• 생명과학회지
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• 제9권6호
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• pp.733-736
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• 1999

대장균 트립토판 중합요소 (tryptophan synthase) $\alpha$ 소단위체의 24번 잔기인 트레오닌이 메티오닌, 알라닌 또는 세린으로 치환되고 잔기 139에 트립토판이 있는 단백질를 정제하여, 여러가지 요소 농도에 대한 트립토판 형광값의 변화를 측정하여 변성곡선을 얻었다. 이들 단백질들은 모두 F139W 단백질에 비해 구조형성 성질에 큰 변화를 일으켰으며, 잔기 24번은 구조형성에 중요한 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제9권2호
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• pp.146-152
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• 1999

본 연구에서는 대장균 트립토판 중합효소(tryptophan synthase) $\alpha$ 소단위체의 폴딩에 있어 24번 잔기의 역할을 보고자 하였다. 24번 잔기인 트레오닌이 메티오닌, 알라닌, 세린, 류신 또는 리신으로 치환된 단백질를 대장균내에서 과량 발현시켜 수용성 구조의 양과 비수용성인 inclusion body양을 조사하였다. 그 결과 메티오닌이나 류신으로 치환된 $\alpha$ 소단위체는 트레오닌이 있는 소단위체와 마찬가지로 수용성 구조가 대부분을 차지하였다. 반면, 세린이나 알라닌 또는 리신으로 치환된 단백질들은 많은 양이 inclusion body로 발현되었다. 이 결과는 트립토판 중합효소 $\alpha$ 소단위체의 폴딩에 있어서 24번 잔기가 관여하고 있음을 제시하고 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권9호
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• pp.1823-1826
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• 2008

• BMB Reports
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• 제32권1호
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• pp.20-24
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• 1999

The first step of the branch pathway in tryptophan biosynthesis is catalyzed by anthranilate synthase, which is subjected to feedback inhibition by the end product of the pathway. The $trpE^{FBR}$ gene from a mutant Escherichia coli strain coding for anthranilate synthase that was insensitive to feedback inhibition by tryptophan has been cloned. To identify the amino acid changes involved in the feedback regulation of anthranilate synthase, the nucleotide sequence of the mutant $trpE^{FBR}$ gene was determined. Sequence analysis of the $trpE^{FBR}$ gene revealed that four bases were changed in the structural gene while alteration was not found in the 5' control region. Among these base changes, only two base substitutions caused the alterations in amino acid sequences. From the results of restriction fragment exchange mapping, the 61st nucleotide, C to A substitution, that changed $Pro^{21}{\rightarrow}Ser$ was identified as the cause of the desensitization to feedback inhibition by tryptophan. Additional feedback-resistant enzymes of the E. coli anthranilate synthases were constructed by site-directed mutagenesis to examine the effect of the $Ser^{40}\;{\rightarrow}\;Arg^{40}$ change found in the $trpE^{FBR}$ gene of Brevibacterium lactofermentum. From the feedback inhibition analysis, the $Pro^{21}{\rightarrow}Ser$ and $Ser^{40}{\rightarrow}Arg$ mutants maintained about 50% and 90% of their maximal activities, respectively, even at the extreme concentration of 10 mM tryptophan. From these results, we suggest that the $Pro^{21}$ and $Ser^{40}$ residues are involved in the tryptophan binding in the E. coli enzyme.

• Molecules and Cells
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• 제19권2호
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• pp.219-222
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• 2005

The a-subunit of Escherichia coli tryptophan synthase (${\alpha}TS$), a component of the tryptophan synthase ${\alpha}_2{\beta}_2$ complex, is a monomeric 268-residues protein (Mr = 28,600). ${\alpha}TS$ by itself catalyzes the cleavage of indole-3-glycerol phosphate to glyceraldehyde-3-phosphate and indole, which is converted to tryptophan in tryptophan biosynthesis. Wild-type and P28L/Y173F double mutant ${\alpha}$-subunits were overexpressed in E. coli and crystallized at 298 K by the hanging-drop vapor-diffusion method. X-ray diffraction data were collected to $2.5{\AA}$ resolution from the wild-type crystals and to $1.8{\AA}$ from the crystals of the double mutant, since the latter produced better quality diffraction data. The wild-type crystals belonged to the monoclinic space group C2 ($a=155.64{\AA}$, $b=44.54{\AA}$, $c=71.53{\AA}$ and ${\beta}=96.39^{\circ}$) and the P28L/Y173F crystals to the monoclinic space group $P2_1$ ($a=71.09{\AA}$, b=52.70, $c=71.52{\AA}$ and ${\beta}=91.49^{\circ}$). The asymmetric unit of both structures contained two molecules of ${\alpha}TS$. Crystal volume per protein mass ($V_m$) and solvent content were $2.15{\AA}^3\;Da^{-1}$ and 42.95% for the wild-type and $2.34{\AA}^3\;Da^{-1}$ and 47.52% for the double mutant.

