• BMB Reports
• /
• 제33권6호
• /
• pp.493-498
• /
• 2000

Aquifex pyrophilus, a hyperthermophilic bacterium, has a serine-type protease that is located at the cell wall fraction with a mature size of 43 kDa. Molecular cloning of the protease gene revealed that it has an ORF of 619 amino acids with homologous catalytic site of serine-type proteases [Choi, I.-G., Bang, W.-K., Kim, S.-H., Yu, G. Y., J. Biol. Chem. (1999), Vol. 274, pp. 881-888]. Constructs containing different regions of the protease gene, including a alanine-substituted mutant at the active site serine, were constructed, and the factors affecting the expression level of the cloned protease gene in E. coli were examined. The presence of the C-terminus hydrophobic region of the protease hindered over-expression in E. coli. Also, the proteolytic activity of the expressed protein appeared to toxic to E. coli. An inactive form that deleted both of the N-terminal signal sequence and the C-terminal polar residues was over-expressed in a soluble form, purified to homogeneity, and its thermostability examined. The purified protein showed three disulfide bonds and three free sulfhydryl group. The thermal denaturation temperature of the protein was measured around $90^{\circ}C$ using a differential scanning calorimeter and circular dichroism spectrometry. The disulfide bonds were hardly reduced in the presence of reducing agents, suggesting that these disulfide bonds were located inside of the protein surface.

• Molecules and Cells
• /
• 제41권5호
• /
• pp.465-475
• /
• 2018

The advent of massively parallel sequencing, also called next-generation sequencing (NGS), has dramatically influenced cancer genomics by accelerating the identification of novel molecular alterations. Using a whole genome sequencing (WGS) approach, we identified somatic coding and noncoding variants that may contribute to leukemogenesis in 11 adult Korean acute myeloid leukemia (AML) patients, with serial tumor samples (primary and relapse) available for 5 of them; somatic variants were identified in 187 AML-related genes, including both novel (SIN3A, C10orf53, PTPRR, and RERGL) and well-known (NPM1, RUNX1, and CEPBA) AML-related genes. Notably, SIN3A expression shows prognostic value in AML. A newly designed method, referred to as "hot-zone" analysis, detected two putative functional noncoding variants that can alter transcription factor binding affinity near PPP1R10 and SRSF1. Moreover, the functional importance of the SRSF1 noncoding variant was further investigated by luciferase assays, which showed that the variant is critical for the regulation of gene expression leading to leukemogenesis. We expect that further functional investigation of these coding and noncoding variants will contribute to a more in-depth understanding of the underlying molecular mechanisms of AML and the development of targeted anti-cancer drugs.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.185-197
• /
• 2003

비증후군성 구순구개열을 발생시키는 주요유전자로 추측이 되는 OFC1 유전자(위치 염색체 6p24.3)의 한국인에서 나타나는 특성을 연구하였다. 3대에 걸쳐서 처음으로 비증후군성 구순구개열이 나타난 40 명의 환자(남자 20명, 여자 20명, 평균 나이 : 14.2세)와 3대에 걸쳐서 비증후군성 구순구개열을 포함한 어떤 선천성 기형도 나타나지 않았던 정상 성인 40명 (남자 20명, 여자 20명, 평균 나이 : 25.6세)을 연구 대상으로 하였다. 중합효소 연쇄 반응법을 이용하여 OFC1 유전자를 분리 증폭한 후, 염기 서열 분석을 통해서 대립유전자형을 밝히고, BLAST 와 Pedant-Pro 데이터베이스를 이용하여 단백질의 상동성 검색을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. OFC1 유전자는 'CA' 연쇄반복서열을 가진 극소위성 표지자로 밝혀졌다. 2. 환자군과 대조군의 OFC1 유전자의 특별한 차이는 발견되지 않았다. 3. 한국인에서 나타난 'CA' 연쇄반복서열의 형태는 'ABI linkage map 2'의 TA(CA)11TA(CA)10과는 달리, TA(CA)n의 형태를 띄었으며, 연쇄반복의 수는 17회에서 26회로 다양하게 나타났다. 4. 'CA' 연쇄반복서열의 횟수에 따라서, 9가지의 대립유전자형이 발견되었으며, 나타나는 빈도는 환자군과 대조군에서 유사하였다. 5. 'ABI linkage map 2'의 'CA' 연쇄반복서열 사이의 염기서열 T가 한국인에서는 C로 치환되어 있었지만, ORF예측을 하였을 때 예상되는 아미노산의 배열 차이는 관찰되지 않았다. 6. 한국인 OFC1 유전자의 염기서열로 예측되는 단백질을 알아보기 위하여 BLAST 검색을 한 결과, Telomerase reverse transcriptase(TERT, locus 5p15.33, NCBI Genome Annotation ; NT023089)와 Nucleotide binding protein 2(NBP2, locus 17q22, NCBI Genome Annotation; NT010783)가 유사한 구조를 가지는 단백질로 밝혀졌다. 7. Pedant-Pro 데이터베이스로 단백질 구조의 상동성 검색을 한 결과, OFC1 유전자는 적어도 하나의 transmembrane region과 non-gloular region을 가지는 구조로 밝혀졌다.

