• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.859-865
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• 2009

미세소관은 세포골격단백질의 중요한 구성 단백질로 축삭돌기 내에서는 세포막 방향으로 정렬되어 있다. Kinesin superfamily (KIFs)는 세포 내에서 미세소관을 따라 세포 내 소포들을 운반하는 분자 자동차 (molecular motor) 단백질이다. 본 연구에서 우리는 효모 two-hybrid system을 사용하여 KIF1A의 coiled-coil 영역과 결합하는 단백질로 미세소관 불안정화 요소인 SCG10 단백질을 분리하였다. SCG10은 KIFs에서 KIF1A와만 특이적으로 결한 하며, KIF1A의 400에서 820아미노산 부위가 SCG10과의 결합에 필수적임을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 SCG10의 coiled-coil영역은 KIF1A와의 결합에 필수영역임을 확인하였으며 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase pull-down assay를 통하여 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액에 SCG10항체로 면역침강을 행하여 KIF1A를 확인한 결과KIF1A는 SCG10과 특이적으로 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KIF1A는 SCG10와 결합하여 SCG10이 포함된 소포를 미세소관을 따라 이동시킴을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제12권4호
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• pp.199-204
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• 2008

KIF1B${\beta}$ is a member of the Kinesin superfamily proteins (KIFs), which are microtubule-dependent molecular motors that are involved in various intracellular organellar transport processes. KIF1B${\beta}$ is not restricted to neuronal systems, however, is widely expressed in other tissues, even though the function of KIF1B${\beta}$ is still unclear. To elucidate the KIF1B${\beta}$-binding proteins in non-neuronal cells, we used the yeast two-hybrid system, and found a specific interaction of KIF1B${\beta}$ and the sorting nexin (SNX) 17. The C-terminal region of SNX17 is required for the binding with KIF1B${\beta}$. SNX17 protein bound to the specific region of KIF1Bf3 (813-916. aa), but not to other kinesin family members. In addition, this specific interaction was also observed in the Glutathione S-transferase pull-down assay. An antibody to SNX17 specifically co-immunoprecipitated KIF1B${\beta}$ associated with SNX17 from mouse brain extracts. These results suggest that SNX17 might be involved in the KIF1B${\beta}$-mediated transport as a KIF1B${\beta}$ adaptor protein.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1076-1082
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• 2011

미세소관(microtubule) 위를 이동하는 키네신은 분비소포를 이동시키는 운동단백질이다. KIF5s (KIF5A, KIF5B and KIF5C)는 세포막으로 싸인 각종 세포 내 소기관과 결합하여 미세소관을 따라 목적지까지 이동시킨다는 결과는 알려져 있지만, 어떻게 상대의 cargo를 인식하는지는 밝혀지지 않았다. 본 연구는 KIF5B의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 KIF5B와 특이적으로 결합하는 Myo9b을 확인하였다. Myo9b는 액틴위를 이동하는 운동단백질로 다른 KIF5s들과도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 Myo9s의 GTPase 활성화 단백질(GAP) 영역은 KIF5B와 결합하는데 필수영역임을 확인하였고, 이러한 단백질간의 결합은 Glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여서도 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액에 KIF5B들의 항체로 면역침강을 행하여 Myo9s 단백질을 확인한 결과, KIF5s는 Myo9s 단백질과 특이적으로 함께 침강하였다. 이러한 결과들은 kinesin-I는 액틴 결합 운동단백질과 직접 결합함을 보여준다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제8권3호
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• pp.167-172
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• 2004

The kinesin proteins (KIFs) make up a large superfamily of molecular motors that transport cargo such as vesicles, protein complexes, and organelles. KIF5 is a heterotetrameric motor that conveys vesicles and plays an important role in neuronal function. Here, we used the yeast two-hybrid system to identify the neuronal protein(s) that interacts with the tail region of KIF5 and found a specific interaction with ${\beta}III$ spectrin. The amino acid residues between 1394 and 1774 of ${\beta}III$ spectrin were required for the interaction with KIF5C. ${\beta}III$ spectrin also bound to the tail region of neuronal KIF5A and ubiquitous KIF5B but not to other kinesin family members in the yeast two-hybrid assay. In addition, these proteins showed specific interactions, confirmed by GST pull-down assay and co-immunoprecipitation. ${\beta}III$ spectrin interacted with GST-KIF5 fusion proteins, but not with GST alone. An antibody to ${\beta}III$ spectrin specifically co-immunoprecipitated KIF5s associated with ${\beta}III$ spectrin from mouse brain extracts. These results suggest that KTF5 motor proteins transport vesicles or organelles that are coated with ${\beta}III$ spectrin.

