Among the AAA+ proteases in bacteria, FtsH is a membrane-bound ATP-dependent metalloprotease, which is known to degrade many membrane proteins as well as some cytoplasmic proteins. In the intracellular pathogen Salmonella enterica serovar Typhimurium, FtsH is responsible for the proteolysis of several proteins including MgtC virulence factor and MgtA/MgtB Mg2+ transporters, the transcription of which is controlled by the PhoP/PhoQ two-component regulatory system. Given that PhoP response regulator itself is a cytoplasmic protein and also degraded by the cytoplasmic ClpAP protease, it seems unlikely that FtsH affects PhoP protein levels. Here we report an unexpected role of the FtsH protease protecting PhoP proteolysis from cytoplasmic ClpAP protease. In FtsH-depleted condition, PhoP protein levels decrease by ClpAP proteolysis, lowering protein levels of PhoP-controlled genes. This suggests that FtsH is required for normal activation of PhoP transcription factor. FtsH does not degrade PhoP protein but directly binds to PhoP, thus sequestering PhoP from ClpAP-mediated proteolysis. FtsH's protective effect on PhoP can be overcome by providing excess ClpP. Because PhoP is required for Salmonella's survival inside macrophages and mouse virulence, these data implicate that FtsH's sequestration of PhoP from ClpAP-mediated proteolysis is a mechanism ensuring the amount of PhoP protein during Salmonella infection.
Han-bin Ryu;Mi-Jin Kang;Kyung-Min Choi;Il-Kyu Yang;Seong-Joo Hong;Choul-Gyun Lee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.34
no.2
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pp.407-414
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2024
Phosphorus is an essential but non-renewable nutrient resource critical for agriculture. Luxury phosphorus uptake allows microalgae to synthesize polyphosphate and accumulate phosphorus, but, depending on the strain of algae, polyphosphate may be degraded within 4 hours of accumulation. We studied the recovery of phosphorus from wastewater through luxury uptake by an engineered strain of Synechocystis sp. with inhibited polyphosphate degradation and the effect of this engineered Synechocystis biomass on lettuce growth. First, a strain (∆phoU) lacking the phoU gene, which encodes a negative regulator of environmental phosphate concentrations, was generated to inhibit polyphosphate degradation in cells. Polyphosphate concentrations in the phoU knock-out strain were maintained for 24 h and then decreased slowly. In contrast, polyphosphate concentrations in the wild-type strain increased up to 4 h and then decreased rapidly. In addition, polyphosphate concentration in the phoU knockout strain cultured in semi-permeable membrane bioreactors with artificial wastewater medium was 2.5 times higher than that in the wild type and decreased to only 16% after 48 h. The biomass of lettuce treated with the phoU knockout strain (0.157 mg P/m2) was 38% higher than that of the lettuce treated with the control group. These results indicate that treating lettuce with this microalgal biomass can be beneficial to crop growth. These results suggest that the use of polyphosphate-accumulating microalgae as biofertilizers may alleviate the effects of a diminishing phosphorous supply. These findings can be used as a basis for additional genetic engineering to increase intracellular polyphosphate levels.
Bunsueb, Sudtida;Tangsrisakda, Nareelak;Wu, Alexander T.H.;Iamsaard, Sitthichai
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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v.47
no.3
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pp.180-185
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2020
Objective: Tyrosine phosphorylation is an essential process in many biological systems, including the male reproductive system. The presence of tyrosine-phosphorylated (TyrPho) proteins has been well documented in male reproductive organs, but research in fertile females is still limited. Methods: The ovary, oviduct, and uterus of adult female Sprague-Dawley rats in the estrus phase were used to localize TyrPho proteins using an immunohistochemical technique. These proteins were separated and their expression patterns were examined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blot analysis, respectively. Results: TyrPho proteins were localized in the cytoplasm of the oocyte except the antral fluid; in the granulosa cells, theca cells, and stromal cells of the ovary; at the apical surface of oviductal epithelial cells; and in the basal epithelium and submucosa of the uterine wall. Moreover, we found that 72-, 43-, and 28-kDa TyrPho proteins were localized in the ovary, while 170-, 55-, and 43-kDa proteins were localized in the oviduct. In the uterus, we detected four major bands, corresponding to 61-, 55-, 54-, and 43-kDa TyrPho proteins. Conclusion: Given that these TyrPho proteins were found in major reproductive organs in the estrus phase, these proteins may play important roles in female fertility.
