• BMB Reports
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• 제43권1호
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• pp.40-45
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• 2010

AMP-activated protein kinase (AMPK) is a heterotrimeric enzyme that plays a central role in cellular metabolic stress. Modulation of nitric oxide (NO) and cyclooxygenase-2 (COX-2) is considered a promising approach for the treatment of inflammation and neuronal diseases. In this study, the AMPK gene was fused in-frame with PEP-1 peptide in a bacterial expression vector to produce a PEP-1-AMPK fusion protein. Expressed and purified PEP-1-AMPK fusion proteins were transduced efficiently into macrophage Raw 264.7 cells in a time- and dose-dependent manner. Furthermore, transduced PEP-1-AMPK fusion protein markedly inhibited LPS-induced iNOS and COX-2 expression. These results suggest that the PEP-1-AMPK fusion protein can be used for the protein therapy of COX-2 and NO-related disorders such as inflammation and neuronal diseases.

• 한국균학회지
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• 제24권4호통권79호
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• pp.293-304
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• 1996

인삼포 토양으로부터 강력한 항진균력을 보이는 KS1 균주를 분리하고 Bacillus subtilis로 동정하였다. 온상시험에서 B. subtilis KS1의 배양액은 오이잿빛곰팡이병, 밀붉은녹병 등의 진균성 농작물병에 대하여 탁월한 방제효과를 나타내었다. 또한, B. subtilis KS1 배양액의 butanol 분획은 Botrytis maydis, Chytridium lagenarium, Candida albicans 등 식물 또는 사람의 병원성 진균을 비롯한 몇몇 진균류에 대하여 억제효과를 나타내었다. 이 균주가 생성하는 항진균물질을 pep-RPC reverse phase column과 ${\mu}$ Bondapak $C_{18}$ reverse phase column을 이용하여 분리 정제하였다. 정제된 항진균물질의 열안정성 및 pH 안정성을 조사한 결과, $-20-121^{\circ}C$와 pH 4.0-10.0의 범위에서 안정하였다. 이 물질의 조성 및 구조적 특징을 HPLC와 $^1H-,\;^1H-^1H-$, COSY, NOESY, COSY-NOESY 및 HOHAHA NMR spectroscopy를 통하여 각각 분석한 결과, B. subtilis가 생산하는 고리형 peptide 중 iturin A에 속하는 물질로 확인되었다. 그러나, 지금까지 알려진 iturin A계 물질들의 ${\beta}$-아미노산에 붙어 있는 탄화수소 사슬이 곁가지가 없거나 terminus 또는 subterminus에 1개의 $CH_3$ 곁가지를 갖는 것과는 달리, SW1의 ${\beta}$-아미노산은 2개의 $-CH_3$ 곁가지가 붙어 있는 탄화수소 사슬을 가짐이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제16권5호
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• pp.716-722
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• 2006

Superoxide dismutase (SOD) is physiologically important in regulating cellular homeostasis and apoptotic cell death, and its mutations are the cause of familial amyotrophic lateral sclerosis (FALS). Mitochondrial serine protease HtrA2 has a pro-apoptotic function and has known to be associated with neurodegenerative disorders. To investigate the relationship between genes associated with apoptotic cell death, such as HtrA2 and SOD1, we utilized the pGEX expression system to develop a simple and rapid method for purifying wild-type and ALS-associated mutant SOD1 proteins in a suitable form for biochemical studies. We purified SOD1 and SOD1 (G93A) proteins to approximately 90% purity with relatively high yields (3 mg per liter of culture). Consistent with the result in mammalian cells, SOD1 (G93A) was more insoluble than wild-type SOD1 in E. coli, indicating that research on the aggregate formation of SOD1 may be possible using this pGEX expression system in E. coli. We investigated the HtrA2 serine protease activity on SOD1 to assess the relationship between two proteins. Not only wild-type SOD1 but also ALS-associated mutant SOD1 (G93A) were cleaved by HtrA2, resulting in the production of the 19 kDa and 21 kDa fragments that were specific for anti-SOD1 antibody. Using protein gel electrophoresis and immunoblot assay, we compared the relative molecular masses of thrombin-cleaved GST-SOD1 and HtrA2-cleaved SOD1 fragments and can predict that the HtrA2-cleavage sites within SOD1 are the peptide bonds between leucine 9-lysine 10 (L9-K10) and glutamine 23-lysine 24 (Q23-K24). Our study indicates that SOD1 is one of the substrate for HtrA2, suggesting that both HtrA2 and SOD1 may be important for modulating the HtrA2-SOD1-mediated apopotic cell death that is associated with the pathogenesis of neurodegenerative disorder.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.311-318
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• 2002

