• 생명과학회지
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• 제20권6호
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• pp.853-860
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• 2010

DevSR two-component system은 Mycobacterium smegmatis의 redox sensing에 관련된 주요한 regulatory system이다. DevSR system은 DevS histidine kinase와 DevR response regulator로 구성되어 있다. 저산소 조건에서 DevS histidine kinase는 활성화되어 DevR response regulator를 인산화 시키고, 인산화된 DevR response regulator는 DevR regulon의 transcriptional activator로 작용한다. DevS의 kinase activity는 DevS의 N-terminal에 위치한 GAF domain에 존재하는 heme의 ligand-binding state에 의해 결정된다. 본 연구에서는 C-terminal kinase domain의 redox-responsive cysteine (C547)이 DevS kinase activity의 redox-dependent control과 연관이 있음을 밝혔다. 산소가 존재할 때, C547 residue 사이의 disulfide bond의 형성은 DevS kinase activity를 불활성화 시킨다. $\beta$-mercaptoethanol과 dithiothreitol과 같은 환원제를 이용하여 산화된 DevS를 환원시켰을 때, DevS kinase activity가 복원된 것이 관찰되었다. 또한, C547을 alanine으로 치환했을 때, M. smegmatis의 DevS의 sensory 기능을 부분적으로 손상되는 것이 complementation 실험을 통해 in vivo 상에서 증명되었다.

• BMB Reports
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• 제40권5호
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• pp.708-714
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• 2007

The two-component signal transduction, which typically consists of a histidine kinase and a response regulator, is used by bacterial cells to sense changes in their environment. Previously, the SphS-SphR histidine kinase and response regulator pair of phosphate sensing signal transduction has been identified in Synechocystis sp. PCC 6803. In addition, some response regulators in bacteria have been shown to be cross regulated by low molecular weight phosphorylated compounds in the absence of the cognate histidine kinase. The ability of an endogenous acetyl phosphate to phosphorylate the response regulator, SphR in the absence of the cognate histidine kinase, SphS was therefore tested in Synechocystis sp. PCC 6803. The mutant lacking functional SphS and acetate kinase showed no detectable alkaline phosphatase activity under phosphate-limiting growth conditions. The results suggested that the endogenous acetyl phosphate accumulated inside the mutants could not activate the SphR via phosphorylation. On the other hand, exogenous acetyl phosphate could allow the mutant lacking functional acetate kinase and phosphotransacetylase to grow under phosphate-limiting conditions suggesting the role of acetyl phosphate as an energy source. Reverse transcription PCR demonstrated that the transcripts of acetate kinase and phospho-transacetylase genes in Synechocystis sp. PCC 6803 is up-regulated in response to phosphate limitation suggesting the importance of these two enzymes for energy metabolism in Synechocystis cells

• 생명과학회지
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• 제6권3호
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• pp.213-218
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• 1996

대장균의 GroEL과 상동성을 가지는 symbionin이 진딧물의 세포내 곤생미생물에서 유일하게 생산된다. 이것은 in vitro와 in vivo에서 moecular chaperone 활성을 가지는 것과 함께 자가인산화(autophosphory-lation)와 인산기전이효소(phosphotransferase)의 활성에 의해서 고에너지 인산기를 다른 곳에 줄 수 있다. Symbionin은 two component pathway의 센서분자의 역할을 하며, 지금까지 알려진 것과는 다른 성질을 가진 protein Kinase이다.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.447-453
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• 2006

Histidine kinase는 식물의 신호전달기작에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 애기장대 histidine kinase 3 (AHK3)의 식물체내에서의 기능을 조사하였으며 이 유전자의 결손 돌연변이체인 ahk3에 trans-zeatin (t-zeatin)을 처리하여 유전자와 단백질의 발현양상을 분석하였다. ahk3는 야생형 식물체에 비하여 캘러스 형성, 유모의 성장, 잎의 노화과정에서 t-zeatin에 대한 감수성이 줄어들었다. 프로테옴 분석 결과 eukaryotic translation initiation factor 5A-2, auxin binding glutathione S-transferase, NDPK1 등은 야생형의 애기장대에서는 t-zeatin에 의하여 발현이 증가하는 반면 ahk3에서는 증가하지 않는 것으로 나타났다. 또한 cytokinin처리에 의하여 발현이 증가하는 것으로 보고된 A-type response regulator들 중에서 ARR4와 ARR16의 발현양이 ahk3에서는 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 AHK3가 cytonin신호전달기작에서 매우 중요한 역할을 하며, 프로테옴 분석에 의하여 동정된 단백질들과 ARR4, ARR16은 AHK3에 의해 매개되는 cytokinin 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권3호
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• pp.400-405
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• 2003

A gene (hpkA), encoding a histidine protein kinase homolog, has been identified in the upstream region of the espAB operon in Myxococcus xanthus. It encodes a 333 amino acid (35,952 Da) protein with a histidine protein kinase domain in the region from amino acid 90 to 317. Null mutations in the hpkA gene caused formation of loose irregular fruiting bodies, while wild-type strains developed tight hemispherical fruiting bodies under developmental conditions. Sporulation of the hpkA mutant was delayed by at least 12 h compared to that of the wild-type. It appeared that the hpkA mutation increased the expression of the espAB operon by more than 2-fold compared with the wild-type under developmental conditions. Expression of the hpkA gene was low under vegetative conditions, but was highly induced under developmental conditions.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.176-182
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• 2023

