• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.121-129
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• 2015

알긴산은 미역이나 다시마 같은 갈조류의 세포벽에 존재하거나 또는 특정 박테리아들이 biofilm을 만들기 위하여 생산하는 L-${\alpha}$-guluronate 및 D-${\beta}$-mannuronate로 구성된 산성다당류이다. 전보에서 보고한 Sphingomonas sp. MJ-3의 외부 분해효소인 올리고알긴산 분해효소(oligoalginate lyase, MJ3-Oal)는 효소단백질의 N-terminal 영역에 내부 알긴산 분해효소인 polyM 분해효소의 단백질 서열과 상동성을 가지고 있었다. 본 실험에서는 MJ3-Oal이 외부 분해효소 활성뿐 만 아니라 내부 분해효소 활성도 함께 가지는 효소인지 알기 위하여 Saccharophagus degradans 2-40T 유래 올리고알긴산 분해효소인 Alg17c의 결정구조와 상동성 모델링을 행하였으며 기질과 수소결합을 할 것으로 예상되는 잔기 중 426번째 아미노산인 tyrosine을 구조가 비슷한 phenylalanine으로 돌연변이시키고 알긴산 분해양상을 wild type과 비교하였다. MJ3-Oal의 FPLC 결과를 보면 처음에는 이당류, 삼당류 등 올리고머가 증가하다가 최종적으로 단당류로 전환되었으나 Tyr426Phe 돌연변이 효소의 FPLC profile은 외부 분해활성만 나타내었다. 또한 $^1H$-NMR spectra 역시 MJ3-Oal은 polyM block 또는 polyMG block의 내부결합을 분해하는 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 Sphingomonas sp. MJ-3 유래 올리고알긴산 분해효소는 외부 분해효소 활성 및 내부 분해효소 활성 모두 가질 가능성을 뒷받침해 준다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.263-268
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• 2015

체강 소체는 꼬마 선충에서 내화과정을 통해 체강 내 액체를 세포 안으로 들여오는 특이적인 세포이다. 본 연구실에서의 최근 연구 결과에 의하면, 꼬마 선충에서 식이제한에 의한 수명연장에 체강 소체가 필수적임이 발견되었다. 본 연구에서는 꼬마 선충에서 체강 소체를 제거하였을 경우, 환경적 스트레스에 대한 저항성과 번식력을 개체 수준에서 연구하였다. 체강 소체는 체강 소체에만 특이적으로 발현하는 디프테리아 독소를 이용하여 제거하였다. 먼저 자외선에 대한 저항성은 20 J/cm²/min의 자외선을 조사한 후, 생존률의 변화를 매일 기록하였다. 또한 꼬마 선충을 35℃ 배양기에 10시간 동안 배양하여 열 스트레스를 가한 후, 생존률의 변화를 관찰하였다. 산화성 스트레스는 paraquat를 이용하여 생체 내 산화성 스트레스를 유도한 다음, 산화성 스트레스에 대한 저항성을 비교하다. 번식력의 경우, 번식기간 동안의 총 자손의 수와 날짜 별 자손의 수를 비교 분석하였다. 그 결과, 체강소체는 개체의 자외선 스트레스의 저항성에는 필수적이지만, 열과 산화성 스트레스 저항성에는 영향을 미치진 않는 것으로 보인다. 그리고 개체의 번식력에도 관여하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 노화 및 식이제한에 의한 수명연장의 기전을 이해하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1140-1146
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• 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.

• Molecules and Cells
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• 제20권3호
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• pp.385-391
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• 2005

As a first step towards identifying genes involving in the signal transduction pathways mediating rice blast resistance, we isolated 3 mutants lines that showed enhanced susceptibility to rice blast KJ105 (91-033) from a T-DNA insertion library of the japonica rice cultivar, Hwayeong. Since none of the susceptible phenotypes co-segregated with the T-DNA insertion we adapted a map-based cloning strategy to isolate the gene(s) responsible for the enhanced susceptibility of the Hwayeong mutants. A genetic mapping population was produced by crossing the resistant wild type Hwayeong with the susceptible cultivar, Nagdong. Chi-square analysis of the $F_2$ segregating population indicated that resistance in Hwayeong was controlled by a single major gene that we tentatively named Pi-hy. Randomly selected susceptible plants in the $F_2$ population were used to build an initial map of Pi-hy. The SSLP marker RM2265 on chromosome 2 was closely linked to resistance. High resolution mapping using 105 $F_2$ plants revealed that the resistance gene was tightly linked, or identical, to Pib, a resistance gene with a nucleotide binding sequence and leucine-rich repeats (NB-LRR) previously isolated. Sequence analysis of the Pib locus amplified from three susceptible mutants revealed lesions within this gene, demonstrating that the Pi-hy gene is Pib. The Pib mutations in 1D-22-10-13, 1D-54-16-8, and 1C-143-16-1 were, respectively, a missense mutation in the conserved NB domain 3, a nonsense mutation in the 5th LRR, and a nonsense mutation in the C terminus following the LRRs that causes a small deletion of the C terminus. These findings provide evidence that NB domain 3 and the C terminus are required for full activity of the plant R gene. They also suggest that alterations of the resistance gene can cause major differences in pathogen specificity by affecting interactions with an avirulence factor.