• 한국패류학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.399-408
• /
• 2014

본 연구에서는 북방전복 (Haliotis discus hannai)의 대용량 염기서열 분석을 통해 GST유전자의 전장 cDNA를 동정하였다. 북방전복 GST 유전자의 총 길이는 1669 bp로 672 bp의 ORF는 총 223개의 아미노산을 코딩하고 있으며 등전점은 5.69, 분자량은 25.8 kDa으로 예측되었다. 북방전복 GST아미노산 서열은 둥근전복과 지중해 담치와 같은 패류의 GSTA와 가장 유사성이 높았으며 계통수 분석을 통해 GSTA와 하나의 그룹을 이루었다. 북방전복 GST에는 GSTA의 특징을 갖는 두 site (N-말단의 G-site, C-말단의 H-site)가 보존되어 있었고 효소활성과 구조 유지에 중요한 잔기가 종간에 매우 보존되어 있었다. 북방전복 GST 유전자의 mRNA는 관찰된 모든 조직에서 발현하고 있었으며, 특히 외투막, 아가미, 간췌장, 소화관에서 높은 발현이 확인되었다. 북방전복의 GST는 비브리오균을 인위감염 시킨 전복의 간췌장에서 감염 후 1시간 뒤 발현이 급격히 증가했다가 3시간까지 증가한 뒤 감소하였고, 혈구세포에서는 감염 3시간 경과 후 발현 정도가 최고로 증가했다가 감소하였다. 따라서 북방전복 GST는 alpha class GST의 특징을 가지며 병원체 감염에 따른 면역반응 조절에 관여할 것이라 생각되며 병원균 감염에 따른 바이오마커로 활용가능 할 것이라 예상된다.

• 대한바이러스학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.39-49
• /
• 2000

The genome of Hantaan virus, the prototype of the hantavirus genus, is composed of three segmented, single stranded negative sense RNA genome. The 5' and 3' termini of the Hantaan virus RNA genome contain noncoding regions (NCRs) that are highly conserved and complementary to form panhandle structures. There are some reports that these NCRs seems to control gene expression and viral replication in influenza virus and vesicular stomatitis virus. In this study, we examined whether NCRs in Hantaan virus playa role in expression of the viral nucleocapsid protein (Np) and foreign (luciferase) gene. The 5' and/or 3' NCR-deleted mutants were constructed and analysed. The Np expression of 5' NCR-deleted clone was similar to that of the clone containing full S genome. In the case of 3' NCR-deleted clone, it showed 40% reduction. To investigate the role of NCR in foreign gene expression, the clones which are replaced ORF of Hantaan viral Np gene with that of luciferase gene were constructed. The results were similar to those of the experiments using Np gene. These results suggest that 3' NCR is more important than 5' NCR in protein expression. To find out a critical region of 3' NCR in protein expression, several clones with a deleted part of 3' NCR were constructed and analyzed. The deletion of the conserved region in 3' NCR showed $20{\sim}30%$ decrease in Np expression. However there were no change in luciferase activities between clones with or without non-conserved region of 3' NCR. These results suggest that the 3' NCR of Hantaan virus S genome, especially conserved region in 3' NCR, plays an important role in the expression of Hantaan viral Np and foreign genes.

