GTP cyclohydrolase I (GTPCH) is a key enzyme in the de novo synthesis of tetrahydrobiopterin. Previously, the Drosophila melanogaster GTPCH gene has been shown to be expressed from two different promoters (P1 and P2). In our study, the 5'-flanking DNA regions required for P1 and P2 promoter activities were characterized using transient expression assay. The DNA regions between -98 and +31, and between -73 and +35 are required for efficient P1 and P2 promoter activities, respectively. The regions between -98 and -56 and between -73 and -41 may contain critical elements required for the expression of GTPCH in Drosophila. By aligning the nucleotide sequences in the P1 and P2 promoter regions of the Drosophila melanogaster and Drosophila virilrs GTPCH genes, several conserved elements including palindromic sequences in the regions critical for P1 and P2 promoter activities were identified. Western blot analysis of transgenic flies transformed using P1 or P2 promoter-lacZ fusion plasmids further revealed that P1 promoter expression is restricted to the late pupae and adult developmental stages but that the P2 promoter driven expression of GTPCH is constitutive throughout fly development. In addition, X-gal staining of the embryos and imaginal discs of transgenic flies suggests that the P2 promoter is active from stage 13 of embryo and is generally active in most regions of the imaginal discs at the larval stages.
The promoter region flanking the 5’ CAZFP1 coding region was isolated from the genomic DNA of Capsicum annuum. To identify the upstream region of the CAZFP1 gene required for promoter activity, a series of CAZFP1 promoter deletion derivatives was created. Each deletion construct was analyzed by Agrobacterium-mediated transient transformation in tobacco leaves after infection by Pseudomonas syringae pv. tabaci, or treatment with methyl jasmonate (MeJA), ethylene, abscisic acid (ABA), salicylic acid (SA), cold and wounding. Promoter fragments of 685 bp or longer showed 7-fold or greater induction after P. s. pv. tabaci infection and MeJA treatment. The CAZFP1 full-length promoter (-999 bp) also showed 6-fold induction in response to ethylene. The transiently transformed tobacco leaves with the CAZFP1 full length promoter fused-GUS gene showed more than 5-fold induction in response to SA, ABA and cold. These results suggest that the CAZFP1 promoter contains responsive elements for pathogen, MeJA, ethylene, SA, ABA and cold.
우리는 두 가지의 새로운 luciferase reporter plasmid를 개발하였는데 그 하나는 이 plasmid에 promoter조각을 삽입한 다음에 그 promoter의 활성을 측정하는 용도로 사용 될수 있고, 다른 하나는 매우 낮은 basal promoter 활성을 갖고 있기 때문에 진핵생물의 전사 조절인자의 연구에 도움이 될 수 있다. 후자의 reporter plasmid에는 17염기쌍의 initator 와 Spl,GAL4그리고 일부 Drosophila homeodomain protein의 결합우뷔에 해당하는 cis elements등을 들어 있다.그리고 tranciption termination을 촉진할 수 있는 signal을 initiator앞서 삽입하여 이런 reporter plasmid에 존재할 수 있는 cryptic promoter에서 시작된 transcript가 luciferase reporter cDNA로 진행되는 것을 방지하는 개선된 reporter plasmid를 제조하여 promoter활성을 Drosophila Schneider line 2 cells을 이용한 transient transfection assay방법으로 측정하였다. 여기에 사용한 termination 촉진 signal은 SV40 polyadenylation signal의 3연속 조각(AAA)과 tenscription termination signal이 포함된 것으로 믿어지는 mouse c-mos 유전자의 일부조각 (UMS)이다. 기대한으로 이 두가지의 signal을 삽입하였을 때 basal promoter활성이 최대한으로 감소하였으며 이 두 가지 signal을 삽입된 reporter plasmid를 사용하여 promoter의 활성을 보다 sensitive하게 측정하였다. 이 reporter plasmid는 Droiophlla melanogaiter뿐만 아니라 포유동물을 포함한 고등생물의 전사 조절인자 연구의 한 도구로 사용될 수 있을 것이다.
To estimate the inhibitory effect of Rubus coreanum extract on melanin biosynthesis, we tested its inhibitory effects on tyrosinase promoter in B16 mouse melanoma cells. Rubus coreanum extract by methanol had inhibitory effect approximately 10% on tyrosinase promoter at $100{\mu}g/mL$. In the MTT assay, the same extract exhibited very low cytotoxicity under $100{\mu}g/mL$. The fractions of methylene chloride, butyl alcohol and water did not showed the inhibitory effect on tyrosinase promoter, but the fraction of ethyl acetate exhibited inhibitory effect approximately 11% at $100{\mu}g/mL$.
