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SecM에서 유래한 접착펩타이드에 의한 라이보솜 정지를 우회하는 SSU rRNA 돌연변이체 발굴을 위한 유전학적 시스템 개발
하혜정,김홍만,염지현,이강석,Ha, Hye-Jeong,Kim, Hong-Man,Yeom, Ji-Hyun,Lee, Kang-Seok 한국미생물학회 2008 미생물학회지 Vol.44 No.4
최근 단백질 합성 과정 중 라이보솜의 일시적인 정지에 의한 라이보솜의 A자리에서 전사체가 분해되는 현상이 여러 생명체에서 보고되었다. 이러한 현상이 라이보솜의 작은 소단위체를 이루고 있는 SSU rRNA의 기능과 관련 있는지를 알아보기 위해, SecM에서 유래한 접착펩타이드에 의한 라이보솜 정지를 우회하는 SSU rRNA 돌연변이체 발굴을 위한 유전학적 시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 SecM에서 유래한 접착펩타이를 포함하는 CAT 단백질을 코딩하는 CAT-SecM 전사체가 플라스미드에서 유래한 SSU rRNA를 포함한 재조합 라이보솜에 의해서만 해독된다. 이러한 재조합 라이보솜은 접착펩타이드를 합성한 후 CAT-SecM mRNA 상에서 일시 정체하며, 재조합 라이보솜의 발현은 이 전사체의 양을 감소시키는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 개발된 시스템을 이용해 라이보솜 검지를 우회하는 SSU rRNA 돌연변이체의 선별이 가능하다는 것을 보여주며, 이러한 변이체에 대한 연구는 단백질 합성 단계에서 일어나는 라이보솜 정지와 전사체 절단 현상에 있어서, SSU rRNA의 역할을 규명하는데 기여할 것이다. Ribosome stalling by nascent sticky peptide has been reported in several organisms across the kingdom. To test whether small subunit (SSU) rRNA is involved in this phenomenon, we developed a genetic system that utilized the specialized ribosome system to isolate SSU rRNA mutants that enable ribosomes to bypass the SecM-derived sticky peptide in protein synthesis. In this system, CAT-SecM mRNA, which encodes CAT protein containing the sticky peptide derived from SecM, is only translated by specialized ribosomes. These ribosomes were shown to transiently stall on CAT-SecM mRNA followed by the synthesis of the sticky peptide. Expression of specialized ribosomes resulted in the decreased steady-state level of CAT-SecM mRNA, which is consistent with a notion that ribosome stalling induces mRNA degradation. Isolation and characterization of SSU rRNA mutations using this genetic system that are sufficient to circumvent ribosome stalling induced by the SecM-derived sticky peptide will provide evidence of SSU rRNA function in mRNA cleavage.
Escherichia coli 16S rRNA 상의 770 위치에 염기치환을 가진 변이체 리보솜의 단백질 합성 능력을 회복시키는 이차복귀돌연변이체의 발췌
하혜정 ( Hye Jeong Ha ),류상미 ( Sang Mi Ryou ),이강석 ( Kang Seok Lee ),전체옥 ( Che Ok Jeon ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2011 한국미생물·생명공학회지 Vol.39 No.1
대장균의 16S rRNA 염기 중 진화적으로 매우 보존되어 있는 B2c 인터브리지의 구성요소 중 하나인 C770염기에 치환을 일으키면 단백질 합성이 저하되는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 770 위치에 C에서 G로 염기치환(C770G)된 16S rRNA의 기능을 회복시키는 이차복귀돌연변이(secondsite revertant)를 얻기 위해 16S rRNA를 암호화하는 DNA부분에 무작위로 염기치환을 유발시켜, 재조합 리보솜이 번역하는 CAT mRNA로부터의 단백질 합성능력이 향상된 클론을 선별하였다. 이 실험으로 C770G 염기치환을 가진 변이체 리보솜의 단백질 합성능력을 일부 회복시키는 하나의 이차복귀돌연변이체를 획득하였으며, DNA 염기분석을 통하여 C569G와 U904C 염기치환을 가진 것을 확인하였다. 이러한 연구결과를 이용하여 770 염기가 단백질 합성 과정에서 16S rRNA의 어떤 다른 부분과 결합을 하는지, 또한 그러한 결합으로 이루어지는 구조가 가지게 되는 기능은 무엇인지 등에 대한 리보솜의 구체적인 단백질 합성기작 연구에 도움이 될 것으로 기대한다. It has been shown that a nucleotide substitution at position 770 in Escherichia coli 16S rRNA, which is implicated in forming the evolutionary conserved B2c intersubunit bridge, has a detrimental effect on ribosome function. In order to isolate second-site revertants that complement ribosomes containing C770G, we performed a random mutagenesis of the 16S rRNA gene and selected clones that could produce more CAT protein translated by specialized ribosome. One of the clones contained two nucleotide substitutions at positions 569 and 904 (C569G and U904C) and these mutations partially complemented the loss of protein-synthesis ability caused by C770G. Further studies using the isolated revertant will provide information about which part of 16S rRNA is interacting with C770 and the consequence of the structure formed by these interactions in the process of protein synthesis.
