• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권2호
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• pp.106-113
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• 2012

Glycolysis is responsible for the conversion of glucose into pyruvate and for supplying reducing power and several metabolites. Fructose-1,6-bisphosphate aldolase (AtFBA1), a central enzyme in the glycolysis pathway, was isolated by functional complementation of the salt-sensitive phenotype of a calcineurin (CaN)-deficient yeast mutant. Under high salinity conditions, aldolase activity and the concentration of NADH were compromised. However, expression of AtFBA1 maintained aldolase activity and the NADH level in yeast cells. AtFBA1 shares a high degree of sequence identity with known class I type aldolases, and its expression was negatively regulated by stress conditions including NaCl. The fusion protein GFP-AtFBA1 was localized in the cytosol of Arabidopsis protoplasts. The seed germination and root elongation of AtFBA1 knock-out plants exhibited sensitivity to ABA and salt stress. These results indicate that AtFBA1 expression and aldolase activity is important for stress tolerance in yeast and plants.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권2호
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• pp.323-326
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• 2009

SR proteins are essential splicing regulators and also modulate alternative splicing events, which function both as redundant and substrate-specific manner. The Drosophila B52/SRp55, a member of the SR protein family, is essential for the fly development in vivo, as deletion of B52 gene results in lethality of animals at the second instar larval stage. Identification of the splicing target genes of B52 thus should be crucial for the understanding of the specific developmental role of B52 in vivo. In this study, we performed whole-genome DNA microarray experiments with a B52- knock-out animal. Analysis of the microarray data not only provided the B52-dependent gene expression signature, but also revealed a larval-stage specific, alternative splicing target gene of B52. Our result thus provides a starting point to understand the essential function of B52 at the organismal level.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권3호
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• pp.177-183
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• 2008

본 연구는 동진벼 유래의 Ac/Ds 삽입변이집단의 GUS 분석을 통하여 뿌리 및 미숙종자에서 강하게 GUS가 발현한 개체를 선발하여 FST(flanking sequence tag) 분석 한 결과 Ds 전이 인자가 3번 염색체 zinc finger RING-H2 관련 Oszinc626 유전자의 첫 번째 exon 부위에 single copy로 삽입되어 있었으며, 선발변이체는 뿌리 및 종자 발달이 정상인 동진벼에 비해 매우 낮은 것으로 나타났다. Oszinc626 유전자는 RING-H2 type(C3-H2-C3)으로 $Cys-X_2-Cys-X_{28}-Cys-X-His-X_2-His-X_2-Cys-X_{14}-Cys-X_2-Cys$ 배열이 C-terminus 가장 말단에 위치하며, 49 kDa의 분자량을 가지고 있다. 또한 Southern blot 분석에서 Oszinc626 유전자는 벼 게놈상에 single copy로 존재하였다. RT-PCR을 통한 돌연변이 유전자의 발현분석 결과 250 mM의 염과, $4^{\circ}C$ 저온등과 같은abiotic stress에 의해 발현이 증가함을 보였고, 호르몬처리에 있어서 ABA와 IAA의 식물호르몬을 처리했을 경우 24시간까지 계속해서 발현양이 증가하는 것을 보이는 반면, 2,4-D 처리의 경우 30분 후에 발현이 일시적으로 증가되었으나 이후 발현이 급속히 감소한 것을 보였다. 벼의 조직 별 발현 검정에서 미성숙한 종자, 뿌리 분열조직 및 신초 등 주로 생장점 부위에서 강하게 발현되는 것을 보임에 따라 Oszinc626 유전자의 경우 식물의 생장에 관여하는 주동 유전자의 하나로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.9-19
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• 2011

Bacillus subtilis의 pyrimidine biosynthetic (pyr) operon은 UMP의 de nove 생합성에 관여하는 enzyme들을 encode할 뿐만 아니라, 조절단백질인 PyrR도 encode한다. PyrR은 pyr mRNA-binding 조절 기능과 uracil phosphoribosyltransferase activity를 동시에 가지는 bifunctional 단백질이다. 본 연구에서는 Proteomic analysis를 이용하여 Uracil - 환경에서 DB104${\Delta}$pyrR의 단백질 패턴을 분석하여 단백질 레벨에서 PyrR 단백질의 실질적인 조절 양상을 관찰하였다. 두 균주의 세포질 단백질은 다양한 발현의 차이를 보였으며, Silver 염색된 2D-gel의 pI 4~10 사이에서는 1,300여개의 단백질이 검출되었으며, 단백질 발현 차이를 보이는 172개의 spot 중에서 42개의 단백질이 identification 되었다. 그 결과 pyr operon의 단백질(PyrAa, PyrAb, PyrB, PyrC, PyrD, and PyrF)이 모두 Up regulation이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이것은 단백질 레벨에서 Pyrimidine 생합성 과정이 PyrR에 의해서 정확히 Regulation 되어짐을 확인할 수 있었다. 또한 Pyrimidine 생합성의 Up regulation과 Down regulation 상태의 단백질의 패턴 양상도 분석할 수 있게 되었다. Pyrimidine의 생합성 과정은 DNA를 구성하는 기본적인 구성 요소를 생산하는 과정으로서 여러가지 Metabolism 가운데 중요한 위치를 차지하고 있다. 만약 Pyrimidine의 생합성 과정이 Over- expression된다면 다른 Metabolism의 균형에도 변화가 올 것이다. Proteomics Analysis에 이용한 DB104${\Delta}$pyrR 균주는 Pyrimidine 생합성의 조절에 관여하는 PyrR knock out 균주로서 Uracil - 환경에서는 전체적인 Pyrimidine 생합성 조절이 Up regulation이 되어지므로 Up regulation 동안 어떤 Metabolism에 영향을 주는지 관찰을 할 수 있게 되었다. 특히 Amino Acid Metabolism에 관계있는 단백질의 Up regulation이 이루어짐을 관찰할 수 있었으며 이것은 현재 각광을 받고 있는 단백질 산업에 응용함으로써 산업적으로 많은 기대를 할 수 있을 것으로 예상되어진다.

