSV-G protein in a transiently transfected 293T cell line, which is useful for the production of recombinant retrovirus and lentivirus vectors.
By both in vitro hydroxylamine mutagenesis of the wild type 3-phosphoglycerate kinase gene (PGK) promoter DNA and insertion of the leu2-d gene, we have created yeast expression vectors potentially useful for production of eukaryotic genes in yeast. The guanine (G) to adenine (A) change at the -3 position from the ATG start codon of the PGK promoter-based vector rendered a 6~7 times elevated expression of the adjacent eukaryotic gene, and insertion of the leu2-d gene in the vector containing the mutated PGK promoter further enhanced the expression of the gene. When expression of the AIDS virus HIV1-gagP17 gene in a lacZ fusion form was examined with this new vector, a 15 times higher level of expression than that from the original PGK promoter was observed. Northern and Southern analysis showed that this elevated expression is due to the production of a high copy number of mRNA by leu2-d gene functioning and by efficient translation of the produced mRNA. Thus, the vector that contained the A at the -3 position from the ATG start codon in the promoter region and the leu2-d gene shows increased expression capability and will be potentially useful for production of eukaryotic genes in yeast.
We constructed hybrid plasmids to allow controlled and extracellular production of human alpha-interferon in Escherichia coli. The hybrid plassmids were constructed by transferring alpha-lFN gene from plasmid Hif-2h which has the alpha-lFN gene at PstI restriction site of pBR322, to plasmids pIN -IIIB3 and pIN-IIIC3 at restriction sites between HindIII and BamHI. Plasmids pIN-IIIB3 and pIN-IIIC3 carry E. coli lipoprotein promoter, lac promoter and operator in tandem. The plasmids also have lacl genes which encode for lac repressors, which allows controlled expression of genes cloned to the plasmids by using of inducer IPTG. Lipoprotein signal sequence is located just ahead of cloning sites of the plasmids, which helps cells to excrete or secrete cloned gene products. Plasmid pUC9 was used as a intermediate vector for transferring of alpha-lFN gene from Hif-2h to pIN vectors in order to solve the problem of different restriction sites between Hif-2h and pIN vectors.
The choice of expression vector is very important for industrial production of proteins. Therefore, the systematic mining of promoters over a wider range of genetic resource and/or host is required. We previously reported a novel bidirectional reporting system (pBGR) for the isolation of promoters from metagenome and screened useful promoters that functioned constitutively in E. coli under general culture conditions. Among them, three promoter sequences including each upstream region were amplified by PCR and used to construct new expression vectors. To facilitate subcloning, a multi-cloning site was incorporated into the downstream region of the revere primer sequence. At these sites, GFP, esterase and $\beta$-glucosidase were subcloned and analyzed the constitutive expression ability of new promoter in terms of protein solubility and expression level. As a result, these vectors expressed the proteins constitutively to a level of $2{\sim}3%$ of the total cell protein in soluble fraction (>80 %). This study suggested that excavation of metagenomic promoters for construction of expression vector in a certain strain could provide a way for the development of the expression systems.
Kim, Na-Young;Baek, Jin-Young;Choi, Hong-Seok;Chung, In-Sik;Shin, Sung-Ho;Lee, Jung-Ihn;Choi, Jung-Yun;Yang, Jai-Myung
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.22
no.2
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pp.190-198
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2012
RNA interference (RNAi) is rapidly becoming a valuable tool in biological studies, as it allows the selective and transient knockdown of protein expression. The short-interfering RNAs (siRNAs) transiently silence gene expression. By contrast, the expressed short-hairpin RNAs induce long-term, stable knockdown of their target gene. Trichoplusia ni (T. ni) cells are widely used for mammalian cell-derived glycoprotein expression using the baculovirus system. However, a suitable shRNA expression system has not been developed yet. We investigated the potency of shRNA-mediated gene expression inhibition using human and Drosophila U6 promoters in T. ni cells. Luciferase, EGFP, and ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase (GlcNAcase) were employed as targets to investigate knockdown of specific genes in T. ni cells. Introduction of the shRNA expression vector under the control of human U6 or Drosophila U6 promoter into T. ni cells exhibited the reduced level of luciferase, EGFP, and ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase compared with that of untransfected cells. The shRNA was expressed and processed to siRNA in our vector-transfected T. ni cells. GlcNAcase mRNA levels were down-regulated in T. ni cells transfected with shRNA vectors-targeted GlcNAcase as compared with the control vector-treated cells. It implied that our shRNA expression vectors using human and Drosophila U6 promoters were applied in T. ni cells for the specific gene knockdown.