• 생명과학회지
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• 제22권12호
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• pp.1608-1613
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• 2012

KIF5/Kinesin-I는 경쇄(light chain)를 통하여 결합함으로써 다양한 운반체들을 미세소관을 따라 운반한다. Kinesin light chains (KLCs)은 tetratricopeptide repeat (TPR) 영역을 매개로 운반체와 결합한다. 현재까지 KLCs와 결합하는 많은 운반체들이 확인되었으나 KLCs가 어떻게 특정운반체를 인식하여 결합하는지는 아직 확실히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KLC1의 TPR 영역과 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid system을 이용하여 탐색한 결과 amyloid precursor protein (APP)과 결합하는 것으로 보고된 protein interacting with APP tail 1 (PAT1)을 분리하였다. KLC1은 PAT1의 C-말단 부위와 결합하며, PAT1은 KLC1의 TPR 영역을 포함한 부위와 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 PAT1는 KLC2와도 결합하였지만 kinesin heavy chains (KHCs)인 KIF5A, KIF5B, KIF5C와는 결합하지 않았다. 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로도 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 PAT1 항체와 APP 항체로 면역침강을 행한 결과 KLC와 KHCs가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 PAT1이 Kinesin-I와 APP 포함 소포간의 상호작용을 매개한다는 것을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.14-19
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• 2014

Kinesin-1은 2개의 장쇄(KHCs, 또는 KIF5s)와 2개의 단쇄(KLCs)가 결합한 복합체로 되어 있다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 이용하여 중추신경계의 신경세포에서 주로 발현되는 KIF5A와 결합하는 단백질을 탐색한 결과 phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate ($PI(3,5)P_2$)의 5번 위치 인산을 제거하는 탈인산화효소 Fig4(Sac3)를 분리하였다. KIF5A는 Fig4의 C-말단과 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. Fig4는 KIF5A의 C-말단과 결합하지만, 두 개의 다른 장쇄인 KIF5B와 KIF5C 그리고 KLC1와는 결합하지 않았다. 단백질 간 결합을 glutathione S-transferase pull-down assay와 공동면역침강으로 추가 검증하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 KIF5A 항체로 면역 침강한 결과 Fig4가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 kinesin-1이 Fig4와 결합한 단백질 복합체 혹은 운반체를 세포 내에서 운반함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.698-704
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• 2016

세포내소기관과 단백질 복합체의 운반은 kinesin superfamily proteins (KIFs)에 의해 매개된다. 처음으로 밝혀진 kinesin인 kinesin 1은 motor단백질로서 세포 내에서 미세소관을 따라 이동하며, 다양한 세포내 소기관이나 단백질복합체를 운반한다. Kinesin 1은 장쇄(KHC, 또한 KIF5s로도 통칭) 2분자와 단쇄(KLCs) 2분자로 구성된 4합체(tetramer) 구조를 가진다. KIF5s의 운반체 결합영역을 포함하는 말단영역은 다수의 운반체와 결합하지만, 결합운반체에 관하여 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KIF5A의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid screening을 수행하였고 철 저장 및 해독 기능을 하는 단백질인 ferritin heavy chain (Frt-h)을 찾아내었다. Frt-h은 KIF5A의 아미노산 800번과 940번 사이의 부위와 결합하며, 다른 KIF5s와도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 Frt-h의 coiled-coil 도메인이 KIF5A와의 결합에 필수영역임을 밝혔다. 한편, ferritin light chain (Frt-l) 또한 KIF5s와 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 이러한 단백질간의 결합을 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여 검증하였다. 추가적으로 생쥐의 뇌 파쇄액을 항 KHC 항체로 면역침강을 행한 결과, KLC1뿐만 아니라 Frt-h와 Frt-l도 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 세포 내에서 kinesin 1이 ferritin 복합체를 운반함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-7
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• 2023