리튬에 의해 동시에 발병된 미소 변화 신질환 및 만성 세뇨관 간질성 신염
하혜정 ( Ha Hye Jeong ),정은영 ( Jeong Eun Yeong ),백주은 ( Baeg Ju Eun ),김현정 ( Kim Hyeon Jeong ),이경원 ( Lee Gyeong Won ),양중일 ( Yang Jung Il ),박동준 ( Park Dong Jun ),장세호 ( Jang Se Ho ) 대한신장학회 2004 Kidney Research and Clinical Practice Vol.23 No.3
Lithium is commonly employed in the treatment of bipolar disorders. The commonly reported nephrotoxic effects of lithium therapy are nephrogenic diabetes insipidus and chronic tubulointerstitial nephropathy with little or no proteinuria. Mild proteinuria is a common manifestation of most renal injuries including nephrotoxicity by lithium. But nephrotic syndrome related with lithium therapy is very rare and only one case of membranous glomenilonephritis has been reported in Korea by this time. We report a lithium toxicity case manifested by nephrotic syndrome, nephrogenic diabetes inspidus and chronic renal insufficiency in a 4-year-old man who had been taking lithium for 13 years for bipolar disorder. Kidney pathology showed minimal change disease and chronic tubulointerstitial nephritis which can be seen in chronic lithium toxicity. Polyuria and massive proteinuria disappeared with the withdrawal of lithium. Renal function was gradually improved but not to norma range. Careful and regular monitoring an the renal function in all patients on lithium treatment will be needed. (Korean J Nephrol 2004;23(3) :500-504)
방사선 스트레스 반응 방어 유전자의 탐색 및 발현 분석
박누리,하혜정,사미나단 수브라야,최서희,전용삼,진용태,도옥화,쉬프라 쿠마리,이긍주,Park, Nuri,Ha, Hye-Jeong,Subburaj, Saminathan,Choi, Seo-Hee,Jeon, Yongsam,Jin, Yong-Tae,Tu, Luhua,Kumari, Shipra,Lee, Geung-Joo 한국식물생명공학회 2016 식물생명공학회지 Vol.43 No.3
자주달개비는 닭의장풀과의 다년생 식물로, 자주달개비의 수술털은 이온화 방사선에 노출될 경우 분홍색 또는 흰색으로 체세포 돌연변이가 쉽게 일어나 방사선 지표식물로 생물학적인 반응 연구 등에 효과적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 자주달개비 BNL 4430을 대상으로 50, 250, 500, 1000 mGy에 해당하는 감마선($^{60}Co$)을 조사한 후 13일차에 있는 샘플을 대상으로 만개한 꽃을 채취하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA를 바탕으로 Illumina Hi-seq를 이용하여 각 선량에 해당하는 전사체 및 특이발현유전자(Differentially expressed genes, DEGs)를 분석하였다. 전사체는 총 77,326개로, 방사선 비처리구에 비해 2배 이상 상향 발현된 유전자는 50 mGy에서 116개, 250 mGy에서 222개, 500 mGy에서 246개, 1000 mGy에서 308개로 밝혀졌으며, 이 중 각 선량별 특이적으로 반응하는 유전자인 heat shock protein 70 famaily protein, IQ-domain 6, KAR-UP oxidoreductase, zinc transporter 1 precursor를 선발하여 13일차의 RNA 샘플을 대상으로 RT-PCR 및 qRT-PCR을 이용하여 저선량 방사선에 반응하는 유전자를 검정하였다. 검정 결과 DEGs data와 매우 유사한 양상을 보였으며, 선량별로 2.3배에서 최대 96.59배의 높은 발현을 확인하였다. 선발한 유전자는 대부분 세포 내 방어기작과 관련이 되어있는 유전자였으며, 이중 KAR-UP oxidoreductase의 경우 A. thaliana에서 발아와 관련이 있는 유전자로 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 저선량 방사선에 의해서 반응하는 유전자로도 확인이 되었다. 저선량 방사선에 노출된 자주달개비의 유전자 정보를 바탕으로, 저선량의 방사선이 식물체에 미치는 영향과 발현 기작을 연구하는 데에 분자적 수준의 정보를 제공할 수 있게 되었으며, 저선량 방사선의 생물학적 안정성 확보를 위한 감시 보조수단으로 자주달개비가 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Tradescantia is a perennial plant in the family of Commelinaceae. It is known to be sensitive to radiation. In this study, Tradescantia BNL 4430 was irradiated with gamma radiation at doses of 50 to 1,000 mGy in a phytotron equipped with a $^{60}Co$ radiation source at Korea Atomic Energy Research Institute, Korea. At 13 days after irradiation, we extracted RNA from