JONG-GUK KIM;KIM, KYE-WON;SEON-KAP HWANG;JOO-WON SUH;BANG-HO SONG;SOON-DUCK HONG
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.5
no.3
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pp.125-131
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1995
A 3, 346 bp of the cdd upstream region in Bacillus subtilis was sequenced from the pSO1 (Song BH and J Neuhard. 1989. Mol. Gen. Genet 216: 462-468) and sequence homology was searched to the known genes in Genbank and European Molecular Biology Laboratory databanks. Five complete and one truncated putative coding sequences deduced from the nucleotide sequence were found through the ORF searching by Genetyx and Macvector software, and one of them was identified as the dgk (diacylglycerol kinase) gene and another, a truncated one, as the phoH (phosphate starvation-inducible gene) gene. The B. subtilis dgk gene, having a role for response to several environmental stress signals, revealed an open reading frame of 134 amino acids with 43.1% of sequence identity to the Streptococcus mutans dgk gene. The carboxy terminal 59 residues of the truncated phoH gene showed 52.7% and 34.5% of sequence identity in amino acids with the corresponding genes of Mycobacterium leprae and Escherichia coli. The four remaining coding sequences consisting of 115, 421, 91, and 91 residues were thought to be unknown ORFs because they have no significant similarity to known genes.
The expression of Bacillus subtilis $\alpha$-amylase from the phoA-amyE fusion gene in recombinant E. coli was investigated under various environmental conditions. The overexpression of cloned $\alpha$-amylase caused retardations in cell growth and synthesis of alkaline phosphatase (AP) from the chromosomal phoA gene. The change of culture temperature from $37^\circ{C}$ to $30^\circ{C}$ increased the specific activities of both $\alpha$-amylase and $\beta$-lactamase by six and two times, respectively, whereas the AP activity remained unchanged. The experiments with chlorampenicol (a translation inhibitor) suggested the enhancement of $\alpha$-amylase activity at $30^\circ{C}$, and this was partly due to the stability of $\alpha$-amylase itself. The further decrease of the temperature to $25^\circ{C}$ slowed down both the cell growth and cloned-gene expression rate. The $\alpha$-amylase activity showed a maximum at pH of 7.4 while alkaline phosphatase was most effectively produced at pH of 8.3.
Secretion of the expressed heterologous proteins can reduce the stress to the host cells and is beneficial to their recovery and purification. In this study, fed-batch cultures of Escherichia coli YK537 (pAET-8) were conducted in a 5-L fermentor for the secretory production of human epidermal growth factor (hEGF) whose expression was under the control of alkaline phosphatase promoter. The effects of feeding of glucose and complex nitrogen sources on hEGF production were investigated. When the fed-batch culture was conducted in a chemically de-fined medium, the cell density was 9.68 g/L and the secreted hEGF was 44.7 mg/L in a period of 60 h. When a complex medium was used and glucose was added in pH-stat mode, the secreted hEGF was improved to 345 mg/L. When the culture was fed with glucose at a constant specific rate of $0.25\;gg^{-1}h^{-1}$, hEGF reached 514 mg/L. The effects of adding a solution containing yeast extract and tryptone were further studied. Different rate of the nitrogen source feeding resulted in different levels of phosphate and acetic acid formation, thus affected hEGF expression. At the optimal feeding rate, hEGF production achieved 686 mg/L.
Proceedings of the Korean Biophysical Society Conference
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1998.06a
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pp.28-28
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1998
RbsC of Escherichia coli is the integral membrane component of the high-affinity ribose transport system classified as the AraH family. To understand the function and structure of RbsC, the topology of RbsC was investigated by alkaline phosphatase fusion. Characterization of a total of 64 RbsC-PhoA fusions revealed that RbsC is composed of six transmembrane helixes and has three periplasmic and two cytoplasmic loops.(omitted)
A inhibitor acting on substrate proteolytic enzyme was isolated from culture broth of Streptomyces sp. SK-862, which had been isolated from soil in Wonju City, by using the colloidal agar medium. The optimum culture temperature and initial pH for the production of the protease inhibitor was 28$^{\circ}C$ and pH 8.5, respectively. The optimum culture medium was composed of 1.5% glucose, 0.5% peptone, 0.1% K2PHO4, 0.05% CaCO3 and initial pH 8.5. The inhibitor production was maximum when the strain was incubated in shaking incubator at 70 strokes for 60 hours.
Son, Jeong-Ju;Seong, Hyeon-Il;Jeon, Yeong-Beom;Angeloni, Rodolfo;De Grijs, Richard
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.37
no.2
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pp.146.1-146.1
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2012
BOAO/KASINICS를 이용한 다주기 변광성들의 적외선 광도곡선 분석 연구의 중간 결과이다. 대표적인 천체인 BL Cam은 SX Pho에 속하며 그 중 가장 짧은 주기로 변광하는 천체이며, 2010년 9월 26일부터 2011년 11월 15일 총 30여 시간 동안 J, H, 그리고 Ks 필터에서 시계열 관측 자료를 얻었고, Period04를 이용하여 주기광도분석을 하였다. 그 결과 $f_0$의 경우 기존 광학 연구의 결과와 매우 근사한 값을 보였고, $f_1$의 경우 Ks 필터 자료에서 36.2137 cycle/day의 값이 검출되었다. 또한, 25 cycle/day와 51 cycle/day 영역에서 여러 개의 파워가 밀집되어있는 미세변광현상이 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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