세포내 운반체는 kinesin과 dynein과 같은 미세소관 분자 모터단백질에 의하여 운반된다. Kinesin은 분자 모터단백질의 큰 그룹을 형성하며, kinesin-1은 미세소관 위를 정방향으로 세포내 소기관, 단백질 복합체, 그리고 mRNAs을 운반한다. Kinesin-1은 kinesin superfamily protein (KIF) 5A, 5B, 그리고 5C (또 다른 명칭으로 kinesin장쇄) 그리고 kinesin 단쇄로 구성되어져 있다. Kinesin-1은 KIF5s의 carboxyl (C)-말단 부위를 통하여 다양한 단백질과 결합한다는 사실은 알려져 있지만, 결합단백질에 대하여서는 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하는 단백질을 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과, Glutamate-rich 4 (ERICH4)를 분리하였다. ERICH4는 KIF5A의 C-말단 특정영역과 결합하지만, KIF5B와 KIF3A (kinesin-2의 모터단백질)와는 결합하지 않았다. 그리고 KIF5A는 ERICH4의 다른 isoform인 ERICH1과는 결합하지 않았다. 또한 KIF5A은 GST-ERICH4, GST-ERICH4-amino (N)-말단과는 결합하지만 GST-ERICH4-C말단과 GST와는 결합하지 않았다. HEK-293T 세포에 ERICH4와 KIF5A을 발현시켰을 때 ERICH4와 KIF5A는 세포 내의 같은 부위에서 발현하며, ERICH4을 면역침강한 결과 KIF5A와 KLC은 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 ERICH4는 kinesin-1이 운반하는 수송체와 KIF5A와의 결합에 매개단백질로의 역할의 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제18권8호
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• pp.1059-1065
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• 2008

KIF21A는 kinesin superfamily에 속하는 분자 motor로서 미세소관을 따라서 분비소포를 운반한다. 최근의 연구결과 KIF21A 유전자 일부의 missense 돌연변이에 의하여 congenital fibrosis of the extraocular muscles (CFEOM) 1의 유발됨이 밝혀졌다. CFEOM1은 KIF21A의 돌연변이로 인하여 분화 발생과정에 occulo-motor신경과 neuromuscular junction 형성에 필요한 단백질을 이동시키지 못함으로써 유발된다. 본 연구에서는 효모 two-hybrid system을 사용하여 KIF21A의 WD-40 repeat domain과 결합하는 분자량이 작은 Purkinje cell protein-1 (Pcp-2), 또는 L7으로도 알려진 단백질을 분리하였다. Pcp-2는 효모 two-hybrid assay에서 KIF21A와 KIF21B의 WD-40 영역과는 결합하지만 다른 종류의 KIFs와는 결합하지 않았다. 또한 단백질간의 특이적 결합을 pull-down assay로 확인하였으며, 생쥐의 뇌 파쇄액에 Pcp-2 항체로 면역침강을 행하여 KIF21A를 확인한 결과 Pcp-2와 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KIF21A는 Pcp-2와 결합하며, 또한 Pcp-2는 KIF21A의 adaptor 단백질로서 세포 내 KIF21A의 수송에서 매개 단백질로 작용함을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제23권8호
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• pp.978-983
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• 2013

Kinesin-II는 다양한 운반체들을 미세소관을 따라 운반하는 motor 단백질의 하나이다. Kinesin-II는 두 개의 motor 단백질 KIF3A와 KIF3B, 그리고 motor 단백질의 말단에 결합하는 kinesin superfamily-associated protein 3 (KAP3)로 구성되어 있다. KAP3는 Kinesin-II의 기능에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 명확한 기능은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KAP3와 결합하는 단백질을 분리하기 위하여 효모 two-hybrid system을 사용하여 탐색한 결과 HS-1-associated protein X-1 (HAX-1)을 분리하였다. KAP3은 HAX-1의 C-말단 부위와 결합하며, HAX-1은 KAP3의 C-말단부위와 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 그러나, HAX-1는 KIF3A, KIF3B, KIF5B, 그리고 kinesin light chain (KLC)과는 결합하지 않았다. KAP3와 HAX-1의 단백질 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로 추가 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 HAX-1 항체와 KIF3A 항체로 면역침강을 행한 결과 Kinesin-II의 구성단백질인 KIF3B와 KAP3가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KAP3가 Kinesin-II와 HAX-1의 결합을 매개한다는 것을 시사한다.