• 제목/요약/키워드: repetitive polypeptides

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반복단위 단백질 고분자의 유전공학적 합성 및 응용 (Genetic Synthesis and Applications of Repetitive Protein Polymers)

  • 박미성;최차용;원종인
    • KSBB Journal
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    • 제22권4호
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    • pp.179-184
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    • 2007
  • 본 연구는 특정 아미노산들로 구성된 단위체가 반복되는 형태를 가지는 반복단위 단백질을 유전공학적으로 합성하는 방법들과 응용사례들을 소개하고 있다. 유전공학적 합성법은 단위체의 반복횟수를 정확하게 제어하면서 인식부위의 제한을 없애서 원하는 단백질만을 발현할 수 있도록 발전해왔으며, 최근 소개된 RDL과 CCM 방법에 의하여 가능해졌다. 반복단위 단백질의 응용사례로는 대표적으로 ELP, SLP, Prolamin 등의 단백질을 합성하여 생체재료나 약물전달시스템을 개발하는데 응용하거나, ELFSE의 drag-tag 개발에 응용되는 연구들이 진행되고 있다. 화학적으로 합성된 고분자에 비해 유전공학적으로 합성된 반복단위 고분자의 경우, 고유의 물리적 성질과 함께 환경에 미치는 유해함이 상대적으로 적다는 점 때문에 미래의 신소재로 기대되고 있다.

Microchip상에서 효율적인 DNA 분석을 위한 반복단위 단백질의 생산 (Production of Repetitive Polypeptides for an Efficient DNA Analysis on a Microchip)

  • 이현진;최석진;서태석;원종인
    • KSBB Journal
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    • 제25권2호
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    • pp.199-204
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    • 2010
  • Drag-tag으로 사용될 반복단위 단백질을 생물학적인 방법을 통해 생산함으로써 수용액 내에서 DNA 분리가 가능함을 확인하였다. 서로 다른 크기를 갖는 두 종류의 반복단위 단백질을 디자인하였고, 이를 발현시킨 뒤 정제하였다. 정제된 반복단위 단백질에 형광 dye를 포함하고 있는 100 base의 DNA를 연결하였고, 이 연결 물질을 모세관 내부가 수용액으로 충진된 microchip 상에서 전기영동 하였다. 그 결과 생물학적으로 생산된 반복단위 단백질이 SNP 분석과 같은 빠르고 효율적인 DNA 분석에 적합한 후보물질로 사용될 수 있음을 확인하였다.

Molecular and Cellular Studies of Seed Storage Proteins from Rice and Wheat

  • Kim, Woo-Taek
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제32권1호
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    • pp.64-72
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    • 1989
  • Near full length cDNA clones encoding the rice seed storage protein, prolamine, were isolated and divided into two homology classes based on cross-hybridization and DNA sequencing analysis. These cDNA clones contain a single open reading frame encoding a putative rice prolamine precursor(M.W.=17,200) possessing atypical 14 amino acid signal peptide. Clones of these two homology classes diverge mainly by insertions/deletions of short nucleotide stretches and point mutations. The deduced primary structures of both types of prolamine polypeptides are devoid of any major tandem repetitive sequences, a feature prevalent in other cereal prolamines. No significant homology teas detected between the rice prolamine and other cereal prolamines, indicating that the rice gene evolved from a different ancestor that gave rise to other cereal prolamine genes. Developing wheat and rice endosperms were examined using ultrathin sections prepared from tissues harvested at various days after flowering. By immunocytochemical localization techniques, wheat prolamines are localized within vesicles from Golgi apparatus and in homogeneous regions of protein bodies. The involvement of the goli apparatus in the packaging of wheat prolamines into protein bodies indicates a pathway which differs from the mode of other cereal prolamines and resembles the mechanism employed for the storage of rice glutelin and legume globulins.

