• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권5호
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• pp.645-658
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• 2021

Porins are essential for the viability of Gram-negative bacteria. They ensure the uptake of nutrients, can be involved in the maintenance of outer membrane integrity and define the antibiotic or drug resistance of organisms. The function and structure of porins in proteobacteria is well described, while their function in photoautotrophic cyanobacteria has not been systematically explored. We compared the domain architecture of nine putative porins in the filamentous cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 and analyzed the seven candidates with predicted OprB-domain. Single recombinant mutants of the seven genes were created and their growth capacity under different conditions was analyzed. Most of the putative porins seem to be involved in the transport of salt and copper, as respective mutants were resistant to elevated concentrations of these substances. In turn, only the mutant of alr2231 was less sensitive to elevated zinc concentrations, while mutants of alr0834, alr4741 and all4499 were resistant to high manganese concentrations. Notably the mutant of alr4550 shows a high sensitivity against harmful compounds, which is indicative for a function related to the maintenance of outer membrane integrity. Moreover, the mutant of all5191 exhibited a phenotype which suggests either a higher nitrate demand or an inefficient nitrogen fixation. The dependency of porin membrane insertion on Omp85 proteins was tested exemplarily for Alr4550, and an enhanced aggregation of Alr4550 was observed in two omp85 mutants. The comparative analysis of porin mutants suggests that the proteins in parts perform distinct functions related to envelope integrity and solute uptake.

• Applied Microscopy
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• 제38권2호
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• pp.125-133
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• 2008

Mitochondria 내막의 cytochrome-c-oxidase는 세포의 에너지 생합성에 중요한 요소이며, 세포자멸사와 각종세포의 병리학적 현상과 밀접한 연관성이 있는 전자전달계효소로 알려져 있다. Porin 단백은 mitochondria 내막과 외막에 분포하는 효소단백으로 전자전달계효소 형성과 ATP 운반에 관여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 면역현미경법을 사용하여 cytochrome-c-oxidase의 분포와 porin 단백과의 연관성을 확인하여 mitochondria의 cristae에 분포하는 cytochrome-c-oxidase의 형성과 변화를 알아보고자 하였다. Cardiac muscle tissue의 sarcoplasm에는 많은 수의 mitochondria가 분포하며, cytochrome-c-oxidase가 풍부한 mitochondria와 porin 단백이 풍부한 mitochondria로 구별되었다. Cytochrome-c-oxidase가 풍부한 mitochondria는 porin 단백이 빈약하고 porin 단백이 풍부한 mitochondria는 cytochrome-c-oxidase가 소량 포함되어 있는 것으로 관찰되었다. 심근조직의 부위에 따라 근형질에 분포하는 mitochondria에 cytochrome-c-oxidase가 풍부한 mitochondria와 porin 단백이 풍부한 mitochondria가 각각 상이하게 분포하였다. 이상의 결과로 미성숙 mitochondria는 많은 양의 porin 단백을 함유하여 근형질로부터 단백질 소단위를 mitochondria 막내로 운반하여 cytochrome-c-oxidase를 형성시키고 mitochondria가 성숙하면서 ATP를 운반할 최소한 양의 porin 단백만을 남기고 소멸되는 것으로 추측된다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2001년도 춘계심포지움 및 학술발표회
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• pp.140-140
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• 2001

Porins are major outer membrane proteins which produce non-specific aqueous channels across the membrane that permit the diffusion into the bacterial cells of hydrophilic compounds including sugars, amino acids, and antibiotics. In some gram-negative organisms, antibiotic resistance can be induced by mutational loss of channel that causes a decrease in outer membrane permeability. (omitted)

• Applied Microscopy
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• 제30권3호
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• pp.241-248
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• 2000

전자현미경을 이용한 단백질 구조분석은 약 30여년간 발전되어 왔다. Bacteriorhodopsin과 porin 등의 near atomic resolution의 구조분석은 전자현미경의 발전과 진행을 보여주는 하나의 예로 설명될 수 있다. 전자현미경을 이용한 거대분자의 3차원 구조를 규명하기 위해 필요한 기본과정 즉, 시료준비, 자료수집과 자료처리 등에 대하여 토론하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.421-424
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• 2005

Effect of antibiotics belonging to three different groups, including third generation cephalosporins, aminoglycosides, and quinolones, on the outer membrane protein (OMP) profile of Klebsiella pneumoniae was examined. It was found that a new OMP (porins) of 40 kDa molecular mass was expressed in Klebsiella pneumoniae, when grown in the presence of ceftazidime, whereas new proteins with 30 kDa and 22 kDa masses were detected in the presence of ofloxacin. The immunoblot analysis showed that the new proteins of 40 kDa and 30 kDa molecular masses were expressed on the outer envelope, when being exposed to antibiotics ceftazidime and ofloxacin, respectively. This finding is important, as the outer surface comes in contact with the immune system, and therefore may have a bearing on the outcome of the disease.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권9호
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• pp.1034-1040
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• 2009