Lactobacillus plantarum에 대해 항균활성을 지니는 유산균을 김치로부터 분리하였다. 이 균은 Leuconostoc mesenteroides으로 동정되었으며 Leuconostoc mesenteroides B7으로 명명하였다. Leuconostoc mesenteroides B7이 생산하는 박테리오신은(박테리오신 B7) pH 및 열 안정성이 뛰어나 pH $2.5{\sim}9.5$ 그리고 $4^{\circ}C{\sim}120^{\circ}C$ 열처리에서도 항균활성을 안정하게 유지하였다. 박테리오신 B7은 proteinase K, trypsin, ${\alpha}-chymotrypsin$, 그리고 protease 처리에 의해 항균활성이 실활되므로 peptide나 단백질로 이루진 구조임을 알 수 있었다. 정제된 박테리오신 B7은 Tricine-SDS-PAGE를 통하여 분자량이 약 3,500 dalton임을 확인하였다. Leuconostoc mesenteroides B7과 이에 감수성인 균주, Lb. plantarum KFRI 464 혹은 Lb. delbruekii KFRI 347와의 혼합배양에 의하여 박테리오신 B7 생산이 증가됨을 확인하였고, 이는 박테리오신 생산 유도물질이(inducing factor) 감수성균주내에 존재함을 시사한다. 감수성균주의 세포분획을 통하여 inducing factor는 감수성균주의 세포벽과 세포내에 존재함을 알았다. 이 inducing factor가 proteinase K처리로 박테리오신 유도활성을 상실함으로써 이는 단백질성물질임을 시사하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1672-1678
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• 2009

B. amyloliquefaciens IUB158-03균주에서 정제된 항진균물질은 극성인 용매에 잘 용해되고, pH 6.0~10.0와 $-70{\sim}121^{\circ}C$에서와 같이 넓은 범위의 온도 및 pH에서 안정성을 보였다. 항진균물질의 FAB-MS, UV 흡수 스펙트럼, 아미노산 조성 등을 분석한 결과 분자량은 1,042 이었고, TLC를 이용하여 분석한 결과 ninhydrin solution에서 보라색으로 발색되었다. UV 스펙트럼은 220 nm, 277 nm에서 ${\lambda}max$를 보였으며, $Asn_3$, $Gln_2$, $Ser_1$ $Gly_1$, $Tyr_1$의 아미노산 조성을 갖는 것으로 나타났다. 그리고 $^1H$-NMR spectrum, $^1H$-COSY, HMQC 을 분석한 결과 iturin A계에 속하는 물질로 확인되었다. NIH3T3 섬유아세포에 대해 항진균물질이 세포독성을 나타내지 않는 것은 물론 마우스에 항진균물질을 경구투여하여 장기 내의 변화와 백혈구 수, 생체내의 생리적인 기능면에서 정상 마우스와 차이를 보이지 않았으므로 생체독성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 B. amyloliquefaciens IUB158-03에서 분리된 항진균물질이 앞으로 고추탄저병의 생물적 방제제로 이용될 수 있는 잠재성을 갖고 있는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1881-1890
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• 2016