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Isolation, Molecular Phylogeny, and Tissue Distribution of Four cDNAs Encoding the Apolipoprotein Multigene Family in Barred Knifejaw, Oplegnathus fasciatus (Teleostei, Perciformes)

  • Kim, Keun-Yong;Cho, Young-Sun;Kim, Sung-Koo;Nam, Yoon-Kwon
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제11권2호
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    • pp.88-97
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    • 2008
  • Lipoproteins are complexes of lipids and specific apolipoproteins that are involved in lipid transport and redistribution among various tissues. In this study, we isolated full-length apolipoprotein cDNA sequences encoding apolipoprotein A-I (apoA-I), apoE, apoC-II, and apo-14 kDa in barred knifejaw, Oplegnathus fasciatus. In addition, we reconstructed phylogenetic trees and investigated mRNA tissue distributions. Alignment analyses of amino acid sequences revealed that secondary structures of the polypeptides apoA-I, apoE, and apoC-II in barred knifejaw are well conserved with their teleostean and mammalian counterparts in terms of characteristic tandem repetitive units forming amphipathic ${\alpha}$-helices. Both the sequence alignment data and cleavage sites of apo-14 kDa indicated a clear differentiation between Percomorpha and Cypriniformes. Meanwhile, the phylogenetic trees of apolipoprotein sub-families suggested that the common ancestor prior to the split of the Actinopterygii (ray-finned fishes) and Sarcopterygii (tetrapods) would have possessed the primordial protein-encoding genes. Tissue distribution of each apolipoprotein transcript determined by semi-quantitative RTPCR showed that barred knifejaw apoA-I transcripts were more or less ubiquitously expressed in the liver, intestines, brain, muscle, spleen, and kidney. The most striking difference from previous observations on barred knifejaw was the ubiquitous expression of apoE across all somatic tissues. Barred knifejaw apoC-II showed tissue-specific expression in the liver and intestines, while the liver and brain were the major sites of apo-14kDa mRNA synthesis.

보통 밀에서 저분자글루테닌 유전자 클로닝 및 단백질 동정 (Cloning of Low-molecular-weight Glutenin Subunit Genes and Identification of their Protein Products in Common Wheat (Triticum aestivum L.))

  • 이종열;김영태;김보미;이정혜;임선형;하선화;안상낙;남명희;김영미
    • 한국육종학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.547-554
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    • 2010
  • 미성숙 종자로부터 추출된 전체 RNA를 이용하여 합성한 cDNA와 LMW-GS 특이 프라이머세트를 이용하여 43개의 LMW-GS 유전자를 분리하였다. 각각의 유추 아미노산은 상동성이 높은 20개의 시그널 펩타이드, N-말단 영역, 반복서열영역 그리고 C-말단 영역을 가지며 C-말단 영역에 분자내 혹은 분자간 이황화 결합을 형성하는 전형적인 8개의 시스테인을 가지고 있었다. 이들 시스테인의 위치는 첫번째, 일곱번째를 제외하고는 보존되어 있었다. Ikeda 분류법과 비교할 경우, 이들은 각각 그룹 1, 2, 3 또는 4, 5, 7, 10(이중 그룹 2와 5가 가장 많음) 그리고 11에 속하며 그룹 6, 8, 9 그리고 12에 속한 단백질은 탐지되지 않았다. 이들 43개 LMW-GS 유전자들을 Lasergene Version 7.0을 이용하여 DNA 염기서열 수준에서 계통도를 분석한 결과 Ikeda 그룹의 분류법과 일치하였다. 단백질 수준에서 LMW-GS들을 확인하기 위해 2DE로 이들 단백질을 분리하여 이들의 N-말단 아미노산 서열을 분석하였다. 7개 스팟의 N-말단 아미노산 서열을 확인할 수 있었고 이중 2개는 N-말단 아미노산 서열이 세린으로 시작하는 LMW-s 타입이었고 5개는 N-말단 아미노산 서열이 메티오닌으로 시작하는 LMW-m 타입이었다. 이들 서열은 Ikeda 그룹의 분류법에 따르면 그룹 1, 2, 3, 3/4, 5 그리고 10이었다. 이들 LMW-GS 단백질 중 2개는 Glu-D3 그리고 3개는 Glu-B3에 의해 encoding 되었고 나머지는 확인이 불가능 하였다. 그룹 6, 7, 8, 9, 11, 그리고 12의 스팟은 확인할 수 없었다. N-말단 아미노산 서열들과 클로닝된 LMW-GS 유전자군을 비교해 보면 그룹 1, 2, 3/4, 5 그리고 10이 모두 유전자와 단백질 수준에서 존재하고 있음을 확인하였다. 본 연구는 다양한 LMW-GS 유전자들을 분리, 동정하였고 이들의 해당 단백질을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 밀가루 품질 향상을 위한 육종 프로그램에 도움이 될 것이다.