• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.711-717
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• 2018

상피세포 성장인자(Epidermal Growth Factor, EGF)는 세포 분열을 자극하고 의약적 용도가 다양하다. EGF는 3개의 이황화 결합을 갖고 불용성으로, 대장균에서 고효율 발현에 대한 연구가 잘 이루어지지 않았다. EGF 유전자를 작은 유비퀴틴 관련 유전자(small ubiquitin-related modifier gene, SUMO)와 결합하고 DE3 대장균에서 발현시켰다. IPTG (Isopropyl-${\beta}$-D-Thiogalactopyranoside)로 유도하여 대장균 세포 단백질의 38.9%로 융합단백질이 발현되었고, Ni-NTA 친화성 크로마토그래피로 분리하였다. 그 후 유비퀴틴 분해효소반응으로 융합단백질에서 EGF를 얻은 후 다시 Ni-NTA 크로마토그래피로 분리 하였다. 최종적으로 정제된 EGF의 순도는 HPLC로 분석하였으며, 98%이상의 순도를 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제15권1호
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• pp.42-48
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• 2000

본 연구에서는 고정화 UK를 이용한 융합단백질의 절단방응에 대해 UK의 고정화, 고정화 UK의 특성과 절단방응, 절단반응 후의 분리정제 그리고 고정화 UK으 재생에 대해 실험하였다. 고정화 수율은 99% 이상이였고 고정화 후의 효소활성은 80%를 유지하였다. 융합단백질 전단반응에서 액상 UK와 고정화 UK를 이용한 회분식 반응 모두 약 70%의 절단반응을 얻었고, 특히 고정화 UK의 사용시 부반응이 매우 낮은 이점이 있었다. 컬럼식 절단반응에서는 기절의 주입속도에 따라 절단수율은 크게 변화하였다. 최적의 유속은 50%의 절단수율을 얻은 1 bed volume/h로 설정하였다. 고정화 효소반응의 이점인 안정성과 반복사용 측면에서는 액상 UK 대비 고정화 UK가 높은 열안정성을 보였고 낮은 pH에서는 10% 이상 높은 활성을 유지하였다. 반복사용을 위해 6M GuHCl을 사용하여 인위적으로 풀림, 재접힘을 한 경우 98%의 활성을 얻음으로 타당성이 있음을 제시하였다. 또한 목적 단백질의 분리를 위하여 산침전 후 expanded bed adsorption 크로마토그래피를 이용함으로써 연속화된 고수율의 정제공정을 가능하게 하였다. 이러한 고정화 UK를 이용한 절단방응 및 정제시스템을 구축함으로써 융합단백지의 생산공정에 매우 유용하게 사용될 것으로 생각되어진다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2020

An extracellular matrix protein, transforming growth factor-beta-induced protein (TGFBIp/βig-h3), which is induced by transforming growth factor-β in the human cornea, skin, and matrix of many connective tissues, is associated with the adhesion, migration, proliferation, and differentiation of various cells. TGFBIp contains four homologous repeat domains, known as FAS1 domains, where certain mutations have been considered to cause corneal dystrophies. In this study, backbone NMR assignments of FAS1-3/FAS1-4 tandem domain were obtained and compared with those previously known for the isolated FAS1-4 domain. The results corroborate in solution the inter-domain interaction between FAS1-3 and FAS1-4 in TGFBIp.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권12호
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• pp.1361-1365
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• 2001

Recombinant immunotoxins are hybrid cytotoxic proteins designed to selectively kill cancer cells. A divalent immunotoxins, [B3(FabH1)-PE38]2, was constructed by recombining Fab domain of B3 antibody as a cell-targeting domain and Pseudo monas exotoxin A (PE) as a cytotoxic domain. Monoclonal antibody, B3, is the murine antibody (IgG1k) directed against Lewis Y-related carbohydrate antigens, which are abundant on the surface of many carcinomas. Fab fragment of this antibody was used in this study with the modified hinge sequence where last two cysteines out of three were mutated to serine. PE is a 66 kDa bacterial toxin that kills eukaryotic cells by inhibiting protein synthesis with ADP ribosylation of ribosomal elongation factor 2 (EF2). Fc region of B3 antibody was substituted with the truncated form of PE (38 kDa, PE38) on DNA level. [B3(FabH1)-PE38]2 was formed by disulfide bond between cysteines in the modified hinge region of B3(FabH1)-PE38. Each polypeptide for recombinant immunotoxins was overexpressed in Escherichia coli and collected as inclusion bodies. Each inclusion body was solubilized and refolded, and cytotoxic effects were measured. Divalent immunotoxins, [B3(FabH1)-PE38]2, had ID50 values of about 10 ng/mL on A431 cell lines and about 4 ng/mL on CRL1739 cell lines. Control immunotoxins, B3(scFv)-PE40, had ID50 values of about 28 ng/mL on A431 cell lines and about 41 ng/mL on CRL1739 cell lines. Divalent immunotoxins, [B3(FabH1)-PE38]2, had higher cytotoxic effects than B3(scFv)-PE40 control immunotoxins.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.274-282
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• 2019

