• 생명과학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1140-1146
• /
• 2018

이중탈인산화효소(DUSP)는 성장인자활성 단백질키나제(MAPK)를 조절해서 세포성장과 분화에 관여하며 암, 당뇨병, 면역질환, 신경질환의 신약개발표적이다. DUSP 단백질군에 속하는 DUSP19는c-Jun N-말단 키나제(JNK)를 조절하며 골관절염의 질환화과정에 관여한다. 우리는 야생형 DUSP19 에 비하여 상당히 활성이 증가된 cavity 형성 돌연변이인 DUSP19-L75A의 결정구조를 규명하였다. 결정구조는 Leu75의 곁가지가 없어진 결과로 cavity가 잘 형성되어 있는 것을 보여주며, 활성부위에 결합한 황이온이 회전된 형태로 존재하는 것을 보여준다. Cavity 형성에도 불구하고 cavity를 둘러싸고 있는 잔기들은 그다지 재조정되지 않은 것으로 나타나며 그 대신에 멀리 떨어진 트립토판 잔기가 소수성결합을 강화하고 있는 것으로 나타나서 L75A 돌연변이의 접힘은 cavity 부위의 재조정이 아니라 글로벌 접힘 에너지 최소화 기작에 의해 안정화 되었음을 발견할 수 있었다. 회전된 활성화부위 황이온의 구조는 인산화티로신 잔기와 유사함이 발견되어 L75A 돌연변이가 최적의 활성화형태를 유도했다는 것을 알 수 있었다. 내부 cavity에 의한 활성증가현상과 이에 대한 구조적 정보는 DUSP19의 알로스테릭 조절과 치료제 개발에 정보를 제공한다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1132-1139
• /
• 2018

진핵생물에서 유비퀴틴화 과정을 통해 단백질 안정성이 조절되며, E3 ligase는 유비퀴틴화 과정 동안 분해 대상 기질의 결정 및 기질로의 유비퀴틴 전달을 위한 주효소로 작용한다. Multi-subunit E3 ligase의 일종인 cullin4(CUL4)-based E3 ligase (CRL4) 복합체는 식물의 다양한 호르몬, 스트레스와 관련된 세포 내 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호르몬, 스트레스 신호 전달 과정에서 CRL4의 다양한 역할에 대한 보고가 애기장대에서 이루어져 왔음에도 불구하고, 주요 식량 작물인 벼에서의 CRL4 기능에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 벼에서 CRL4에 의해 매개되는 세포 내 반응들을 상세히 이해하기 위해, 본 연구에서는 애기장대 cullin4 (CUL4)의 상동 유전자를 벼에서 동정하고, 조직별 벼 CUL4 유전자의 발현 양상과 다양한 식물 호르몬 및 환경 스트레스 처리에 의한 해당 유전자의 발현 양상을 탐색하였다. 벼 CUL4 유전자인 OsCUL4는 앱시스산, 사이토키닌과 같은 식물 호르몬과 가뭄, 고염 스트레스에 의해 발현량이 급격히 상형 조절되는 양상을 보였는데 이는 해당 단백질이 앱시스산 및 사이토키닌에 의해 매개되는 세포 내 반응과 기능적으로 연계되어 있음을 암시한다. 또한, OsCUL4는 CRL4 복합체의 어댑터로 작용하는 OsDDB1과 직접적으로 결합하였는데, 이는 본 연구를 통해 동정한 OsCUL4가 벼에서 실질적으로 CRL4의 scaffold 단백질로 기능할 수 있음을 보여준다. 본 연구를 통해 수행된 OsCUL4 유전자의 발현 양상에 대한 연구는, 벼에서 CRL4 매개 유비퀴틴화 과정이 관여하는 세포 내 반응을 규명하기 위한 시작점으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권7호
• /
• pp.943-953
• /
• 2014

The XylH gene (1,167-bp) encoding a novel hemicellulase (41,584 Da) was identified from the genome of Microbacterium trichothecenolyticum HY-17, a gastrointestinal bacterium of Gryllotalpa orientalis. The enzyme consisted of a single catalytic domain, which is 74% identical to that of an endo-${\beta}$-1,4-xylanase (GH10) from Isoptericola variabilis 225. Unlike other endo-${\beta}$-1,4-xylanases from invertebrate-symbiotic bacteria, rXylH was an alkali-tolerant multifunctional enzyme possessing endo-${\beta}$-1,4-xylanase activity together with ${\beta}$-1,3/${\beta}$-1,4-glucanase activity, which exhibited its highest xylanolytic activity at pH 9.0 and 60oC, and was relatively stable within a broad pH range of 5.0-10.0. The susceptibilities of different xylosebased polysaccharides to the XylH were assessed to be as follows: oat spelts xylan > beechwood xylan > birchwood xylan > wheat arabinoxylan. rXylH was also able to readily cleave p-nitrophenyl (pNP) cellobioside and pNP-xylopyranoside, but did not hydrolyze other pNP-sugar derivatives, xylobiose, or hexose-based materials. Enzymatic hydrolysis of birchwood xylan resulted in the product composition of xylobiose (71.2%) and xylotriose (28.8%) as end products.