The H1 histone family, member N, testis-specific (H1FNT) is exclusively expressed in the testis, and had its possible role for sperm chromatin formation. The purpose of this study is to investigate any genetic association of H1FNT gene with male infertility, especially at the promoter region. We examined the promoter single nucleotide polymorphisms (SNP) of H1FNT gene which is located within transcription factor binding site for its association with male infertility. The statistical analysis showed that the -1129A>T polymorphism was present at a statistically significance in male infertility (p=0.0059 and 0.0349 for hetero and risk type, respectively). The dual-luciferase promoter assay was performed to examine the polymorphic effect of this promoter SNP by the cloning of promoter region (1700bp fragment) into pGL3-basic vector. In our plasmid based reporter system, there is no big difference between wild and risk type. In conclusion, H1FNT -1129A>T promoter SNP is statistically significant with male infertility, especially with subfertile (non-azoospermia) group. Further analysis of its functional polymorphic effect in vivo may provide the biological significance of testis-specific histone with spermatogenesis.
고추에서 클로닝된 sesquiterpene cyclase (CASC) promoter에 cinnamic acid 4-hydroxylase (C4H)유전자를 클로닝하여 담배에 형질전환하였다. 형질전환체의 분석은 PCR, Southern blot분석으로 하였으며, CASC promoter의 작동여부를 조사하기 위하여 GUS histochemical assay를 하였다. 스트레스에 반응한다고 알려진 CASC promoter를 C4H gene과 fusion하여 C4H activity를 조사하여 스트레스에 반응하는 정도를 조사하였다. 최종적인 형질전환체로 확인된 개체는 평균 16.4% 정도였으며, 각 promoter별로 약간의 편차를 보였다. C4H activity 조사시 스트레스를 주지 않았을 때 대조구가 비슷한 양상을 나타내었다. 스트레스를 주었을 때 대조구와 비교하여 promoter 3번은 1.3배 activity가 높아졌으며 4번은 1.4배, 6은 2배, cyc 600은 1.1배 높아졌다. 이런 결과로 보아 이 promoter들은 UV에 반응하는 promoter이며 앞으로 stress에 저항하는 유전자의 적당한 promoter로, 타작물에 적용하여 stress저항성 작물의 육성 시 매우 유용하게 사용될 것으로 사료된다.
Escherichia coli 의 superoxide 라디칼 유도발현성 유전자의 탐색을 위하여 먼저 superoxide 라디칼에 의하여 발현이 유도되는 프로모터를 탐색하였다. 이를 위햐여, 프로모터 탐색벡터인 pJAC4 를 이용하여 E. coli MG1655 균주로부터 프로모터 library 를 구성하였다. Ampicillin 농도구 배정판법을 이용하여 프로모터 세기가 다른 클론들을 구별하여 프로모터 세기가 약한 것부터 중간정도까지 383개의 클론을 선별하였다. 이들 프로모터 클론들의 superoxide 라디칼 유도발현성을 paraquat 를 첨가한 ampicilin 농도구배평판에서 조사하였다. 이중 3개의 클론이 paraquat 에 의하여 유도됨을 확인하였고, 유도배율은 1.4-4배 정도이었다. 이들 프로모터의 염기서열을 결정한 결과 기종의 database 에 등록되어 있는 E. coli 염기서열들과는 다른 새로운 유전자임을 알았다. 이들 프로모터에 대하여 primer 연장법과 SS1 뉴클리아제 분석을 총하여 전사개시 자리를 결정하였고, paraquat 처리시 mRNA 의 양이 증가함을 관찰하였다. 특히 클론5의 경우는 두개의 전사개시 위치를 가지고 있으며, paraquat 처리시 상위 부분의 전사개시자리가 성택적으로 사용됨을 알 수 있었다. 프로모터 서열을 검색한 결과, RNA 중합효소($E\sigma^{70}$)에 의햐여 인지되는 -10과 -35부위를 가진 클론은 클론 5 뿐이었고, 나머지는 보존된 염기서열을 찾을 수 없었다. 이는 이들 프로모터들이 독특한 부류에 속하는 종류들로서, 새로운 전사조절인자를 요구할 가능성을 시사한다.