Mercury-resistant ($Hg^R$) bacteria were isolated from heavy metal polluted wastewater and soil collected near to tanneries of district Kasur, Pakistan. Bacterial isolates AZ-1, AZ-2 and AZ-3 showed resistance up to $40{\mu}g/ml$ against mercuric chloride ($HgCl_2$). 16S rDNA ribotyping and phylogenetic analysis were performed for the characterization of selected isolates as Bacillus sp. AZ-1 (KT270477), Bacillus cereus AZ-2 (KT270478) and Bacillus cereus AZ-3 (KT270479). Phylogenetic relationship on the basis of merA nucleotide sequence confirmed 51-100% homology with the corresponding region of the merA gene of already reported mercury-resistant Gram-positive bacteria. The merE gene involved in the transportation of elemental mercury ($Hg^0$) via cell membrane was cloned for the first time into pHLV vector and transformed in overexpressed C43(DE3) E. coli cells. The recombinant plasmid (pHLMerE) was expressed and the native MerE protein was obtained after thrombin cleavage by size exclusion chromatography (SEC). The purification of fusion/recombinant and native protein MerE by Ni-NTA column, dialysis and fast protein liquid chromatography (FPLC/SEC) involved unfolding/refolding techniques. A small-scale reservoir of wastewater containing $30{\mu}g/ml$ of $HgCl_2$ was designed to check the detoxification ability of selected strains. It resulted in 83% detoxification of mercury by B. cereus AZ-2 and B. cereus AZ-3, and 76% detoxification by Bacillus sp. AZ-1 respectively (p < 0.05).

• BMB Reports
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• 제55권10호
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• pp.488-493
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• 2022

The specific pair of heat shock protein 70 (Hsp70) and Hsp40 constitutes an essential molecular chaperone system involved in numerous cellular processes, including the proper folding/refolding and transport of proteins. Hsp40 family members are characterized by the presence of a conserved J-domain (JD) that functions as a co-chaperone of Hsp70. Tumorous imaginal disc 1 (Tid1) is a tumor suppressor protein belonging to the DNAJA3 subfamily of Hsp40 and functions as a co-chaperone of the mitochondrial Hsp70, mortalin. In this work, we performed nuclear magnetic resonance spectroscopy to determine the solution structure of JD and its interaction with the glycine/phenylalanine-rich region (GF-motif) of human Tid1. Notably, Tid1-JD, whose conformation was consistent with that of the DNAJB1 JD, appeared to stably interact with its subsequent GF-motif region. Collectively with our sequence analysis, the present results demonstrate that the functional and regulatory mode of Tid1 resembles that of the DNAJB1 subfamily members rather than DNAJA1 or DNAJA2 subfamily proteins. Therefore, it is suggested that an allosteric interaction between mortalin and Tid1 is involved in the mitochondrial Hsp70/Hsp40 chaperone system.

• BMB Reports
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• 제39권6호
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• pp.677-685
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• 2006

Proteins that are unfolded or misfolded in the endoplasmic reticulum (ER) must be targeted for refolding or degradation to maintain the homeostasis of the ER. Derlin-1 was reportedly implicated in the retro-translocation of misfolded proteins from the ER to the cytosol for degradation. In this report, we showed that Derlin-1 was down-regulated in the endothelial cells derived from human hepatic cavernous hemangioma (CHEC) compared with other tested cells. Electron microscopy analysis showed that ER was aberrantly enlarged in CHEC cells, but not in other tested cells. When overexpressed, Derlin-1 induced the dilated ER to return normal size. This ER dynamic was associated with the activation of unfolded protein response (UPR). In CHEC cells where Derlin-1 was down-regulated, increased expression of the immunoglobulin heavy chain-binding protein (Bip) and UPR-specific splicing of X-box DNA-binding protein 1 (XBP1) mRNA were detected, as compared with that in other tested cells, indicating that UPR was activated. After Derlin-1 overexpression, the extent of UPR activation diminished, as evidenced by decreased expression of Bip, reduced amount of the spliced form of XBP1 ($XBP1_S$), and elevated expression of the unspliced form of XBP1 ($XBP1_U$). Taken together, these findings provide another example of a single protein being able to affect ER dynamic in mammalian cells, and an insight into the possible molecular mechanism(s).

