The argG gene of Corynebacterium glutamicum encoding argininosuccinate synthetase (EC6345) was cloned and sequenced. The gene was cloned by heterologous complementation of an Escherichia coli arginine auxotrophic mutant (argG/sup -/). The cloned DNA fragment also complements E. coli argD, argF, and argH mutants, suggesting a clustered organization of the genes in the chromosome. The coding region of the argG gene is 1,206 nucleotides long with a deduced molecular weight of about 44 kDa, comparable with the predicted size of the expressed protein on the SDS-PAGE. Computer analysis revealed that the amino acid sequence of the argG gene product had a high similarity to that of Mycobacterium tuberculosis and Streptomyces clavuligerus. Two conserved sequence motifs within the ArgG appear to be ATP-binding sites which correspond to 2 of the 3 conserved regions found in sequences of all known argininosuccinate synthetases.
The potential utility of the rockbream (Oplegnathus fasciatus) $\beta$-actin 5'-upstream sequence as a regulatory element for DNA vaccination was evaluated based on in vitro and in vivo heterologous expression assays. In the in vitro transfection experiment, the efficacy of the rockbream $\beta$-actin promoter to drive the expression of a downstream lacZ gene was significantly higher (more than fourfold) than that of the human cytomegalovirus (hCMV) promoter in two fish cell lines (grunt Haemulon plumierii fin and bluegill Lepomis macrochirus fry cell lines). In contrast, the functional activity of the rockbream $\beta$-actin promoter was hardly detectable in a mammalian mouse embryonic fibroblast cell line. Rockbream skeletal muscles injected in vivo with a GFP reporter construct driven by the $\beta$-actin promoter displayed the significantly higher expression of a GFP protein (more than threefold) than did those injected with hCMV promoter driven construct. Data from this study suggest that the homologous rockbream $\beta$-actin promoter could be used as a potential regulator for DNA vaccination in this species.
Microbial transglutaminases (MTGs) are widely used in the food industry. In this study, the MTG gene of Streptomyces sp. TYQ1024 was cloned and expressed in a food-grade bacterial strain, Bacillus subtilis SCK6. Extracellular activity of the MTG after codon and signal peptide (SP Ync M) optimization was 20 times that of the pre-optimized enzyme. After purification, the molecular weight of the MTG was 38 kDa and the specific activity was 63.75 U/mg. The optimal temperature and pH for the recombinant MTG activity were 50℃ and 8.0, respectively. MTG activity increased 1.42-fold in the presence of β-ME and 1.6-fold in the presence of DTT. Moreover, 18% sodium chloride still resulted in 83% enzyme activity, which showed good salt tolerance. Cross-linking gelatin with the MTG increased the strength of gelatin 1.67 times and increased the thermal denaturation temperature from 61.8 to 75.8℃. The MTG also significantly increased the strength and thermal stability of gelatin. These characteristics demonstrated the huge commercial potential of MTG, such as for applications in salted protein foods.
The present study characterized the fast skeletal myosin light chain-2 gene (mlc2f) in the euryhaline Javanese ricefish (Oryzias javanicus: Beloniformes). Coding nucleotide and deduced amino acid sequences of Javanese ricefish mlc2f were well conserved in the vertebrate lineage. Javanese ricefish mlc2f showed a typical seven-exon structure, and its promoter exhibited transcription factor binding motifs common to most muscle-specific genes. However, Javanese ricefish mlc2f also displayed tandem duplications of intronic sequences in both intron 1 and intron 3. Based on quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction, the mlc2f transcripts were highly predominant in skeletal muscles of adults and were differentially modulated during embryonic development. Microinjection of the mlc2f promoter-driven red fluorescent protein (RFP) reporter construct successfully exhibited heterologous expression of the fluorescent reporter, primarily in muscular areas of hatchlings, although the distribution pattern of RFP signals was not uniform due to the mosaic nature of the introduced transgene. Data from this study indicate that the Javanese ricefish mlc2f gene has undergone "intra-intronic" duplication events in a species-specific manner and that the mlc2f regulator may also be useful in heterologous expression assays of the skeletal muscles of this species.
