Kim, Young-Ho;Lee, Young-Ok;Nou, Ill-Sup;Shim, Ill-Yong;Toshiaki Kameya;Takashi Saito;Kang, Kwon-Kyoo
Plant Resources
/
v.1
no.1
/
pp.6-12
/
1998
The Fp1 gene, originally isolated from red pepper seedlings, encode the iron storage protein, and have a high homology with ferritin genes at DNA and amino acid level. In order to determine ferritin protein expression in vegetative tissue. Fp1 gene was constructed in plant expression vector(PIG12IHm) and introduced in red pepper(var. Bukang, Chungyang and Kalag-Kimjang 2) via Agrobacterium tumefaciensmediated transformation. After selection on MS media containing Kanamycin(Km), putatively selected transformants were confirmed by amplification of selectable marker gene(Fp1 and NPII) by polymerase chain reaction. Northern blot showed that transcripts of Fp1 gene were detected in mature leaves of the plants. In A6, A7 and A8 and A14 of transgenic plants, transcript of Fp1 gene was increased seven-fold to eight-fold than other transgenic plants. Also the proteins obtained from leaves of transgenic plants were immunologically detected by Western blot using rabbit anti-ferritin polyclonal antibody. The expression protein appeared as strong band of apparent mass of 23.5kDa. suggesting the iron accumulation in transgenic red pepper plants.
Human ferritin H- and L-chain genes(hfH and hfL) were cloned into the yeast shuttle vector YEp352 with various promoters, and the vectors constructed were used to transform Saccharomyces cerevisiae 2805. Three different promoters fused to hfH and hfL were used: galactokinase 1 (GAL1) promoter, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GPD) promoter and alcohol dehydrogenase 1(ADH1 ) promoter. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blotting analyses displayed expression of the introduced hfH and hfL. In the production of both ferritin H and L subunits GAL1 promoter was more effective than GPD promoter or ADH1 promoter. Ferritin H and L subunits produced in S. cerevisiae were spontaneously assembled into its holoproteins as proven on native polyacrylamide gels. Both recombinant H and L-chain ferritins were catalytically active in forming iron core. When the cells were cultured in the medium containing 10 mM ferric citrate, the cell-associated concentration of iron was 174.9 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight) for the recombinant yeast YG-L and 148.8 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight) for the recombinant yeast YG-L but was 49.4 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight) in the wild type, indicating that the iron contents of yeast is improved by heterologous expression of human ferritin H-chain or L-chain genes.
The recombinant DNAs, pGBF, pGTF, and pZ4F, using soybean ferritin gene have constructed with the promoters derived from seed proteins, glutelin, globulin, and zein. The recombinant ferritin genes were transformed into rice plant by Agrobacterium-mediated transformation. Iron contents and agronomic traits have been evaluated in the transgenic progenies. The embryogenic calli survived from second selection medium were regenerated at the rates of 19.2% with pGBF, 15.0% with pGTF, and 18.4% with pZ4F in Donganbyeo and 6.7% with pGBF, 11.7% with pGTF, and 3.4% with pZ4F in Hwashinbyeo. The introduction of ferritin gene in putative transgenic rice plants was confirmed by PCR and Southern blot analysis and also the expression of ferritin gene was identified by Northern blot and Western blot analysis. The iron accumulation in transgenic rice grains of the transgenic rice plant, T1-2, with zein promoter and ferritin gene contained 171.4 ppm showing 6.4 times higher than 26.7 ppm of Hwashinbyeo seed as wild type rice, but the transgenic plants with globulin and glutelin showed a bit higher iron contents with a range from 2.1 to 3.0 times compare to wild type grain. The growth responses of transgenic plants showed the large variances in plant height and number of tillers. However, there were some transgenic plants having similar phenotype to wild type plants. In the T1 generation of transgenic plants, plant height, culm length, panicle length, and number of tillers were similar to those of wild type plants, but ripened grain ratio ranged from 53.3% to 82.2% with relatively high variation. The transgenic rice plants would be useful for developing rice varieties with high iron content in rice grains.