• 대한화학회지
• /
• 제54권5호
• /
• pp.567-572
• /
• 2010

닭의 간으로부터 5,10-methenyltetrahydrofolate synthetase를 30-70% 황산암모늄 분획, Q Sepharose Fast Flow anion exchange and Source 15Phe hydrophobic interaction chromatography을 이용하여 정제하였다. 세포 추출물, 황산암모늄 분획, Q Sepharose Fast Flow와 Source 15Phe 단계에서의 비활성은 각각0.0085, 0.031, 0.80 및 1.27 U/mg 이었다. 세포 추출물, 황산암모늄 분획, Q Sepharose Fast Flow와 Source 15Phe 단계에서의 정제도는 각각 1, 3.7, 94.1 및 149.4 이었다. HPLC gel permeation chromatography와 SDS-polyacrylamide electrophoresis 실험으로부터 5,10-methenyltetrahydrofolate synthetase는 분자량이 22.8 kDa인 단량체임을 알 수 있었다. 5-methyl THF과 Mg-ATP의 Km은 각각 $7.1\;{\mu}M$ 및 $63\;{\mu}M$ 이었다. 최적온도와 최적pH는 각각 $30^{\circ}C$ 및 6.0 이었다. 금속이온에 대한 특이성과 스토키오메트리 실험으로부터 최고속도가 $Mg^{2+}$과 1:1일 때 얻어진다는 것을 알 수 있었다. ATP와 Km은 MgATP, MgCTP, MgUTP 및 MgGTP의 순서로 증가하였으며 최고 역가는 같은 순으로 감소하였는데, 이는 MgATP 가 가장 효과적인 기질임을 증명한다. 이 효소는 tetranitrometane 및 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl)-carbodiimide에 의해서만 수식되었는데, 이는 tyrosine and carboxylate 잔기가 효소의 활성부위에 존재함을 나타낸다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.429-433
• /
• 2002

Candida sp. L-16 균주가 생산하는 D-xylulokinase는 배양균체를 초음파 파쇄한 조효소액으로 하여 황산암모늄 염석, DEAE-cellulose, chromatography, Sephadex G-100과 Sephadex G-200 gel filtration 과정으로 정제하여 최종 수율 11.2%로 약 23.2배 정제하였다. 정제 효소의 분자량은 SDS-PAGE로 분석한 결과 분자량은 75,000 dalton으로, Sephadex G-200겔 여과에 의해 150,000 dalton으로 나타나 dimer로 확인되었다. 효소 활성에 미치는 최적 반응 온도는 4$0^{\circ}C$로 나타났고, 온도안정성은 비교적 불안정하여 3$0^{\circ}C$이상에서는 빠르게 실활되었다. 정제 효소의 최적 반응 pH는 pH 8.0이었고, pH 7.0에서 pH 9.0 사이에서 비교적 효소활성이 높았다. 본 효소는 D-xylulose, D-arabinose, D-ribose등에서는 높은 기질특이성을 가지고 있었으나 D-xylose, D-glucose, L-arabinose 등은 기질로서 작용하지 못하였다. 정제 효소의 활성화 에너지값(Ea)은 $25^{\circ}C$ 내지 4$0^{\circ}C$$^{\circ}C$의 온도 범위에서 4.75kcal/mol이었다. 효소의 활성화제로는 EDTA, cysteine-HCl, DTT, glutathione 등이 존재하며 억제제로는 6-phosphogluconic acid, 2-koeto-gluconic acid 등으로 나타났다.

• 생명과학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.513-521
• /
• 2005

흑두로 제조한 청국으로부터 혈전용해력이 우수한 균을 선발하여 동정하였으며, 그를 Bacillus subtilis BB-1로 명명하였다. 이 균은 혈전용해효소 isozyme을 적어도 5개이상 생성하는 균주로 확인되었다. 이 균으로부터 크로모좀을 분리하여 shot gun법으로 혈전용해효소 유전자를 크로닝하였으며, 이 유전자를 BSF-1이라 명명하였다. 이 유전자는 714개의 아미노산을 암호화하고 있으며 기존에 밝혀진 혈전용해효소 유전자와 상동성은 검출되지 않은 새로운 혈전용해효소 유전자였다. 혈전용해효소활성 최적 pH 및 온도는 5.0과 $35^{\circ}C$였다. 기질특이성은 적혈구 배지 또는 skim milk, gelatin등에 전혀 분해활성이 없었다. 이는 혈전만을 특이적으로 분해하는 기질특이성을 보였으며, 혈전분해효소로서의 이용가능성이 충분한 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.285-290
• /
• 1994

자연계에서 새로운 제한효소 생산균을 검색하여 한 균주를 선발하고, 형태학적, 생리학적, 생화학적 특성들을 조사하여 Alcaligenes sp.로 동정하고 제한효소의 특성을 조사하였다. Alcaligenes sp. J-482가 생산하는 제한효소를 AspJI으로 명명하였다. AspJI은 pBR322, Adenovirus 2-DNA, ${lambda}$ DNA 등에 대한 절단양식이 AatII와 같아 AatII의 isoschizomer로 추정 되었으며, 효소활성에 12.5mM 이상의 $MgCl_2$를 필요로 하였으며, NaCl에 의하여 저해되었다. AspJI의 반응 최적 온도는 $37^{circ}C$, 최적 pH는 7.5로 확인 되었으며, 내열성을 조사한 결과 $85^{circ}C$이상에서 15분처리 할 때 안전히 실활되는 것으로 관찰되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.625-633
• /
• 2007

