As for the purpose, we first introduce an random mutation into wild-type gene to expand a mutation space, and then further recombine the mutant genes by staggered extension process PCR. As a result, we obtained the best clones 6-52 that showed a high activity and stability, from a round of error prone and staggered extension process PCR. The purified enzyme showed a similar pH stability to the wild-type enzyme and reveal a slightly high optimum pH at 12. In the optimum temperature, an identical dependency was also showed and a quite high stability in the thermal stability was obtained. Along with this, the enzyme was also stable at a reaction that supplement with a 15 % of ethanol as an additive. The addition of other solvents and surfactants did not improve the reaction and thus resulted in a similar profile to those of wild-type enzyme. The specific activity on the target compound rac-ketoprofen ethyl ester was calculated to be about 85, 000 unit, and the kinetic constants Km and Vmax were determined to be 0.2 mM and 90 mM/mg-protein/min respectively. The deduced amino acid alignment with the wild type enzyme revealed five mutations at L120P, I208V, T249A, D287H and T357A. Based on these observations, the site directed mutagenesis to delineate the mutagenic effect is under progress.
Kim, Dong-Uk;Yoo, Ji-Ho;Lee, Yong-Joo;Kim, Kwan-Soo;Cho, Hyun-Soo
BMB Reports
/
v.41
no.1
/
pp.48-54
/
2008
PM0188 is a newly identified sialyltransferase from P. multocida which transfers sialic acid from cytidine 5'-monophosphonuraminic acid (CMP-NeuAc) to an acceptor sugar. Although sialyltransferases are involved in important biological functions like cell-cell recognition, cell differentiation and receptor-ligand interactions, little is known about their catalytic mechanism. Here, we report the X-ray crystal structures of PM0188 in the presence of an acceptor sugar and a donor sugar analogue, revealing the precise mechanism of sialic acid transfer. Site-directed mutagenesis, kinetic assays, and structural analysis show that Asp141, His311, Glu338, Ser355 and Ser356 are important catalytic residues; Asp141 is especially crucial as it acts as a general base. These complex structures provide insights into the mechanism of sialyltransferases and the structure-based design of specific inhibitors.
Acetohydroxy acid synthase catalyzes the first common step in the biosynthesis of branched chain amino acids. AHAS plays two distinct metabolic roles, and is designated as anabolic AHAS and catabolic AHAS, depending on its function. Anabolic AHAS is FAD-dependent, while its catabolic counterpart is not. In this work, a conserved motif was identified in the $\beta$-domain of anabolic AHASs, but not in catabolic AHAS ($_{372}RFDDR_{376}$). In order to determine the functions of this motif, we replaced the motif with the corresponding sequence in FAD-independent AHAS, SPVEY. None of these three mutants (SPV, SPVE, and SPVEY) was detected with bound FAD. However, two of these mutants (SPVE and SPVEY) were active at a low level of specific activity. Although they exhibited pyruvate- and ThDP- dependent characteristics, the activity of the two active mutants appears to be FAD-independent. The SPVEY mutant was completely insensitive to the three tested herbicides, even at extremely high concentrations and is also somewhat more thermolabile than the wild type enzyme. The data provided in this work suggest that the RFDDR motif is a possible determinant of the FAD-dependent and herbicide-resistant properties of tobacco AHAS. The SPVEY mutant appears to exhibit catabolic AHAS-like activity.
Human and bovine dopamine transporters (DAT) demonstrate discrete functional differences in the dopamine (DA) transport and cocaine binding. The functional analyses on the chimeras of human and bovine DAT have revealed that the region from the $133^{rd}{\;}to{\;}186^{th}$ residue(encompassing the $3^{rd}$ trans-membrane domain (TM) is responsible for the substrate transport and cocaine binding. The present studies have been done to find out the specific amino acid(s) which is essential for the binding of cocaine to DAT by interchanging the amino acids in that region between human and bovine DAT. When isoleucine, the $152^{nd}$ residue of chimera B3 (bovine DAT sequence) was transformed back to valine, the human DAT residue at the identical position, the cocaine binding was remarkably recovered to 98% of the human DAT values. In addition, the cocaine binding of the human DAT was decreased by 57% by substituting isoleucine for valine at position 152. When isoleucine at position 152 of the chimera B3 was converted to the other amino acids to provide an possible molecular basis for the functional role of the $152^{nd}$ residue, only the conversion to alanine among acids tested significantly the cocaine by 34%, but these effect were not as much as those by the conversion to valine. In conclusion, valine at position 152 is a crucial amino acid for the interaction of cocaine to the DAT.