No, Jin Gu;Lee, Haesun;Lee, Na Hyun;Sun, Wu-Sheng;Hwang, In-Sul;Lee, Minguk;Oh, Keon Bong
Korean Journal of Agricultural Science
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v.48
no.2
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pp.353-365
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2021
Previously, we reported that tissue factor (Tf) was included in the list of differentially expressed genes as an upregulated gene in a rejected porcine heart after xenotransplantation into monkey. In this study, we analyzed that expression of Tf in aortic endothelial cells (pAEC) isolated from alpha 1,3-galactosyltransferase knockout pig in response to allogeneic porcine serum and xenogeneic human serum. The consequence was significant upregulation of Tf expression by responding to human serum compared with porcine serum. To analyze the function of Tf gene as a promoter, we constructed reporter vectors for expression of luciferase linked to 1,246 and 787 base pairs of porcine Tf (pTF1246 and pTF787), and 535 base pairs of human TF (hTF535) sequences including putative promoter regions and AP-1 biding site at the 5' end. The reporter vectors were transfected into pAEC including cytomegalovirus enhancer/chicken β-actin (CAG)-luciferase vector as a control. Luciferase assay showed that all of the promoters were insufficient to express luciferase compared with CAG promoter in basic culture conditions. Notably, pTF1246, pTF787, and hTF535 led to a significant increase of luciferase expression in response to human serum compared with porcine serum while no change of CAG. pTF1246 and pTF787 showed higher expression than hTF535. Taken together, our findings suggest that pTF1246 and pTF787 promoters could mediate target gene expression specifically at xenogeneic stress condition.
The phenotypes associated with a gene function are often the best clue to its role in the plant. Transgenic plants ectopically expressing or suppressing a gene can provide useful information related to the gene function. In this study, we constructed three vectors - pFGL571, pFGL846 and pFGL847 - for the Agrobacterium-mediated ectopic expression of plant genes using pPZP211 and modified CaMV 35S, UBQ3 or UBQ10 promoters. The three vectors have several merits such as small size, high copy in bacteria, enough restriction enzyme sites in multi cloning sites and nucleotide sequence information. Analysis of transgenic plants containing GUS or sGFP reporter genes under the control of modified CaMV 35S, UBQ3 or UBQI0 promoter revealed that all of the three promoters showed high activities during most developmental stages after germination and in floral organs. Furthermore, we generated a RNAi module vector, pFGL727, to suppress plant gene expressions and confirmed that pFGL727 is useful for the suppression of a gene expression using rice transgenic plants. Taken together, our new vectors would be very useful for the ectopic expression or the suppression of plant genes.
In order to study the secretion of the human urokinase-type plasminogen activator, u-PA, from the yeast yarrowia lipolytica, three kinds of integrative expression vector were constructed. These vectors differed only in their secretion control legions, pre-, pre-dip-(dipeptide Stretch) or pre-dip-pro sequences of the alkaline extracellular protease, which were joined inflame to the human u-PA cDNA. The recombinant Y. lipolytica Strains, transformed with the expression vectors, secreted the hyperglycosylated u-PA. A fibrin plate assay of the culture supernatants showed that the hyperglycosylated u-PA proteins could catalyze fibrinolysis, and that the pre-dip sequence was the most efficient secretory signal for the secretion of the u-PA from Y. lipolyica. This result suggests that Y. lipolytica can be developed as a potential host for the production of recombinant human u-PA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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