알긴산분해효소(EC 4. 2. 2. 3)를 균체외로 생산하는 새로운 방선균을 전라남도 완도의 연안토양으로부터 분리하고 이 균주를 Streptomyces sp. MET 0515라 명명하였다. 이 균주가 생산하는 균체외 알긴산분해효소를 아세톤 침전, 음이온 교환 크로마토그래피(Q-Sepharose and DEAE-Sepharose), 젤 크로마토그래피(Sephacryl S-200 HR gel filtration chromatography)를 이용하여 정제하였다. 이 효소의 최적 활성 온도과 pH는 각각 $70^{\circ}C$와 pH 7.5이고, 온도 안정성은 $0-50^{\circ}C$, pH 안정성은 pH 6.0-9.0였다. 이 효소는 $Mn^{2+}$ 이온 첨가시에는 활성이 증가하였으며 1mM $Fe^{3+}$, 1mM EDTA, 1mM $Zn^{2+}$ 이온 첨가시에는 활성이 억제되었다. 또한 이 효소는 poly-alpha 1,4-L-guluronate와 poly-beta 1,4-D-mannuronate두 종류의 기질에 대하여 활성을 나타냈다. 따라서 본 효소는 다른 미생물 기원의 효소와 비교해 볼 때 Streptomyces sp.가 생산하는 첫번째 효소로 인정되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.552-558
• /
• 2002

팽나무버섯(Flammulina velutipes)에서 polyphenol oxidase가 황산암모늄 침전법, Superdex G-75 겔여과크로마토그래피, Phenyl superose 친화크로마토그래피, Mono-Q 이온교환수지 크로마토그래피, 그리고 Superdex S-200 겔크로마토그래피 등의 과정으로 정제되었으며, 특성화 되었다. 정제된 효소의 비활성도는 199.1 units/mg으로 나타났으며, 이 효소는 40 kDa의 단일폴리펩티드 사슬로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 효소반응의 최적 pH와 온도는 각각 6.0과 $25^{\circ}C$,이었으며, pH 3과 5 사이의 산성조건과, pH 8과 10 사이의 알카리 조건에서는 활성이 감소되거나 상실되었다. 이 효소는 L-DOPA와 caffeic acid 등의 o-diphenols류에 대하여 높은 효소활성을 나타내었으며, L-DOPA와 caffeic acid에 대한 Km 값은 각각 3.97mM과 1.78mM로 계산되었다. 2-mercaptoethanol, L-ascorbic acid, sodium bisulfite, EDTA와 $Mg^{2+}$은 팽나무버섯 pholyphenol oxidase의 효소활성을 감소시켰으며, $Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$ and $Ni^{2+}$ 등은 효소의 활성을 촉진하는 인자로 밝혀졌다. 정제된 효소는 $-70^{\circ}C$에서 3개월, 그리고 $-20^{\circ}C$에서 1개월간 활성의 손실 없이 저장이 가능하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.944-953
• /
• 2021

리그닌은 식물의 세포벽에 풍부하게 존재하는 복잡한 phenylpropanoid 중합체이다. 주로 물 수송과 기계적 강도를 유지하는 조직에 존재하며 수분을 운반하거나, 기계적인 지지를 담당한다. 또한, 리그닌은 병원균의 감염이나 상처에 대한 물리적인 장벽으로 작용함으로써 방어 기작에 관여한다. 리그닌을 생성하는 모노리그놀 전구체는 cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) 유전자에 의해 합성된다. CAD는 cinnamaldehyde를 cinnamyl alcohol(p-coumaryl, coniferyl, sinapyl alcohol)로 전환하는 효소이다. CAD는 속씨식물에서 multigenic family로 존재하며 여러 식물 종에서 다른 기능을 가진 CAD isoform이 밝혀졌다. CAD 유전자의 여러 isoform은 식물의 발달 및 환경 신호에 따라 다르게 발현되었다. 하나의 isoform이 발달 리그닌화에 관여하는 반면, 다른 isoform은 방어 리그닌 및 기타 세포벽에 결합된 페놀의 구성에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. CAD isoform에 따라 기질 특이성이 다르게 나타나고, 이는 리그닌 합성을 조절하는 CAD 단백질의 생화학적 특성을 나타내는데 기여한다. 본 논문에서는 리그닌 생합성에서 CAD multigenic family 유전자의 발현과 조절에 대하여 설명하였다. CAD multigenic family의 isoform들은 유전적 조절이 복잡하고, 식물 발달 과정의 신호 경로와 스트레스 반응이 밀접하게 연동되어 있다. CAD 유전자에 의한 모노리그놀 합성은 발달 및 환경 신호에 의해 조절될 가능성이 높다.