Porin proteins of Gram-negative bacteria are outer membrane proteins that act as receptors for bacteriophages and are involved in a variety of functions like solute transport, pathogenesis, and immunity. Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi), a Gram-negative bacterium, is the causative agent of typhoid fever. Porins of S. Typhi have been shown to have a potential role in diagnostics and vaccination. In the present study, the major outer membrane proteins OmpF and OmpC from S. Typhi were cloned in pQE30UA vector and expressed in E. coli. The immunogenic nature of the recombinant porin proteins were evaluated by ELISA by raising hyperimmune sera in Swiss Albino mice with three different adjuvants (i.e., Freund's adjuvant and two human-compatible adjuvants like montanide and aluminium hydroxide gel) and proved to be immunogenic. The recombinant OmpF and OmpC generated in this work may be used for further studies for vaccination and diagnostics.

• Molecules and Cells
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• 제28권5호
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• pp.479-487
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• 2009

Glutathione reductase (GR) is an enzyme that recycles a key cellular antioxidant molecule glutathione (GSH) from its oxidized form (GSSG) thus maintaining cellular redox homeostasis. A recombinant plasmid to overexpress a GR of Brassica rapa subsp. pekinensis (BrGR) in E. coli BL21 (DE3) was constructed using an expression vector pKM260. Expression of the introduced gene was confirmed by semi-quantitative RT-PCR, immunoblotting and enzyme assays. Purification of the BrGR protein was performed by IMAC method and indicated that the BrGR was a dimmer. The BrGR required NADPH as a cofactor and specific activity was approximately 458 U. The BrGR-expressing E. coli cells showed increased GR activity and tolerance to $H_2O_2$, menadione, and heavy metal ($CdCl_2$, $ZnCl_2$ and $AlCl_2$)-mediated growth inhibition. The ectopic expression of BrGR provoked the co-regulation of a variety of antioxidant enzymes including catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Consequently, the transformed cells showed decreased hydroperoxide levels when exposed to stressful conditions. A proteomic analysis demonstrated the higher level of induction of proteins involved in glycolysis, detoxification/oxidative stress response, protein folding, transport/binding proteins, cell envelope/porins, and protein translation and modification when exposed to $H_2O_2$ stress. Taken together, these results indicate that the plant GR protein is functional in a cooperative way in the E. coli system to protect cells against oxidative stress.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.28-36
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• 2021

Edwardsiella piscicida는 어류의 출혈성 패혈증 및 사람의 위장 감염의 중요한 원인균이다. 세균이 생존을 하기 위해서는 환경변화에 적응하기 위한 특수한 메커니즘이 필요하다. 따라서 E. piscicida가 삼투압 변화 환경을 감지하고 이에 반응하는 메커니즘을 이해하기 위하여 본 연구에서는 다양한 염도 조건에서 단백질 발현 형태와 세균의 생리적 특성을 분석하였다. EnvZ-OmpR의 two-component 조절 시스템의 일부인 OmpR 단백질은 세균의 염분 스트레스 감지와 관련이 있다. 이 단백질이 E. piscicida에서 어떤 생리적 역할을 하는지는 밝혀지지 않고 있다. 이 연구에서는 염분 스트레스에 대한 OmpR 단백질의 기능을 조사 하였다. OmpR을 발현하지 못하는 돌연변이체를 분석한 결과 구연산염 이용, H2S 생성 및 인돌 생산의 능력이 야생형과 비교했을 때 차이가 나는 것으로 확인되었다. 전체 ompR 유전자를 가지는 플라스미드를 돌연변이 균주에 도입하여 분석한 결과 위의 세가지 표현형은 야생형과 같아졌다. 지연된 성장률도 부분적으로 회복되었음을 볼 수 있었다. 이 연구에서 OmpR이 세포 운동성과의 관련성을 찾아볼 수 없었다. 이 연구의 결과들을 종합하면, 돌연변이 분석, 성장 분석, MALDI-TOF MS, qRT-PCR 및 표현형 연구 결과는 E. piscicida의 OmpR이 삼투압 조절, 생육, 포린 발현, 독성 관련 유전자(eseC, eseD 및 evpC) (ETAE_1826) 및 기능을 알 수 없는 특정 유전자(ETAE_1540 및 ETAE_2706)와 관련이 있다고 사료된다.