• Toxicological Research
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• 제22권4호
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• pp.381-390
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• 2006

Astaxanthine is a pigment that belongs to the family of the xanthophylls, the oxygenated derivatives of carotenoids whose synthesis in plants derives from lycopene. Astaxanthine is also a carotenoid widely used in salmonid and crustacean aquaculture to provide the pink color characteristic of that. Recent study reported that astaxanthine has the role as a detoxicant against the free radicals. On our study, we estimated the genotoxicity in ICR mice and possibility as antioxidant reagents of mutant Phaffia rhodozyma strain over expressing the astaxanthine by gamma-lay and carophyll pink including astaxanthine in apoE knock out mice, respectively. In our study, we administered Phaffia rhodozyma (2 mg and 3 mg) and carophyll pink for 4 and 8 week. The clinical sign and mortality were not detected compared with control groups. In the mutant frequency of hprt gene and chromosome aberration in splenic cells, there was not detected abnormality. There was not critical change in hematological and serum biochemical test compared to control. In expression level of repair enzyme, increase of catalase were detected and increase of expression level of Nrf-2 was detected in Phaffia rhodozyma (3 mg) and carophyll pink in 8 week treated group. In GSH level, the group of treated with Phaffia rhodozyma (3 mg) showed the increase of the GSH. In conclusion, mutant Phaffia rhodozyma and caphyll pink may be applied to the effective food additives to reduce the free radical.

• BMB Reports
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• 제51권11호
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• pp.578-583
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• 2018

Telomeres are specialized nucleoprotein complexes that function to protect eukaryotic chromosomes from recombination and erosion. Several telomere binding proteins (TBPs) have been characterized in higher plants, but their detailed in vivo functions at the plant level are largely unknown. In this study, we identified and characterized OsTRFL1 (Oryza sativa Telomere Repeat-binding Factor Like 1) in rice, a monocot model crop. Although OsTRFL1 did not directly bind to telomere repeats $(TTTAGGG){_4}$ in vitro, it was associated with telomeric sequences in planta. OsTRFL1 interacted with rice TBPs, such as OsTRBF1 and RTBP1, in yeast and plant cells as well as in vitro. Thus, it seems likely that the association of OsTRFL1 with other TBPs enables OsTRFL1 to bind to telomeres indirectly. T-DNA inserted OsTRFL1 knock-out mutant rice plants displayed significantly longer telomeres (6-25 kb) than those (5-12 kb) in wild-type plants, indicating that OsTRFL1 is a negative factor for telomere lengthening. The reduced levels of OsTRFL1 caused serious developmental defects in both vegetative and reproductive organs of rice plants. These results suggest that OsTRFL1 is an essential factor for the proper maintenance of telomeres and normal development of rice.

• Animal cells and systems
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• 제16권4호
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• pp.295-301
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• 2012

Interdigital tissue regression is one of the most well-known examples of embryonic programmed cell death, providing the mechanism behind separation of developing digits. Caspases have been shown to play a key part in this process, with activated caspase-3 localized between the developing digits. In caspase-3 knock-out adult mice, however, the digits are completely separated with no webbing. In other mutants with defects in the apoptotic machinery, such as Apaf1 deficient mice, interdigital tissue regression is initially inhibited but the webbing eventually disappears as alternative/additional cell death mechanisms step in. In order to investigate whether a similar temporal effect occurs after loss of caspase-3, we have used an in vitro approach to inhibit caspase-3 at specific times during digit separation. Previous limb explant culture approaches have encountered problems with proper limb development in culture, and thus a modified technique was used. The new approach enables detailed observation of the effects of caspase-3 inhibition on interdigital regression. Using these methods, we show that caspase-3 inhibition caused a delay in the loss of interdigital tissue compared with control explants, similar to that observed in Apaf1 mutant mice. Along with immunohistochemistry, active caspase-3 positive cells of the interdigital vs. digital regions were measured by flow cytometry. Notably, activated caspase-3 in vivo was found not only in the interdigital mesenchyme but also in the TUNEL negative digit region, supporting a role for caspase-3 in nonapoptotic events.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.357-366
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• 2019