Ferritin is an evolutionarily conserved protein that plays an important role in iron storage and detoxification. In this study, the gene encoding a ferritin H subunit homologue (RbFH) was cloned from rock bream (Oplegnathus fasciatus) and analyzed at the expression. The full-length ferritin H cDNA was 1162 bp long and contained an open reading frame (ORF) of 531 bp that encoded 177 amino acid residues with a predicted molecular mass of 20.8 kDa. The 5' UTR was 297 bp in length, and the 3' UTR 298 bp, and preceded by a 5'-untranslated region that contains a putative Iron Regulatory Element (IRE). The deduced amino acid sequence of RbFH shares extensive sequence identities with the H ferritins of a number of fish species and contains the ferroxidase center that is preserved in ferritin H subunits. Examination of tissue specific expression indicated that RbFH expression was most abundant in PBLs, RBC, liver and muscle.
Ferritin is known to regulate iron metabolism and maintain iron in a variety of the eukaryotic organisms. The region encoding the mature ferritin (0.47 kb, H-type) of Periserrula leucophryna was amplified using the designed primers including restriction enzyme site and termination codon and subcloned in frame to the pRBAS secretion vector containing the signal sequence, RBS, and promoter of amylase gene (E. coli-Bacillus shuttle vector), resulting in recombinant pRBAS-PLF vector. Recombinant ferritin (18 kDa) was correctly processed and secreted from Bacillus subtilis LKS strain harboring the pRBAS-PLF vector and quantitatively analyzed by SDS-PAGE and western blot, respectively. Secretion of the ferritin was optimized by culture conditions (host, medium, temperature, nitrogen source) in 3 L batch culture and 5 L jar fermenter. Finally. the ferritin was largely produced using 50 L fermenter as the following conditions; at $30^{\circ}C$, 150 rpm, 1 vvm in Bacillus subtilis LKS using PY medium. The secreted ferritin was maximally measured (approximately 177.6 ug/ml) when the cell density reached to 14.4 at $OD_{600}$ (20 h incubation). The iron binding activity was confirmed by Perls' staining in 7.5% non-denaturing gel, indicating that the multimeric ferritin (composed of 24 subunits) was formed in the culture broth after secretion. Biologically, the culture broth and powder type containing ferritin were tested for possibility as feed additive in chicken broiler. As a result, the ferritin stimulated the growth of chick broil and improved feed efficiency and production index.
Excess free iron generates oxidative stress that may contribute to the pathogenesis of various causes of neurodegenerative diseases. Previous studies have shown that one of the primary causes of increased brain iron may be the release of excess iron from intracellular iron storage molecules. In this study, we attempted to characterize the oxidative damage of DNA induced by the reaction of ferritin with $H_2O_2$. When DNA was incubated with ferritin and $H_2O_2$, DNA strand breakage increased in a time-dependent manner. Hydroxyl radical scavengers strongly inhibited the ferritin/$H_2O_2$ system-induced DNA cleavage. We investigated the generation of hydroxyl radical in the reaction of ferritin with $H_2O_2$ using a chromogen, 2,2'-azinobis-(2-ethylbenzthiazoline-6-sulfonate) (ABTS), which reacted with ${\cdot}OH$ to form $ABTS^{+\cdot}$. The initial rate of $ABTS^{+\cdot}$ formation increased as a function of incubation time. These results suggest that DNA strand breakage is mediated in the reaction of ferritin with $H_2O_2$ via the generation of hydroxyl radicals. The iron-specific chelator, deferoxamine, also inhibited DNA cleavage. Spectrophotometric study using a color reagent showed that the release of iron from $H_2O_2$-treated ferritin increased in a time-dependent manner. Ferritin enhanced mutation of the lacZ' gene in the presence of $H_2O_2$ when measured as a loss of $\alpha$-complementation. These results indicate that ferritin/$H_2O_2$ system-mediated DNA cleavage and mutation may be attributable to hydroxyl radical generation via a Fenton-like reaction of free iron ions released from oxidatively damaged ferritin.