• 미생물학회지
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• 제25권1호
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• pp.46-51
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• 1987

In order to increase the production of tryptophan by maximizing expression of recombinant trp plasmid, Klebsiella pneumoniae KC 105(pheA tyrA trpE trpR tyrR) was genetically modified. KC 107, inosine monophospate(IMP) auxotroph from KC 105 and KC 108, histidine(His) auxotroph from KC 107 were also derived respectively to increase phosphoribosylpyrophosphate(PRPP) production which is required for tryptophan biosynthesis. From KC 107 phosphoribosylpyrophosphate consumption which is required for tryptophan biosynthesis. From KC 107 and KC 108, KC 109 and KC 110, both arginine auxotrophs were derived respectively. To investigate the expression of recombinant trp plasmid in the selected K. pneumoniae mutants, the auxotrophic mutants were transformed with recombinant trp plasmids pSC 101-$trpE^{FBR}$, pSC 101-trpL(.DELTA.att) $trpE^{FBR}$ (pSC 101-trp-AF). Amount of tryptophan produced and activities of tryptophan synthase of $trpR^{-}$ mutant (KC 100) and $tyrR^{-}$ mutnat(KC 105) containing recombinant plasmid pSC 101-trp operon were increased by 30-40% as compared with KC 99(pheA tyrA trpE) containing recombinant plasmid pSC 101-trp operon. Activities of tryptophan synthase and production of tryptophan of KC 108 ($His^{-}$) and KC 109($Arg^{-}$) containing recombinant plasmid pSC 101-trp operon were increase by two-fold as compared with KC 107 containing pSC 101-trp operon.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.186-195
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• 2015

Anthranilate synthase (AS)는 트립토판(Trp)과 indole-3-acetic acid, indole alkaloids의 생합성 경로에서 중요한 효소로 작용한다. 트립토판 생합성 상에서 feedback inhibition에 민감하게 반응하는 AS alpha-subunit 관련 OASA2 유전자 영역의 single (F124V) 및 double (S126F/L530D) 점돌연변이로 변형된 유전자의 재조합운반체를 작성하고 이들 유전자들을 Agrobacterium 방법으로 동진벼에 도입하여 형질전환체를 육성하였다. Single 및 double 돌연변이 OsASA2 유전자가 도입된 형질전환 벼 계통들은 nos gene probe를 이용한 TaqMan PCR 방법으로 single copy를 선발하였고, intergenic 계통을 선발하기 위해서 Bfa I 제한효소를 이용하여 RB와 LB 인접서열로부터 IPCR을 통한 FST 분석을 수행하여 4 개의 intergenic 계통을 선발하였다. 도입된 유전자의 발현으로 형질전환 벼는 Trp, IAN 및 IAA가 잎에 가장 많이 축적되었고, 종자의 트립토판 함량도 증가되었다. 후대에서 tryptophan 함량이 높은 S-TG와 D-TG의 두 호모 이벤트 계통을 육성하여 트립토판 함량을 분석한 결과 대조구에 비하여 13~30배 이상 높게 나타났으며, 유리아미노산의 함량도 증가하였다. 이벤트 계통을 이용하여 microarray 분석을 수행한 결과 세포 내 이온 수송, 영양분 공급 등에 영향을 주는 유전자군들이 up-regulation 되었고, 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소 등이 down-regulation 된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 선발된 두개의 상동성 이벤트 계통들이 고함량의 유리 트립토판 생산 벼의 육종에 효과적으로 이용될 수 있음을 보여준 결과로 생각된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제9권4호
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• pp.203-207
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• 2003

Protein aggregation could be problematic as causes of diseases and hindrance in the production of useful recombinant proteins. Aggregation of mutant tryptophan synthase $\alpha$-subunits was examined by treatment with urea and at high temperature. Large amorphous aggregate seemed to appear by heat treatment, while more various aggregates in size were formed by treatment with urea at low concentration. The result indicates that different aggregate in size could be formed depending on the treatment condition, suggesting different mechanisms underlying aggregation processes.

• 생명과학회지
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• 제9권3호
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• pp.328-332
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• 1999

The effect of cations on the formation of protein aggregates was examined by in vitro refolding of mutant tryptophan synthase $\alpha$-subunit in which Pro 24 was replaced by Leu. $NH^{4+},; K{^+}; and; Na^{+}$ and no effect, but $Mg^{2+}; and; Ca^{2+}$stimulated the formation of protein aggregates in dose-dependent manner. It is suggested that $Mg^{2+} and Ca^{2+}$ may be implicated in the formation of protein aggregates in vivo.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.319-323
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• 2013

단백질 덩어리는 질환의 원인이 되기도 하고, 유용한 유전자 재조합 단백질의 생산시 문제를 야기하기도 한다. 본 연구에서는 조건을 달리함으로 트립토판 합성효소 ${\alpha}$ 소단위체로부터 적어도 3가지 이상 다른 종류의 덩어리가 생길 수 있음을 보여주고 있다; (1) 불투명 흰색 침전 가능한 덩어리 (2) 투명하고 겔 유형의 침전 가능한 덩어리 (3) 불침전 덩어리. 이런 다른 종류의 덩어리 형태는 다른 기작을 통해 일어날 것으로 추정된다.