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.15-22
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• 1998

일반적으로 Streptomyces류는 성장이 늦고 유지가 어려운 반면, E. coli는 배양기간이 짧고 유전자 조작도 간편한 장점이 있기 때문에, E. coli를 이용하여 유용단백질을 생산하는 연구가 일반적인 흐름이다. 그러나 E. coli에서 외래유전자를 도입하여 대량으로 생산을 시키는 경우에 비용해성의 inclusion body를 형성하는 경우가 많으므로 용해성의 활성형 단백질을 생산하기 위하여는 여러 가지 조건을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 aklavlnone 11-hydroxylase gene(dnrF)을 E. coli BL2l에서 발현시킬 때의 배양조건을 배양온도와 IPTG농도의 두가지 요소를 조합하여 변형시키는 방법으로, 활성형 단백질의 생산을 최대화하고 inclusion body의 형성을 최소화하는 배양조건을 조사하였다. 그 결과, 37$^{\circ}C$에서 배양했을 때에는 0.02mM의 IPTG를 첨가하였을 때 inclusion body를 가장 적게 만들고, 그에 따라 생산되는 효소활성도 가장 높았다. 반면, 28$^{\circ}C$로 배양온도를 낮추었을 때에는 0.06mM의 IPTG를 첨가하였을 때 aklavinone 11-hydroxylase효소가 최대로 생산됨을 SDS-PAGE 및 효소 활성측정으로 확인하였다. IPTG농도를 0.1 mM로 높인 경우에는 28$^{\circ}C$, 37$^{\circ}C$에서 모두 aklavinone 11-hydroxylase효소가 과발현되어 Inclusion body를 가장 많이 생성하였음을 알 수 있었다. 방선균에서 동일 유전자를 대량발현시키는 경우 발현된 단백질의 효소 활성은 있으나 SDS-PAGE상에서의 단백질의 관찰이 불가능하였고, 동시에 단백질의 정제시 효소활성이 소실되어 정제가 불가능하였다. 이러한 효소 활성의 소실의 원인은 세포내의 어떤 저분자물질일 것으로 추정되며 본 연구에서 제작한 antibody를 이용하면, 효소의 정제가 용이하게 수행될 것이다. 특히 대장균계에서의 활성형 효소의 최적발현조건에서 세포를 배양하거나, inclusion body의 refolding을 실시한 후, 항체를 이용한 Western blot assay를 지표로 효소를 정제하면, 미지의 cofactor의 정체도 밝혀지고 aklavinone 11-hydroxylase류의 효소 특성 연구에 큰 도움이 될 것이다. 또한 이 효소를 이용한 다양한 종류의 bioconversion을 실시하여 그동안 background 때문에 생성된 product의 검출이 불가능했었던 소량의 생성산물의 분석도 가능할 것으로 판단되어 금후의 bioconversion연구에 기대하는 바가 크다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.492-498
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• 2019

기존 연구를 통하여 토양에서 분리한 Acinetobacter schindleri DYL129로부터 3개의 lipase 유전자(lipAD1, lipAD2와 lipAD3)들과 1개의 chaperone (lipBD) 유전자를 보고하였다. 본 연구에서는 각 유전자들의 발현을 위해서 pET32a(+)와 pGEX-6P-1 벡터에 클로닝하여 각각을 pETLAD1-3와 pETLBD 또는 pGEXLAD1-3와 pGEXLB로 명명하였으며, 단백질의 발현량은 pET 시스템을 사용할 때 1.5 배 정도 향상됨을 확인하였다. LipAD1과 LipAD2는 inclusion body 형태로 발현이 되었으며, LipAD3과 LipBD는 soluble type으로도 발현되었다. Inclusion body 형태의 LipAD1과 LipAD2는 고농도의 우레아를 처리하여 refolding 시켰다. LipAD1은 C4와 C2를, LipAD2는 C2와 C14를 그리고 lipAD3은 C2, C4와 C14를 기질로 잘 이용하는 것을 확인하였다. 그리고 모든 효소들은 $50^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었다.