[ $\beta$ ]-Fructofuranosidases, a family 32 of glycoside hydrolases (GH32), share three conserved domains including the W(L/M)(C/N)DP(Q/N), FRDPK, and ECP(D/G) motifs. The functional role of the conserved acidic residues within three domains of levan fructotransferase, one of the $\beta-fructofuranosidases$, from Microbacterium sp. AL-210 was studied by site-directed mutagenesis. Each mutant was overexpressed in E. coli BL21(DE3) and purified by using Hi-Trap chelating affinity chromatography and fast performance liquid chromatography. Substitution of Asp-63 by Ala, Asp-195 by Asn, and Glu-245 by Ala and Asp decreased the enzyme activity by approximately 100-fold compared to the wild-type enzyme. This result indicates that three acidic residues Asp-63, Asp-195, and Glu-245 play a major role in catalysis. Since the three acidic residues are present in a conserved position in inulinase, levanase, levanfructotransferase, and invertase, they are likely to have a common functional role as nucleophile, transition state stabilizer, and general acid in $\beta-fructofuranosidases$.
Tandem affinity purification (TAP) method combined with LC-MS/MS is the most accurate and reliable way to study the interaction of proteins or proteomics in a genome-wide scale. For the first time, we used a TAP-tag as a mutagenic tool to disrupt protein interactions at the specific site. Although lots of commonly used mutational tools exist to study functions of a gene, such as deletional mutations and site-directed mutagenesis, each method has its own demerit. To test the usefulness of a TAP-tag as a mutagenic tool, we applied a TAP-tag to RNA polymerase II, which is the key enzyme of gene expression and is controlled by hundreds of transcription factors even to transcribe a gene. Our experiment is based on the hypothesis that there will be interrupted interactions between Pol II and transcription factors owing to the TAP-tag attached at the C-terminus of each subunit of Pol II, and the abnormality caused by interrupted protein interactions can be observed by measuring a cell-cycle of each yeast strain. From ten different TAP-tagged strains, Rpb7- and Rpb12-TAP-tagged strains show severe defects in growth rate and morphology. Without a heterodimer of Rpb4/Rpb7, only the ten subunits Pol II can conduct transcription normally, and there is no previously known function of Rpb7. The observed defect of the Rpb7-TAP-tagged strain shows that Rpb7 forms a complex with other proteins or compounds and the interruption of the interaction can interfere with the normal cell cycle and morphology of the cell and nucleus. This is a novel attempt to use a TAP-tag as a proteomic tool to study protein interactions.
Park, Sun-Ha;Kwon, Sunghark;Lee, Chang Woo;Kim, Chang Min;Jeong, Chang Sook;Kim, Kyung-Jin;Hong, Jong Wook;Kim, Hak Jun;Park, Hyun Ho;Lee, Jun Hyuck
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.29
no.2
/
pp.244-255
/
2019
Xylose isomerase (XI; E.C. 5.3.1.5) catalyzes the isomerization of xylose to xylulose, which can be used to produce bioethanol through fermentation. Therefore, XI has recently gained attention as a key catalyst in the bioenergy industry. Here, we identified, purified, and characterized a XI (PbXI) from the psychrophilic soil microorganism, Paenibacillus sp. R4. Surprisingly, activity assay results showed that PbXI is not a cold-active enzyme, but displays optimal activity at $60^{\circ}C$. We solved the crystal structure of PbXI at $1.94-{\AA}$ resolution to investigate the origin of its thermostability. The PbXI structure shows a $({\beta}/{\alpha})_8$-barrel fold with tight tetrameric interactions and it has three divalent metal ions (CaI, CaII, and CaIII). Two metal ions (CaI and CaII) located in the active site are known to be involved in the enzymatic reaction. The third metal ion (CaIII), located near the ${\beta}4-{\alpha}6$ loop region, was newly identified and is thought to be important for the stability of PbXI. Compared with previously determined thermostable and mesophilic XI structures, the ${\beta}1-{\alpha}2$ loop structures near the substrate binding pocket of PbXI were remarkably different. Site-directed mutagenesis studies suggested that the flexible ${\beta}1-{\alpha}2$ loop region is essential for PbXI activity. Our findings provide valuable insights that can be applied in protein engineering to generate low-temperature purpose-specific XI enzymes.