Manganese superoxide dismutase (MnSOD) is a vital enzyme that protects cells from free radicals through eliminating superoxide radicals ($O^{2-}$). Hirudin, a kind of small active peptide molecule, is one of the strongest anticoagulants that can effectively cure thrombus diseases. In this study, we fused Hirudin to the C terminus of human MnSOD with the GGGGS linker to generate a novel dual-feature fusion protein, denoted as hMnSOD-Hirudin. The hMnSOD-Hirudin gene fragment was cloned into the pET15b (SmaI, CIAP) vector, forming a recombinant pET15b-hMnSOD-Hirudin plasmid, and then was transferred into Escherichia coli strain Rosetta-gami for expression. SDS-PAGE was used to detect the fusion protein, which was expected to be about 30 kDa upon IPTG induction. Furthermore, the hMnSOD-Hirudin protein was heavily detected as a soluble form in the supernatant. The purification rate observed after Ni NTA affinity chromatography was above 95%. The hMnSOD-Hirudin protein yield reached 67.25 mg per liter of bacterial culture. The identity of the purified protein was confirmed by western blotting. The hMnSOD-Hirudin protein activity assay evinced that the antioxidation activity of the hMnSOD-Hirudin protein obtained was $2,444.0{\pm}96.0U/mg$, and the anticoagulant activity of the hMnSOD-Hirudin protein was $599.0{\pm}35.0ATU/mg$. In addition, in vitro bioactivity assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein had no or little cytotoxicity in H9c2, HK-2, and H9 (human $CD_4{^+}$, T cell) cell lines. Transwell migration assay and invasion assay showed that the hMnSOD-Hirudin protein could suppress human lung cancer 95-D cell metastasis and invasion in vitro.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1659-1669
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• 2020

1,3-α-3,6-anhydro-L-galactosidase (α-neoagarooligosaccharide hydrolase) catalyzes the last step of agar degradation by hydrolyzing neoagarobiose into monomers, D-galactose, and 3,6-anhydro-L-galactose, which is important for the bioindustrial application of algal biomass. Ahg943, from the agarolytic marine bacterium Gayadomonas joobiniege G7, is composed of 423 amino acids (47.96 kDa), including a 22-amino acid signal peptide. It was found to have 67% identity with the α-neoagarooligosaccharide hydrolase ZgAhgA, from Zobellia galactanivorans, but low identity (< 40%) with the other α-neoagarooligosaccharide hydrolases reported. The recombinant Ahg943 (rAhg943, 47.89 kDa), purified from Escherichia coli, was estimated to be a monomer upon gel filtration chromatography, making it quite distinct from other α-neoagarooligosaccharide hydrolases. The rAhg943 hydrolyzed neoagarobiose, neoagarotetraose, and neoagarohexaose into D-galactose, neoagarotriose, and neoagaropentaose, respectively, with a common product, 3,6-anhydro-L-galactose, indicating that it is an exo-acting α-neoagarooligosaccharide hydrolase that releases 3,6-anhydro-L-galactose by hydrolyzing α-1,3 glycosidic bonds from the nonreducing ends of neoagarooligosaccharides. The optimum pH and temperature of Ahg943 activity were 6.0 and 20℃, respectively. In particular, rAhg943 could maintain enzyme activity at 10℃ (71% of the maximum). Complete inhibition of rAhg943 activity by 0.5 mM EDTA was restored and even, remarkably, enhanced by Ca²⁺ ions. rAhg943 activity was at maximum at 0.5 M NaCl and maintained above 73% of the maximum at 3M NaCl. K_m and V_max of rAhg943 toward neoagarobiose were 9.7 mg/ml and 250 μM/min (3 U/mg), respectively. Therefore, Ahg943 is a unique α-neoagarooligosaccharide hydrolase that has cold- and high-salt-adapted features, and possibly exists as a monomer.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.598-604
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• 2006