• Molecules and Cells
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• 제38권11호
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• pp.998-1006
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• 2015

Retinols are metabolized into retinoic acids by alcohol dehydrogenase (ADH) and retinaldehyde dehydrogenase (Raldh). However, their roles have yet to be clarified in hepatitis despite enriched retinols in hepatic stellate cells (HSCs). Therefore, we investigated the effects of retinols on Concanavalin A (Con A)-mediated hepatitis. Con A was injected into wild type (WT), Raldh1 knockout ($Raldh1^{-/-}$), $CCL2^{-/-}$ and $CCR2^{-/-}$ mice. For migration study of regulatory T cells (Tregs), we used in vivo and ex vivo adoptive transfer systems. Blockade of retinol metabolism in mice given 4-methylpyrazole, an inhibitor of ADH, and ablated Raldh1 gene manifested increased migration of Tregs, eventually protected against Con A-mediated hepatitis by decreasing interferon-${\gamma}$ in T cells. Moreover, interferon-${\gamma}$ treatment increased the expression of ADH3 and Raldh1, but it suppressed that of CCL2 and IL-6 in HSCs. However, the expression of CCL2 and IL-6 was inversely increased upon the pharmacologic or genetic ablation of ADH3 and Raldh1 in HSCs. Indeed, IL-6 treatment increased CCR2 expression of Tregs. In migration assay, ablated CCR2 in Tregs showed reduced migration to HSCs. In adoptive transfer of Tregs in vivo and ex vivo, Raldh1-deficient mice showed more increased migration of Tregs than WT mice. Furthermore, inhibited retinol metabolism increased survival rate (75%) compared with that of the controls (25%) in Con A-induced hepatitis. These results suggest that blockade of retinol metabolism protects against acute liver injury by increased Treg migration, and it may represent a novel therapeutic strategy to control T cell-mediated acute hepatitis.

• 미생물학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 1993

Aspergillus niger 와 Penicillium verruculosum F-3 균주의 돌연변이체 선발은 ultraviolet (UV) 단일처리와 UV 및 N-methyl-N'-nitrosoguanidine(MNNG) 이중처리에 의해 얻었다. 원형질체 형성을 위한 최적조건으로는 pH 5.8, 상투압안정제로는 0.6 M KCI이 최적이었으며, A-niger 와 P. verruculosum 의 재생율은 각각 54.6%, 49.8% 로 나타났다. 핵전이에 의한 형질전환율은 $7{\times}10^{5}~1{\times}10^{5}$ 이었고, 형질전환체의 유전적 안정성은 4.5%~66.5%, conidia 의 크기와 DNA 함량의 측정결과 각각 $2.6{\pm}0.7{\sim}6.5{\pm}0.5{\mu}m$, 5.7~31.3 ${\mu}g/10^{8}$ condia 를 나타내어 aneuploid 로 추측되었다. 모균주와 형질전환체들간의 유전적 안정성과 효소 활성도를 비교하여 선발되 5 균주의 전제 수용성단백질의 전기영동양상은 차이가 있었으며, 동위효소의 양상은 모균주와 유사하지만 CMCase 의 경우 2 균주(TAPW15706, TAPW157-7), $\beta$-glucosidase 의 경우 5균주 (TAPW157-1, TAPW157-4, TAPW 157-5, TAPW157-6, TAPW157-7)에서 band 의 세기가 증가하였음을 관찰할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-9
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• 1989

SV40 바이러스가 원숭이 세포(CVIP)에 감염한 후기에 생기는 poly A(-) 19S RNA의 5'끝과 splicing 유형을 알아보기 위하여 primer extension 및 그 변형방법을 행하였다. 이 RNA의 5' 끝은 SV40 후가 RNA들이 가장 많이 사용하는 cap 자리 인 잔기 325 위치임이 밝혀졌다. 또한 splicing 유형도 세포질의 polyA(+)인 19S RNA와 같은 잔기 373에서 잔기 5581까지의 intron이 제거된 형태이었다. Sl 뉴클리아제에 의한 분석결과 이 RNA의 3' 끝은 polyadenylation 위치로부터 상위로 약11kb에 걸쳐 다양하게 존재함을 알았다. 정상적인 cap 자리와 splicing 형태를 지닌 이 RNA가 왜 핵에 축적되는지의 이유를 조사하였다. 이 RNA상에 사용되지 못한채로 남아있는 3' splice 부위가 핵내 편재를 유발했는지의 여부를 알아보기 위하여, 3' splice 부위를 결손시킨 돌연변이 SV 40 pNA를 세포에 도입시켰다.. 그 결과 3'splice 자리가 없는 RNA는 세포질에 많이 축적됨을 관찰하였다. 이 결손 RNA의 세포질내 축적은 결손으로 인해 RNA의 안정성이 증가함으로써 비롯된 것이 아니라는 것을 actinomycin D 추적실험을 통해 밝혔다. 따라서 정상적인 19S spliced RNA가 세포질로 이동되는 과정을 방해하는 것은 사용되지 않은 3' splice 부위에 형성된 pre-splicing 복합체 때문인 것으로 여겨진다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권5호
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• pp.451-460
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• 2015