Oxidized abasic residues arise as a major class of DNA damage by a variety of agents involving free radical attack and oxidation of deoxyribose sugar components. 2-deoxyribonolactone (dL) is a C1'-oxidized abasic lesion implicated in DNA strand scission, mutagenesis, and covalent DNA-protein cross-link (DPC). We show here that mammalian cell-free extract give rise to stable DPC formation that is specifically mediated by dL residue. When a duplex DNA containing dL at the site-specific position was incubated with cell-free extracts of Po ${\beta}-proficient$ and -deficient mouse embryonic fibroblast cells, the formation of major dL-mediated DPC was dependent on the presence of DNA polymerase (Pol) ${\beta}$. Formation of dL-specific DPC was also observed with histones and FEN1 nuclease, although the reactivity in forming dL-mediated DPC was significantly higher with Pol ${\beta}$ than with histones or FEN1. DNA repair assay with a defined DPC revealed that the dL lesion once cross-linked with Pol ${\beta}$ was resistant to nucleotide excision repair activity of cell-free extract. Analysis of nucleotide excision repair utilizing a model DNA substrate containing a (6-4) photoproduct suggested that excision process for DPC was inhibited because of DNA single-strand incision at 5' of the lesion. Consequently DPC mediated by dL lesion may not be readily repaired by DNA excision repair pathway but instead function as unusual DNA damage causing a prolonged DNA strand break and trapping of the major base excision repair enzyme.
Kim, Hee-Jin;Shin, Chan-Young;Sang Bong lee;Ko, Kwang-Ho
Biomolecules & Therapeutics
/
v.2
no.4
/
pp.303-309
/
1994
The analysis of membrane receptors for hormones and neurotransmitters has progressed considerably by pharmacological and biochemical means and more recently through the use of specific antibodies. Two kinds of antibodies could be produced, one is from synthetic peptides and the other from proteins such as purified receptor. Anti-peptide antibodies gave some advantages; epitope is evident and also receptor purification in quantity is not prerequisite. It can be also applied to the study of receptor structure-activity relationship. The purpose of the present study was 1) to produce and characterize a polyclonal antibody against a synthetic $\beta$2-adrenergic receptor peptide(Phe-Gly-Asn-Phe-Trp-Cys-Phe-Trp-Thr-Ser-Ile-Asp-Val-Leu) and 2) to determine the effects of this antibody on the $\beta$-adrenergic receptor ligand interaction. The peptide sequence contains an amino acid residue such as Asp-113 which was identified as one of important component for receptor-ligand interaction in site-directed mutagenesis studies. Production of antibody was performed by immunization of rabbits through popliteal lymph node with the peptide coupled with Keyhole Limpet Hemocyanin (KLH). The titer of antibody against this peptide was 1 : 1000. The anti-peptide antibody was able to detect a 67 kDa protein band in western blot corresponding to the molecular weight of the $\beta$-adrenergic receptor in partially purified receptor fraction derived from guinea pig lung. The antisera inhibited the specific binding of [$^3$H]dihydroalprenolol to $\beta$-adrenergic receptor in a concentration-dependent manner. The results from this study suggest that the peptide sequence selected in the present study is important for the receptor ligand interaction.
Kim, Sun-Ho;Kang, Yun-Hwan;Han, Hay-Ju;Bae, Dong-Won;Kim, Min-Chul;Lim, Chae-Oh;Chung, Woo-Sik
Journal of Plant Biotechnology
/
v.36
no.1
/
pp.53-58
/
2009
Calcium signals can be transduced by binding calmodulin (CaM), a $Ca^{2+}$ sensor in eukaryotes, is known to be involved in the regulation of diverse cellular functions. We isolated a CaM-binding protein 63 kD (AtCBP63) from the pathogen-treated Arabidopsis cDNA expression library. Recently, AtCBP63 was identified as a CaM bining protein. The CaM binding domain of AtCBP63 was reported to be located in its N-terminal region, In this study, however, we showed that ACaM2 could specifically bind to second CaM-binding domain (CaMBD) of AtCBP63 at the C-terminal region. The specific binding of CaM to CaM binding domain was confirmed by a gel mobility shift assay, a split ubiquitin assay, site-directed mutagenesis, and a competition assay using a $Ca^{2+}$/CaM-dependent enzyme. The gene expression of AtCBP63 was induced by pathogens and pathogens related second messengers. This result suggests that a CaM binding protein, AtCBP63, may play role in pathogen defense signaling pathway.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.