$Ca^{2+}$-농도 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 MDA-MB-231 인체 유방암세포에서 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 전사 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 MDA-MB-231 세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, the lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 $Ca^{2+}$ 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 half-life는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 $Ca^{2+}$에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.683-690
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• 2010

효모 Saccharomyces diastaticus 는 세포 외로 분비되는 glucoamylase I, II, III 동위효소 중 하나를 생산하여 전분을 가수분해하여 포도당을 생성할 수 있다. Glucoamylase I, II, III는 STA1, STA2, STA3 유전자에 의해 각각 암호화된다. 효모 Saccharomyces 속이 포자가 형성되는 시기에 세포 내에서 특이적으로 발현된다고 알려진 glucoamylase (SGA)의 분자생물학적 및 생화학적 연구를 수행하기 위한 일환으로 S. diastaticus YIY 345 형질전환체의 배양 상등액으로부터 SGA 정제를 시도하였다. 황산암모늄 침전, DEAE-Sephadex A-50, CM-Sephadex C-50, Sephadex G-200 chromatography 등의 정제과정을 거쳐서 비특이 활성이 174배 증가된 0.22 mg의 순수한 SGA를 얻었다. HPLC와 SDS-PAGE 분석을 통해 이 효소는 63, 68 kDa의 단위체로 구성된 이합체임을 확인할 수 있었다. Con-A Sepharose 친화성 크로마토그피와 탈당쇄 효소를 처리한 결과로부터 SGA는 N-연결형 당쇄로 수식되었으며 단백질 부분은 59 kDa이었다. 정제한 SGA와 세포 외 분비성 glucoamylase의 효소학적 특성을 조사하고 비교한 결과 SGA의 최적 pH와 온도는 각각 5.5와 $45^{\circ}C$로 나타났으며 세포 외 분비성 glucoamylase는 5.0과 $50^{\circ}C$로 나타났다. SGA는 세포 외로 분비되는 glucoamylase에 비해 열처리 및 SDS에 대해 더 민감한 반응성을 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제26권4호
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• pp.283-290
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• 1988

리보스에 대한 화학주성이 결핍되고 리보스 결합 단백칠의 수송 결핍으로 전구체 만백칠이 셔1포젤내에 축적된 rbsB 103 선호 배열 돌연변이에 대해서는 이미 보고한 바 있다(Iida et ai., 1985). 본고에서는 이 변이주로부터 리보스 화학주생이 정상인 복 귀변이주를 분리하여 분석한 결과를 보고하는 바, 이 복귀변이주에서 분리한 mini cell에서 숙성 단백질이 합성되고 이 복귀변이가 리보스 결합 단백질의 구조유전자의 아미노말단을 코딩하는 부위에 일어났음을 보였다 DNA 염기서열 분석에 의해 원래 rbsB 103 선호애열 변이 이외에 또 하냐의 변이가 일어나서 원래 돌연변이형을 상쇄한 pseudorevertant임을 확인하였다. 나아가 삼투압 충격분석으로 복귀변이주에서 합성된 숙성 리보스 결합 단백질이 페라플러슴으로 수송되었음을 보였다. 야생형에서 합성된 전구체, 숙성 리보스 결합 단백질과 복귀변이주에서 합성된 29, 32 kd 단백질의 펩티드 패턴을 H. P. L. C . 로 조사하여 그 관련성을 확인하였으며, 전구체에 고유한 두 펩티드가 돌연변이주의 경우와 비교하여 복귀변이주에서 소수성이 더 큰 것을 확인하였다. 야생형과 복귀변이주에서 합성된 전구체 단백질의 생체내 신호배열 절단속도플 비교한 결과 복귀변이주에서 그 속도가 더 느림을 알 수 있었다. 그러나 야생형과 복귀변이주에서 숙성단백질을 순수 분리정제하여 아미노산말단 아미노산 배열을 분석한 결과 복귀변이주의 신호배열내에 야생형과 다른 두 아미노산의 존재에도 불구하고 절단부위에는 변화가 오지 않음을 보였다.