• 생명과학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 1999

S. cerevisiae의 대표적인 구성적 promoter로 GAPDH, ADH1 및 ENO1를 사용하고 이들 promoter 하류에 INUl의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmid pYIGP, pADHl-lNU 및 pENO-INU를 구축하였다. 이들 plasmid 를 함유한 재조합 S. cerevisiae SEY2102 균주들을 sucrose 함유 평판배지에서 선별한 후, 초기 포도당 농도가 2$\%$ 또는 4$\%$인 배지에서 배양했을 때, 모든 균주들은 12시간 이후부터 정지기에 들어갔으며, 정지기에서도 느리지만 균체증식과 inulinase 발현은 계속되었다. 4% 포도당 배지에서 inulinase 총발현량은 ADH1 promoter 계를 제외하고 GAPDH와 ENO1 promoter의 경우 2$\%$ 포도당 배지 때 보다 약 2배 증가한 2.0 unit/mL과 1.4 unit/mL를 각각 보였다. 단위균체농도당 inulinase 활성 즉, 비활성은 GAPDH와 ENOl promoter계의 경우 포도당 농도가 4$\%$일 때 2$\%$때보다 약 63$\%$ 정도의 비활성 증가를 나타내었다. 하지만 ADH1 promoter의 경우는 오히려 비활성이 약 40$\%$ 감소하였다. 그러나, plasmid 안정성 측면에서는 ADH1과 ENO1 promoter 발현계가 GAPDH promoter 경우의 34$\%$보다 훨씬 뛰어난 80$\%$이상을 보였다. 결론적으로 높은 포도당 농도에서 구성적 promoter의 활성 (발현능)은 GAPDH, ENO1, ADH1 promoter 순으로 나타났지만, 초기 포도당 농도가 높을 때나 에탄을 생산이 심각한 유가식 배양에서는 ENO1 promoter가 inulinase의 구성적 발현ㆍ생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제34권3호
• /
• pp.56-63
• /
• 2006

셀룰로오스의 가수분해 기작을 구명하기 위하여 Phanerochaete chrysosporium으로부터 74A (PcGHF74A) 유전자를 클로닝한 결과 2162 bp의 염기서열에 해당하는 721개의 아미노산을 가지고 있으며, 다른 사상균에서 유래한 GHF74와 70~77%의 상동성을 나타냈다. Phanerochaete chrysosporium GHF74B (PcGHF74B)는 family 1에 속하는 Cellulose Binding Module (CBM)을 가지고 있으며 셀룰로오스 배양계에서 다양한 전사산물이 존재하였다. PcGHF74B 전사산물에서 나타난 splice variants를 조사하기 위해서 annotation data와 sequence data로부터 primer를 설계하여 RT-PCR분석을 수행하였으며 그 결과 다양한 배양조건에서 splice variants가 존재함을 확인하였다. 첫 번째는 annotation data와 다르게 11번째 intron을 포함하고 있어 full length로 추정되어지는 것으로 2562 bp에 stop codon이 존재했으며, 두 번째는 7번째 exon 1187 bp에 stop codon을 가지고 있으며 12개의 exon으로 구성되어 있다. 세 번째는 10개의 exon과 9개의 intron을 포함하고 있으며 7번째 exon에 stop codon이 존재했다. Splice variants로서 intron에 나타난 stop codon으로 인해 활성단백질의 합성이 일어나지 않을 것이며 비활성 단백질을 생성하거나 원래의 GHF74의 기능이 아닌 다른 새로운 기능을 갖는 단백질을 생성할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제23권11호
• /
• pp.1519-1528
• /
• 2013

Bacillus pumilus SG2, a halotolerant strain, expresses two major chitinases designated ChiS and ChiL that were induced by chitin and secreted into the supernatant. The present work aimed to obtain a mutant with higher chitinolytic activity through mutagenesis of Bacillus pumilus SG2 using a combination of UV irradiation and nitrous acid treatment. Following mutagenesis and screening on chitin agar and subsequent formation of halos, the mutated strains were examined for degradation of chitin under different conditions. A mutant designated AV2-9 was selected owing to its higher chitinase activity. To search for possible mutations in the whole operon including ChiS and ChiL, the entire chitinase operon, including the intergenic region, promoter, and two areas corresponding to the ChiS and ChiL ORF, was suquenced. Nucleotide sequence analysis of the complete chitinase operon from the SG2 and AV2-9 strains showed the presence of a mutation in the catalytic domain (GH18) of chitinase (ChiL). The results demonstrated that a single base change had occurred in the ChiL sequence in AV2-9. The wild-type chitinase, ChiL, and the mutant (designated ChiLm) were cloned, expressed, and purified in E. coli. Both enzymes showed similar profiles of activity at different ranges of pH, NaCl concentration, and temperature, but the mutant enzyme showed approximately 30% higher catalytic activity under all the conditions tested. The results obtained in this study showed that the thermal stability of chitinase increased in the mutant strain. Bioinformatics analysis was performed to predict changes in the stability of proteins caused by mutation.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2002