We first confirmed the involvement of MalQ (4-${\alpha}$-glucanotransferase) in Escherichia coli glycogen breakdown by both in vitro and in vivo assays. In vivo tests of the knock-out mutant, ${\Delta}malQ$, showed that glycogen slowly decreased after the stationary phase compared to the wild-type strain, indicating the involvement of MalQ in glycogen degradation. In vitro assays incubated glycogen-mimic substrate, branched cyclodextrin (maltotetraosyl-${\beta}$-CD: G4-${\beta}$-CD) and glycogen phosphorylase (GlgP)-limit dextrin with a set of variable combinations of E. coli enzymes, including GlgX (debranching enzyme), MalP (maltodextrin phosphorylase), GlgP and MalQ. In the absence of GlgP, the reaction of MalP, GlgX and MalQ on substrates produced glucose-1-P (glc-1-P) 3-fold faster than without MalQ. The results revealed that MalQ led to disproportionate G4 released from GlgP-limit dextrin to another acceptor, G4, which is phosphorylated by MalP. In contrast, in the absence of MalP, the reaction of GlgX, GlgP and MalQ resulted in a 1.6-fold increased production of glc-1-P than without MalQ. The result indicated that the G4-branch chains of GlgP-limit dextrin are released by GlgX hydrolysis, and then MalQ transfers the resultant G4 either to another branch chain or another G4 that can immediately be phosphorylated into glc-1-P by GlgP. Thus, we propose a model of two possible MalQ-involved pathways in glycogen degradation. The operon structure of MalP-defecting enterobacteria strongly supports the involvement of MalQ and GlgP as alternative pathways in glycogen degradation.

• 한국균학회지
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• 제43권1호
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• pp.33-39
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• 2015

사상성 진균에서 veA 유전자와 연계되어 있는 velvet 복합체는 진균의 분화와 이차 대사산물의 조절에 매우 중요한 기능을 한다. 모델 사상균인 Aspergillus nidulans의 경우 methyltransferase인 VipB와 VipC를 포함한 여러 단백질들이 VeA 단백질과 상호작용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인간 기회감염 진균인 Aspergillus fumigatus에서 vipB와 vipC 유전자의 상동유전자를 분리하여 각각 AfuvipB와 AfuvipC로 명명하였다. AfuvipB 유전자는 AspGD 데이터베이스에 Afu3g14920으로 등록되어 있으며 1,510 bp 길이에 10개의 인트론을 가지고 있고, 유전자 산물은 336 아미노산 잔기로 구성된 단백질로 methyltransferase 도메인을 가지고 있었다. AfuvipC는 Afu8g01930으로 AfuvipB와 유사하게 10개의 인트론을 가지고 있으며 339개의 아미노산으로 구성된 methyltransferase를 암호화하고 있었다. A. fumigatus에서 각각의 유전자에 대한 기능을 알아보고자 유전자제거 돌연변이 균주들을 제조하고 그들의 표현형을 관찰하였다. AfuvipB 유전자 제거 돌연변이는 점 접종을 하였을 경우 대조군에 비하여 표현형의 차이를 보이지 않았다. 그러나 단일 포자에서 성장한 콜로니를 비교해 보았을 때 대조군에 비하여 그 크기가 작고 분화 속도도 약간 더딘 것을 관찰할 수 있었다. 반면에 AfuvipC 유전자 제거 돌연변이는 대조군과 비교하였을 때 표현형의 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 두 개의 methyltransferase가 상호 중복적인 역할을 수행하거나 정상적인 실험실 배양조건에서는 중요한 기능을 수행하지 않을 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.124-131
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• 2005

세포주기 조절에서 유전자 발현의 조절은 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 인간의 유전자인 SMARCADl과 상동성을 가지는 분열형 효모의 새로운 유전자 $mas3^+$를 분리하였다. 이 두 유전자는 $87\%$의 상동성을 보인다. $mas3^+$유전자는 DEAD/H box를 포함한 7개의 motif를 가지고 있어서 helicase superfamily 중에서도 SNF2 family에 속한다. kanMX6를 선별 표지로 이용하여 $mas3^+$유전자 결손 세포를 구성하였고 $mas3^+$ 유전자 결손 세포는 UV와 MMS처리 실험에서 정상의 세포와 생존율이 비슷하여 DNA상해회복과는 관련이 없음을 알 수 있었다. $mas3^+$ 유전자의 세포주기별 발현 양을 분석한 결과 $G_2$단계부터 점차적으로 발현양이 늘어났다. $mas3^+$결손 돌연변이를 $26^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서 배양한 결과, 비정상적인 세포질 분열 과정으로 인해 다중 격막 세포의 빈도가 증가하였다. 이상의 결과들은 $mas3^+$유전자는 세포질 분열과 세포형태 형성에 연관되어 있음을 시사한다.