To produce human ferritins in yeast, human H-chain and L-chain ferritins were amplified from previously cloned vectors. Each amplified ferritin gene was inserted into the pYES2.1/V5-His-TOPO yeast expression vector under the control of the GAL1promoter. Western blot analysis of the recombinant yeast cells revealed that H-and L-chain subunits of human ferritin were expressed in Saccharomyces cerevisiae. Atomic absorption spectrometry (AAS) analysis demonstrated that the intracellular content of iron in the ferritin transformant was 1.6 to 1.8-fold higher than that of the control strain. Ferritin transformants could potentially supply iron-fortified nutrients for food and feed.
Kim, Chul Won;Jin, Young Guk;Kim, Tae Ik;Jeong, Dal Sang;Kang, Han Seung
Korean Journal of Environmental Biology
/
v.33
no.4
/
pp.433-440
/
2015
The Apostichopus japonicus is an important species in some Asia countries including Korea, China and Japan. The purpose of the present study was to investigate the differential gene expression of heat shock protein90 (Hsp90) and ferritin as a biomarker for the thermal stress during water temperature rising in the sea cucumber, A. japonicus. The A. japonicus (1.4 g) was cultured in incubator of separate temperature ($15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$) for each 0, 3, 6, 12, 24, 48 hours. The mRNA expression levels of Hsp90 and ferritin were examined using RT-PCR assay. Results showed that, the expression of Hsp90 mRNA was not significantly changed at $15^{\circ}C$. The expression of Hsp90 mRNA was significantly increased at high temperature such as $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. Furthermore, Hsp90 mRNA was early increased at $25^{\circ}C$ than $20^{\circ}C$. The ferritin mRNA was similar expression pattern with Hsp90. But, Hsp90 mRNA was more sensitive than ferritin mRNA at high thermal stress. These results indicate that Hsp90 and ferritin mRNAs were involved in the temperature changes response and may be play an important role in mediating the thermal stress in A. japonicas.
Kim, Kyung-Suk;Chang, Yu-Jung;Chung, Yun-Jo;Park, Chung-Ung;Seo, Hyang-Yim
BMB Reports
/
v.40
no.1
/
pp.82-87
/
2007
Our heterologous expression system of the human ferritin H-chain gene (hfH) allowed us to characterize the cellular effects of ferritin in yeasts. The recombinant Saccharomyces cerevisiae (YGH2) evidenced impaired growth as compared to the control, which was correlated with ferritin expression and with the formation of core minerals. Growth was recovered via the administration of iron supplements. The modification of cellular iron metabolism, which involved the increased expression of high-affinity iron transport genes (FET3 and FTR1), was detected via Northern blot analysis. The findings may provide some evidence of cytosolic iron deficiency, as the genes were expressed transcriptionally under iron-deficient conditions. According to our results examining reactive oxygen species (ROS) generation via the fluorescence method, the ROS levels in YGH2 were decreased compared to the control. It suggests that the expression of active H-ferritins reduced the content of free iron in yeast. Therefore, present results may provide new insights into the regulatory network and pathways inherent to iron depletion conditions.
Rapid accumulation of reactive oxygen species (ROS) and their toxic reaction products with lipids and proteins significantly contributes to the damage of crop plants under biotic and abiotic stresses. We have identified several stress activated alfalfa genes, including the gene of the alfalfa ferritin and a novel NADPH-dependent aldose/aldehyde reductase enzyme. Transgenic tobacco plants that synthesize alfalfa ferritin in vegetative tissues-either in its processed form in chloroplast or in the cytoplasmic non-processed form-retained photosynthetic function upon free radical toxicity generated by paraquat treatment and exhibited tolerance to necrotic damage caused by viral and fungal infections. We propose that by sequestering intracellular iron involved in generation of the very reactive hydroxyl radicals through a Fenton reaction, ferritin protects plant cells from oxidative damage. Our preliminary results with the other stress-inducable alfalfa gene (a NADPH-dependent aldo-keto reductase) indicate, that the encoded enzyme may play role in the stress response of the plant cells. These studies reveal new pathways in plants that can contribute to the increased stress resistance with a potential use in crop improvement.
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.