Sirtuin 1 (SIRT1) is a mammalian $NAD^+$-dependent protein deacetylase that regulates cellular metabolism and inflammatory response. The organ-specific deletion of SIRT1 induces local inflammation and insulin resistance in dietary and genetic obesity. Macrophage-mediated inflammation contributes to insulin resistance and metabolic syndrome, however, the macrophage-specific SIRT1 function in the context of obesity is largely unknown. C57/BL6 wild type (WT) or myeloid-specific SIRT1 knockout (KO) mice were fed a high-fat diet (HFD) or normal diet (ND) for 12 weeks. Metabolic parameters and markers of hepatic steatosis and inflammation in liver were compared in WT and KO mice. SIRT1 deletion enhanced HFD-induced changes on body and liver weight gain, and increased glucose and insulin resistance. In liver, SIRT1 deletion increased the acetylation, and enhanced HFD-induced nuclear translocation of nuclear factor kappa B (NF-${\kappa}B$), hepatic inflammation and macrophage infiltration. HFD-fed KO mice showed severe hepatic steatosis by activating lipogenic pathway through sterol regulatory element-binding protein 1 (SREBP-1), and hepatic fibrogenesis, as indicated by induction of connective tissue growth factor (CTGF), alpha-smooth muscle actin (${\alpha}$-SMA), and collagen secretion. Myeloid-specific deletion of SIRT1 stimulates obesity-induced inflammation and increases the risk of hepatic fibrosis. Targeted induction of macrophage SIRT1 may be a good therapy for alleviating inflammation-associated metabolic syndrome.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권2호
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• pp.104-111
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• 2007

본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.81-86
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• 2017

퍼옥시레독신은 티오레독신, 티오레독신 환원효소, NADPH로 이루어진 티오레독신 시스템의 환원력을 이용하여 과산화물을 제거하는 티오레독신 과산화효소 활성과 다른 단백질의 열변성에 의한 응집을 막아주는 샤페론 활성을 갖는 효소이다. 정형 2-Cys Prx군에 속하는 퍼옥시레독신 참고서열 1,024개 중 부분적인 서열 등을 제외한 967개 서열을 정렬하였을 때 75번과 103번 아스파트산 잔기는 99% 보존되었고, 73번 세린 잔기는 97% 보존되었음에도 불구하고 잘 보존된 아스파트산 잔기와 세린 잔기에 대해 알려지지 않았다. 이 잔기가 TSA1의 두가지 효소 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 재조합 단백질을 이용하여 활성도를 알아보았다. in vitro 실험을 통하여 잘 보존된 잔기인 103번 아스파트산은 75번 아스파트산보다 티오레독신 퍼옥시레독신 활성 및 분자 샤페론 활성에 더 영향을 미치고, 103번의 음전하는 분자 샤페론 활성에 중요한 역할을 하며 과산화효소활성에는 75번과 103번의 음전하가 관여함을 알 수 있었다. 또한 73의 세린 잔기 역시 과산화효소에 영향을 미치는 잔기임을 알 수 있었다. 최근 출아 효모 퍼옥시레독신인 TSA2의 79번과 109번의 세린 잔기를 시스테인 잔기로 변이시킨 경우 두 변이 단백질 모두 과산화효소 활성과 샤페론 활성이 증가되었는데 이는 ${\beta}$-sheet 구조의 증가와 관련되는 것으로 보고하였다[28]. 이들 두 세린 잔기는 TSA1 구조에 의하면 모두 ${\alpha}$-나선 구조에 위치하였다. 반면에 73번의 세린 잔기는 ${\beta}$-sheet의 C-말단에 위치하는 잔기로 과산화효소 활성에 대한 영향이 다르게 나타나는 것으로 추정된다. 추후 생체 내 실험을 통하여 아스파트산 잔기의 변이가 과산화물 저항성이 미치는 영향 및 열 저항성(thermal stress)에 미치는 역할을 살펴볼 필요가 있다. 또한 아스파트산 잔기와 과산화물과의 반응 및 분자 샤페론과의 반응에 장애가 되는 요인이 무엇인지에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.