Domingues, Lucilia;Vicente, Antonio A.;Lima, Nelson;Teixeira, Jose A.
Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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v.5
no.4
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pp.288-305
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2000
A review on the main aspects associated with yeast flocculation and its application in biotechnological processes is presented. This subject is addressed following three main aspects-the basics of yeast flocculation, the development of "new" flocculating yeast strains and bioreactor development. In what concerns the basics of yeast flocculation, the state of the art on the most relevant aspects of mechanism, physiology and genetics of yeast flocculation is reported. The construction of flocculating yeast strains includes not only the recombinant constitutive flocculent brewer's yeast, but also recombinant flocculent yeast for lactose metabolisation and ethanol production. Furthermore, recent work on the heterologous $\beta$-galactosidase production using a recombinant flocculent Saccharomyces cerevisiae is considered. As bioreactors using flocculating yeast cells have particular properties, mainly associated with a high solid phase hold-up, a section dedicated to its operation is presented. Aspects such as bioreactor productivity and culture stability as well as bioreactor hydrodynamics and mass transfer properties of flocculating cell cultures are considered. Finally, the paper concludes describing some of the applications of high cell density flocculating bioreactors and discussing potential new uses of these systems.e systems.
Park Nam-Sil;Park Hyun-Joo;Han Kyu-Boem;Kim Eung-Soo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.16
no.2
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pp.295-298
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2006
Actinomycetes are ubiquitous Gram-positive soil bacteria and a group of the most important industrial microorganisms for the biosynthesis of many valuable secondary metabolites as well as the source of various bioconversion enzymes. Cytochrome P450 hydroxylase (CYP), a hemebinding protein, is known to be involved in the modification of various natural compounds, including polyketides, fatty acids, steroids, and some aromatic compounds. Previously, six different novel CYP genes were isolated from a rare actinomycetes called Sebekia benihana, and they were completely sequenced, revealing significant amino acid similarities to previously known CYP genes involved in Streptomyces secondary metabolism. In the present study, these six CYP genes were functionally expressed in Streptomyces lividans, using an $ermE^{*}$ promoter-containing Streptomyces expression vector. Among six CYP genes, two S. benihana CYP genes (CYP503 and CYP504) showed strong hydroxylation activities toward 7-ethoxycoumarin. Furthermore, the recombinant S. lividans containing both the S. benihana CYP506-ferredoxin genes as well as the S. coelicolor feredoxin reductase gene also demonstrated cyclosporin A hydroxylation activity, suggesting potential application of actinomycetes CYPs for the biocatalysts of natural product bioconversion.
Detergent soluble fractions were obtained from T. ferrooxidans ATCC 13598 and the T. thiooxidans ATCC 8085 which were treated with 3% of Tween 20. The detergent soluble antigen(crude antigen) fractions of the T.ferrooxidans and the T.thiooxidans were subjected to hydroxyapatite. In the case of T.thiooxidans, further purification was carried out on the DEAE-cellulose column chromatography. The antigen fractions, such as the hydroxyapatite peak-1(Tf, HA-1) and peak-2 from T.ferrooxidans(Tf. HA-2) and hydroxyapatite peak-1(Tt, HA-1), DEAE-cellulose peak-1(Tt, DP-1) and peak-2(Tt, DP-2) from T. thiooxidans wre compared each other with the homologous and the heterologous and the heterologous antisera against to the Thiobacillus species. The hydroxyapatite peak-2 fraction from the T.ferrooxidans(Tf, HA-2) and DEAE-cellulose peak-2 fraction from the T.thiooxidans(Tt, DP-2) were represented the type-specific immuno-reactivities between the T.ferrooxidans and the T.thiooxidans on the several sets of double gel diffusioin analysis. The type-specific antigen fractions from both of the baceteria were mainly composed of protein with entierly different electrophoretic mobility on the SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. However, the PAS positive banding patterns on the electrophorogram showed wide range of common antigenic properties in the T. ferrooxidans and the T.thiooxidans, respectively.