irradiated floral tissues for RNA-seq. Transcriptome assembly produced a total of 77, 326 unique transcripts. In plantlets exposed to 50, 250, 500, and 1000 mGy, the numbers of up-regulated genes with more than 2-fold of expression compared that in the control were 116, 222, 246, and 308, respectively. Most of the up-regulated genes induced by 50 mGy were heat shock proteins (HSPs) such as HSP 70, indicating that protein misfolding, aggregation, and translocation might have occurred during radiation stress. Similarly, highly up-regulated transcripts of the IQ-domain 6 were induced by 250 mGy, KAR-UP oxidoreductase 1 was induced by 500 mGy, and zinc transporter 1 precursor was induced by 1000 mGy. Reverse transcriptase (RT) PCR and quantitative real time PCR (qRT-PCR) further validated the increased mRNA expression levels of selected genes, consistent with DEG analysis results. However, 2.3 to 97- fold higher expression activities were induced by different doses of radiation based on qRT-PCR results. Results on the transcriptome of Tradescantia in response to radiation might provide unique identifiers to develop in situ monitoring kit for measuring radiation exposure around radiation facilities.
이현정(Hyun Jeong Lee),노기영(Kee Young Roh),김동재(Dong Jae Kim),하혜정(Hye Jeong Ha),하석준(Seog Jun Ha),박영민(Young Min Park),변대규(Dae Gyoo Byun),김진우(Jin Wou Kim) 대한피부과학회 2000 대한피부과학회지 Vol.38 No.10
Background:Hand-foot (H-F) dermatitis is common in atopic dermatitis patients, but its clinical characteristics have not been studied well. Objective:We performed this study to examine the clinical characteristics of H-F dermatitis of AD and to assess its etiologic associations. Methods:Clinical manifestations of H-F dermatitis were examined in 134 patients with H-F dermatitis of AD between May 1997 and July 1998 at our AD clinic. Results:Both hand and foot were involved in 63(47.0%) patients, and either hand or foot involvement was observed in 20(14.9%) and 51(38.1%) patients, respectively. It usually began in childhood with an early onset of AD. Pruritus was the most frequent symptom, and erythema, scales, lichenification, hyperkeratosis, fissures, and keratolysis exfoliativa were also common. Palmar or plantar involvement showed an equal frequency with the dorsal lesions. The great toe was affected more often than the other toes. Two thirds presented with manifestations of ichthyosis triad (ichthyosis vulgaris, hyperlinear palm and keratosis pilaris) and sandpaper-like skin lesions on the elbow, knee, and lateral malleolus. Palmar or plantar hyperhidrosis was reported in 21% and 27% respectively. The ichthyosis-associated group showed a significantly higher incidence of sandpaper-like skin lesions, fissures, and scales, mainly involving the dorsa of hands and feet. The hyperhidrosis- associated group showed an association with glassy lesions, localized to palmar or plantar areas. Conclusion:Clinical characteristics of AD-associated H-F dermatitis were demonstrated. The disease was suggested to be associated with the nonimmunologic etiologies of AD and clinical subgroups could be identified on the basis of nonimmunologic backgrounds. (Korean J Dermatol 2000;38(10):1341~1347)