토양으로부터 phytate 분해능이 뛰어난 phytate를 생산하는 균주를 분리 동정한 결과 Escherichia coli로 동정되었고, E. coli WC7으로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 phytase를 ammonium sulfate 침전, Phenyl-Sepharose, DEAE-Sepharose, CM-Sepharose, Resoure S, Mono S 컬럼 크로마토그래피를 이용한 분리정제를 수행하여 정제도 1,250 배, 수율 30%로 정제하였고 640 Unit/mg의 비활성을 얻었다. 또한 정제된 phytase는 SDS-PAGE에서 분자량 45kDa인 단일 subunit로 이루어진 단일효소임을 확인하였다. E. coli WC7 phytase의 최적 pH는 5.0, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였으며, pH 2.0-12까지 안정하였다. 열안정성에서는 $60^{\circ}C$이상에서 급격한 활성의 감소를 보여 초기 활성의 20% 활성만을 나타내었다. Phytase의 N-말단 아미노산 서열은 Ser-Glu-Pro-Clu-Leu-Lys-Leu-Glu-Ser-Val-Val이었으며 이는 E. coli 유래의 pH 2.5 acid phosphatase와 아주 큰 유사성을 보였다. S. coli WC7 phytase의 유전자를 확보하기 위해 E. coli acid phosphatase의 DNA sequence를 바탕으로 한 primer들을 이용하여 PCR 클로닝을 수행하였으며 증폭된 PCR fragment를 pUC19 벡터에 클로닝 하고 DNA 염기서열을 결정하였다. 그 결과 1.2 kbp의 WC7 phytase 유전자의 ORF를 확인하였으며 432개의 아미노산으로 이루어진 분자량 44,716 Da의 단백질을 확인 할 수 있었다. 대부분의 acid phosphatase 효소들의 active site라고 추정되는 active site motif인 RHGXRXP가 N-terminal 쪽에 존재하고 있었다. pUEP를 이용하여 E. coli XL1-Blue에서 phytase를 발현시켰을 때 효소의 생산량이 17.5 U/ml로서 원균주의 23배 활성을 가졌으며,효소의 비활성 및 pH 안정성 측면에서 높은 산업적 이용가능성을 볼 때 사료첨가제 효소로의 개발을 기대할 수 있을 것이라 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.1193-1200
• /
• 2010

상수리 잎을 먹고 자라는 야생견사곤충의 일종인 작잠의 저장단백질인 아릴포린 유전자의 cDNA를 클로닝하고 발육경과에 따른 유전자발현의 양상을 조사 검토하였다. 작잠의 아릴포린 유전자의 cDNA는 2,112 bp의 ORF(open reading frame)를 포함하여 2,234 bp임을 밝혔다. 작잠 아릴포린 유전자의 cDNA염기서열로부터 아미노산 서열을 검토한 결과 방향족 아미노산인 페닐알라닌(phenylalanine)과 티로신(tyrosine)의 성분이 높은 아미노산 서열구조를 보였으며 ORF로부터 계산한 단백질의 분자량은 83,439 Da 이었다.작잠 아릴포린 저장단백질의 아미노산서열을 다른 곤충의 서열과 그 상동성을 비교 분석한 결과 세크로피아잠(H. cecropia)과는 78%, 담배나방의 알파단량체(M. sexta-$\alpha$ subunit)와는 71%, 담배나방의 베타단량체(M. sexta $\beta$-subunit)와는 62% 그리고 가잠(B. mori)과는 64%의 아미노산서열 상동성을 각각 보였다. 또, Northern blot analysis에서 유충 5령기의 중장, 중부 실샘, 후부 실샘에서는 아릴포린 유전자가 발현되지 않고 오로지 지방체 조직에서만 아릴포린 유전자가 발현되었음을 확인하였다. 아릴포린 유전자는 특히 종령인 5령 유충의 초기에 발현강도가 높았으며 중, 후기로 갈수록 그 강도가 감소하였다. 하지만 번데기시기에는 흔적 정도의 해당 mRNA가 검출되었으며, 이와 같이 검출된 mRNA는 불활성화된 것으로 추정된다. 이상의 결과에서 작잠 아릴포린 유전자의 cDNA가 클로닝되었으며, 이 유전자는 유충기특이적 발현 및 지방체 조직특이적 발현양상을 보인 점이 본 연구에서 확인되었다.