석곡의 줄기는 전통 동양의학에서 위를 보하고, 진액을 보충하며, 열을 내리는 것에 사용되어 왔다. 본 연구에서는 RBL-2H3 세포에서 비만세포 탈과립과 TNF-α, IL-4, histidine decarboxylase (HDC) 발현에 미치는 석곡 열수추출물(DME)의 효과를 조사하였다. DME는 PMA와 Calcium ionophore 병행처리(PMACI)에 의해 유도되는 β-hexosaminidase 분비와 TNF-α, IL-4, HDC 발현을 현저히 억제하였다. 또한 PMACI에 의해 유도되는 NF-κB, AP-1 활성과 p38 kinase, extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2)과 c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 인산화가 DME 전처리에 의해 저해되었다. 이러한 결과들은DME가 비만세포 탈과립을 억제하고, MAPKs/NF-κB/AP-1 신호전달 경로를 통해 TNF-α, IL-4, HDC 발현을 억제한다는 것을 시사한다. 본 연구결과들로 보아 DME는 과민반응과 염증성 질환을 치료하는 약물로 개발될 가능성을 가지는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권5호
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• pp.1010-1022
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• 2017

Hybrid histidine kinase is part of a two-component system that is required for various stress responses and pathogenesis of pathogenic fungi. The Tco1 gene in human pathogen Cryptococcus neoformans encodes a hybrid histidine kinase and is important for pathogenesis. In this study, we identified a Tco1 homolog, UmTco1, in the maize pathogen Ustilago maydis by bioinformatics analysis. To explore the role of UmTco1 in the survival of U. maydis under environmental stresses and its pathogenesis, ${\Delta}umtco1$ mutants were constructed by allelic exchange. The growth of ${\Delta}umtco1$ mutants was significantly impaired when they were cultured under hyperosmotic stress. The ${\Delta}umtco1$ mutants exhibited increased resistance to antifungal agent fludioxonil. In particular, the ${\Delta}umtco1$ mutants were unable to produce cytokinesis or conjugation tubes, and to develop fuzzy filaments, resulting in impaired mating between compatible strains. The expression levels of Prf1, Pra1, and Mfa1, which are involved in the pheromone pathway, were significantly decreased in the ${\Delta}umtco1$ mutants. In inoculation tests to the host plant, the ${\Delta}umtco1$ mutants showed significantly reduced ability in the production of anthocyanin pigments and tumor development on maize leaves. Overall, the combined results indicated that UmTco1 plays important roles in the survival under hyperosmotic stress, and contributes to cytokinesis, sexual development, and virulence of U. maydis by regulating the expression of the genes involved in the pheromone pathway.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.60-60
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• 2015

Hybrid histidine kinase is a part of two-component system that is required for various stress responses and pathogenesis of pathogenic fungi. In the present study, Tco1, a homologue of human pathogen Cryptococcus neoformans Tco1 encoding a hybrid histidine kinase, was identified in corn smut pathogen Ustilago maydis by bioinformatic analysis. To explore the role of Tco1 in the virulence of U. maydis, mutants in which the tco1 gene was partially deleted were constructed by allelic exchange. The U. maydis tco1 mutants did show unaltered growth rate on axenic medium but were unable to produce conjugation tubes and develop fuzzy filaments, resulting in impaired mating of compatible strains. The expression levels of prf1, pra1, and mfa1 which are involved in the pheromone pathway significantly decreased in the tco1 mutants. In inoculation tests to host, the tco1 mutants showed significantly reduced ability in the production of anthocyanin pigments and tumor development on maize leaves. Overall, the combined results indicated that Tco1 plays important roles in sexual development and virulence of U. maydis by regulating the expression of the genes involved in the pheromone pathway.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.485-492
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• 2006

광합성세균인 Rhodobacter sphaeroides의 PrrBA two-component system은 산소분압의 변화에 따라 광합성 유전자의 발현을 조절하는 주요한 조절계 중 하나이다. PrrBA two-component system은 PrrB histidine kinase와 PrrA response regulator로 구성되어 있는데, PrrB의 N-말단 transmembrane 도메인은 신호인지 도메인으로서, 여섯 개의 transmembrane helix가 세 개의 periplasmic loop와 두 개의 cytoplasmic loop을 형성하고 있다. 그 중 세 번째, 네 번째 transmembrane helix와 두 번째 periplasmic loop가 산화/환원 인지 기능에 있어 중요한 역할을 할 것이라고 제안되었다. 본 연구에서는, 두 번째 periplasmic loop와 그 인접 부위에서의 돌연변이 (Asp-90, Gln-93, Leu-94, Leu-98, Asn-106)에 의해 PrrB의 인지 기능에 있어 심각한 결함이 생기는 것을 증명하였고, 이는 이 아미노산들이 PrrB의 산화/환원 인지 기능에 연관되어 있을 수 있다는 것을 보여준다. PrrB의 돌연변이 형태 (D90E, D90N, D90A)가 대장균에서 과발현되어서 affinity chromatography에 의해 정제되었고, 정제된 단백질의 자가인산화 반응이 측정되었다. PrrB D90N 변이형태는 PrrB wild-type보다 높은 자가인산화 활성을 가지는 반면에, PrrB D90E 변이형태는 PrrB wild-type보다 낮은 자가인산화 활성을 나타내었다. 그리고 D90A 변이형태는 PrrB의 자가인산화 활성이 매우 약화되었다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1998년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.331.2-331
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• 1998

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