To enhance the expression and secretion of pediocin PA-1 from heterologous bacterial hosts, the promoter and deduced signal sequence (PS) of an $\alpha$-amylase gene from a Bifidobacterium adolescentis strain was fused with pediocin PA-1 structural and immunity genes (AB) and the resulting functions were evaluated in Escherichia coli. Two recombinant PCR products were created-one with just the deduced signal sequence and one with the sequence plus the Ser and Thr sequences that are the next two amino acids of the signal sequence. These two products, the PSAB (---AQA::KYY---) and PSABST (---AQA$\underline{ST}$::KYY---), respectively, were inserted into a TA cloning vector (yT&A) and named pPSAB, which was previously reported, and pPSABST. The two recombinant plasmid DNAs were transferred into E. coli JM109 and the transformants displayed antimicrobial activity, where the activity of E. coli JM109 (pPSAB) was stronger than that of E. coli JM109 (pPSABST), indicating that the ST amino acid residues were not necessary for secretion and might have even decreased the antimicrobial activity of recombinant pediocin PA-1.
Chae, Young Kee;Kim, Seol Hyun;Ellinger, James J.;Markley, John L.
Bulletin of the Korean Chemical Society
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v.33
no.12
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pp.4041-4046
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2012
The recombinant expression of proteins has been the method of choice to meet the demands from proteomics and structural genomics studies. Despite its successful production of many heterologous proteins, Escherichia coli failed to produce many other proteins in their native forms. This may be related to the fact that the stresses resulting from the overproduction interfere with cellular processes. To better understand the physiological change during the overproduction phase, we profiled the metabolites along the time course of the recombinant protein expression. We identified 32 metabolites collected from different time points in the protein production phase. The stress induced by protein production can be characterized by (A) the increased usage of aspartic acid, choline, glycerol, and N-acetyllysine; and (B) the accumulation of adenosine, alanine, oxidized glutathione, glycine, N-acetylputrescine, and uracil. We envision that this work can be used to create a strategy for the production of usable proteins in large quantities.
Aly, Ibrahim Rabia;Diab, M.;El-Amir, A.M.;Hendawy, M.;Kadry, S.
Parasites, Hosts and Diseases
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v.50
no.1
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pp.37-43
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2012
Although schistosomicidal drugs and other control measures exist, the advent of an efficacious vaccine remains the most potentially powerful means for controlling this disease. In this study, native fatty acid binding protein (FABP) from $Fasciola$$gigantica$ was purified from the adult worm's crude extract by saturation with ammonium sulphate followed by separation on DEAE-Sephadex A-50 anion exchange chromatography and gel filtration using Sephacryl HR-100, respectively. CD1 mice were immunized with the purified, native $F.$$gigantica$ FABP in Freund's adjuvant and challenged subcutaneously with 120 $Schistosoma$$mansoni$ cercariae. Immunization of CD1 mice with $F.$$gigantica$ FABP has induced heterologous protection against $S.$$mansoni$, evidenced by the significant reduction in mean worm burden (72.3%), liver and intestinal egg counts (81.3% and 80.8%, respectively), and hepatic granuloma counts (42%). Also, it elicited mixed $IgG_1/IgG_{2b}$ immune responses with predominant $IgG_1$ isotype, suggesting that native $F.$$gigantica$ FABP is mediated by a mixed Th1/Th2 response. However, it failed to induce any significant differences in the oogram pattern or in the mean granuloma diameter. This indicated that native $F.$$gigantica$ FABP could be a promising vaccine candidate against $S.$$mansoni$ infection.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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