대두 glycinin 유전자의 조직 특이적이고 분화 발달 특이적인 발현 조절 메카니즘을 연구하기 위하여 Gy2 유전자의 5' upstream 부위 염기서열을 조사한 결과, glycinin 유전자의 발현을 조절하는 인자로 여겨지는 여러 가지 조절 인자들을 발견하였다. 진핵세포 유전자에 공통적으로 존재하는 TATA box와 AGGA box가 존재하고, 종자 저장 단백질에서 공통적으로 발견되는 embryo factor binding sequence, RY repeat CACA sequence, ${\beta}$-conglycinin enhancer 와 유사한 sequence 등이 발견되었다. 이러한 조절 요소들이 Gy2 유전자의 발현 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 Gy2유전자의 5' upstream부위를 Exo III nuclease와 여러가지 제한효소를 이용하여 일련의 deletion mutants를 제조한 후 GUS 유전자와 결합시켰다. 이들 여러가지 chimeric constructs를 대두 원형질체에 전입하고 원형질체로부터 추출물을 분리하여 GUS 활성을 조사한 결과, $-28l{\sim}-223$ 혹은 $-l70{\sim}-122$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 감소하였고, $-223{\sim}-170$ 혹은 $-l22{\sim}-16$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 높게 나타났다. 이러한 Gy2 유전자의 이중적인 발현 양상은 glycinin 유전자의 발현조절에 음성 조절 요소와 양성 조절 요소가 관여하고있다는 사실을 제시해 주고 있다. 또한 이들 여러가지 chimeric constructs로 형질 전환된 담배의 종자와 잎에서 GUS활성을 조사한 결과, CaMV promoter를 포함하는 chimeric construct는 종자와 잎에서 모두 활성을 나타냈으나, Gy2 Promoter를 포함하는 chimeric constructs는 종자에서만 GUS 활성을 나타내고 잎에서는 활성이 나타나지 않는 조직 특이적인 발현 양상을 나타내었다.
The P38 promoter of minute virus of mice (MVM) is a very weak promoter which is strongly transactivated by viral nonstructural proteins. To analyze the upstream sequence of the P38 promoter which is responsible for the transactivation by nonstructural proteins in MVM, chloramphenicol acetyltransferase (CAT) reporter plasm ids containing a series of 5' deletion and internal deletion mutants of the P38 promoter were constructed. The wild type and mutant CAT constructs of P38 promoter were cotransfected into murine A92L fibroblast cells with a plasmid expressing viral nonstructural proteins by DEAE-dextran method. Each promoter activity was analyzed by CAT assay. As previously reported (Ahn et al., 1992), the proximal DNA cis-elements required for transactivation of the MVM P38 promoter are GC box and TATA box. However, the analysis of 5' deletion mutants showed that H-l tar like sequence (MVM TAR) which is located between -143 and -122 relative to the transcription initiation site is also required for transactivation of the P38 promoter by nonstructural proteins. Interestingly, even if the MVM TAR was removed by internal deletion, the level of the transactivation is still 70% of wild type level of transactivation. We also found that, in addition to the MVM TAR motif, there are two other motifs which are similar to the MVM TAR sequence. When these TAR like motifs were further deleted, the levels of transactivation were decreased further. Taken together, the MVM TAR sequence and TAR like motifs located upstream of P38 promoter are playing an important role for the transactivation of P38 promoter by nonstructural proteins in minute virus of mice.
Promoters for milk proteins have been used far producing transgenic animals due to their temporal and spatial expression patterns. ${\beta}$-casein, a calcium-sensitive casein, is a major milk protein that corresponds ca. 30 per cent of total milk protein. Expression of ${\beta}$-casein is controlled by lactogenic hormones such as prolactin (PRL), composite response elements (CoREs) and transcription factors. CoREs are clusters of transcription factor binding sites containing both positive and negative regulatory elements. ${\beta}$-casein gene promoter contains various regions (CoREs) for gene transcription. We analyzed the promoter region by mutagenesis using exonuclease III and linker-scanning. Transcription control elements usually are positioned in 5'-flanking region of the gene. However, in some cases, these elements are located in other regions such as intron 1. The nucleotide sequences of ${\beta}$-casein promote. region has been reported (E12614). However, the properties of the promoter is not yet clear. In this study, we plan to investigate the properties of cis-regulating elements of porcine ${\beta}$-casein by mutation analysis and expression analysis using dual-luciferase repoter assay system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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