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      • 트립토판을 지닌 돌연변이 루신-대응 조절 단백질의 제조 및 분리

        로버트포쿠 ( Robert Pokoo ),이의호 ( Euiho Lee ),권나희 ( Nahee Kwon ),이찬용 ( Chan Yong Lee ) 충남대학교 기초과학연구원 2022 충남과학연구지 Vol.39 No.1

        Leucine-responsive regulatory protein (Lrp) is a global regulatory protein of molecular weight 18.8 kDa and is widely known to regulate a lot of metabolic and functional activities of operons in enteric bacteria such as Escherichia coli. This research study was designed with the aim of elucidating information about the mechanism by which Lrp protein is able to regulate the expression. In order to achieve this, mutant and wild type plasmids inserting the genes code for Lrp F57W, Lrp F90W, Lrp F93W, Lrp R145W, and Lrp Wt proteins were generated by site-directed mutagenesis and polymerase chain reaction. The tryptophan containing mutant Lrps which have intrinsic fluorescence characteristics obtained from this research experiments will give an information into the three dimensional structure of Lrp F57W, Lrp F90W, Lrp F93W, and Lrp R145W such as the orientation of the tryptophan as well as the distance between the binding site and tryptophan in the mutant proteins.

      • KCI등재
      • SCOPUSKCI등재
      • KCI등재

        트립토판 돌연변이 루신-반응 조절 단백질의 형광 특성

        로버트 포쿠,이의호,이찬용,Pokoo, Robert,Lee, Eui Ho,Lee, Chan Yong The Microbiological Society of Korea 2014 미생물학회지 Vol.50 No.4

        Leucine-responsive Regulatory Protein (Lrp) from Escherichia coli is an 18.8 kDa protein composed of 164 amino acids. Wild type Lrp (Lrp Wt) does not possess any tryptophan amino acid which has strong intrinsic fluorescence, whereas the mutant Lrp R145W contains a single tryptophan at the position 145 in the leucine-responsive domain. To investigate the fluorescence character, the Lrp R145W and Lrp Wt proteins were purified. The fluorescence intensity of Lrp R145W is much higher than that of wild type protein, and the intensity of Lrp R145W was decreased by binding to its specific DNA designed from ilvIH operon and to L-leucine. In addition, the tryptophan fluorescence intensity of Lrp R145W was strongly quenched by addition of acrylamide even in the least amount of concentration as well as by urea. The data obtained from this study may give valuable information on the three dimensional structure of Lrp R145W. 루신-반응 조절 단백질(Lrp)은 18.8 kDa의 분자량을 갖는 164개의 아미노산으로 이루어진 글로벌 조절 단백질으로서, 야생형의 단백질(Lrp Wt)에는 아미노산 중 가장 강한 자체 형광을 띠는 트립토판이 존재하지 않는다. Lrp 단백질의 구조변이에 대한 정보를 줄 수 있는 형광분석을 위하여 Lrp Wt과 트립토판이루신-반응 영역에 단지 하나 존재하는 돌연변이 단백질(Lrp R145W)을 분리 정제하였다. Lrp R145W 단백질은 이들 ilvIH 오페론에서 고안된 Lrp 결합 특정 DNA와 아미노산 루신과의 결합 후에 형광이 감소하였으며 acrylamide, urea 등에 의해서도 급격히 쇄광하는 양상을 보였다. 이들 형광 실험 결과는 Lrp의 3차원적 구조 및 배향을 연구에 중요한 정보를 제공하여 줄 수 있을 것이다.

      • KCI등재

        Analysis of quaternary structure of leucine-responsive regulatory protein (Lrp) by crosslink experiments

        이의호,로버트 포쿠,로이 트엔 응구엔,이찬용,Lee, Euiho,Pokoo, Robert,Nguyen, Loi Thuan,Lee, Chan Yong The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.4

        루신-대응 조절 단백질(Lrp)은 18.8 kDa의 분자량을 갖는 글로벌 조절 단백질로서 대장균과 같은 장내세균과에서 많은 대사작용 오페론의 기능적 활성도를 조절한다. 단백질의 4차 구조를 규명하기 위한 목적으로 Lrp단백질 코드하는 유전자가 삽입된 재조합 플라스미드 pQE vector를 발현시킨 6 ${\times}$ His-tag Lrp 야생형과 $^3H$로 표지된 Lrp를 분리 정제한 후 cross linker들인 glutaraldehyde, 1,2,3,4-diepoxy-butane (DEB), ethylene glycol bis (succinimidyl succinate) (EGS)으로 cross link 실험을 수행하여 Lrp가 $0.3{\mu}M$ 이하의 낮은 농도에서나 $5{\mu}M$의 높은 농도에서 이량체, 사량체, 육량체, 팔량체로 존재할 수 있음을 확인하였다. Leucine-responsive regulatory protein (LRP) is a regulatory protein of molecular weight 18.8 kDa and is widely known to regulate many metabolic and functional activities of operons in Escherichia coli. The gene for Lrp from Escherichia coli in pQE system of 6 ${\times}$ His-tagging was expressed and $^3H$-labeled protein, as well as the wild type Lrp, was purified. The crosslink experiments were performed to analyze the quaternary structure of Lrp at high of $5{\mu}M$ and at low concentrations below $0.3{\mu}M$ with cross linkers, such as glutaraldehyde, 1, 2, 3, 4-diepoxy-butane (DEB), and ethylene glycol bis (succinimidyl succinate) (EGS). In the experiments, we found that the Lrp protein can be formed higher conformation states of tetramer, hexamer, octamer, as well as dimeric state when incubated with the above cross linkers.

      • KCI등재

        Construction, Expression, and Purification of N-Terminal Variants of Lumazine Protein from Photobacterium leiognathi

        강경숙,김소영,최지선,김영두,로버트 포쿠,남기석,이찬용,Kang, Kyoung-Suk,Kim, So-Young,Choi, Ji-Sun,Kim, Young-Doo,Pokoo, Robert,Nam, Ki-Seok,Lee, Chan Yong The Microbiological Society of Korea 2013 미생물학회지 Vol.49 No.2

        루마진 단백질은 발광 세균인 Photobacterium 종에서 추출된 형광성 단백질이다. 형광성을 지닌 최소 크기의 Photobacterium leiognathi 야생형 아미노-말단 도메인 루마진 단백질(N-terminal domain of lumazine protein 118 wt)과 여러 영역에 tryptophan을 생성시킨 돌연변이 단백질들(N-LumP 118 V41W, S48W, T50W, D64W, A66W)을 코드하는 유전자들을 위치 지정 돌연변이(Site Directed Mutagenesis)와 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction)을 통해 제조하였다. 위의 유전자들이 포함된 재조합 플라스미드를 대장균에 형질 전환시켜 과발현시키는 최적의 조건을 찾았으며, 발현된 야생형 및 돌연변이 아미노-말단 영역 루마진 단백질을 6X-His tag system을 이용하여 정제 하였다. 흡광 및 형광 분광광도계를 이용한 실험 결과 이들 단백질들은 리간드인 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine과 결합하여 형광성을 보유함을 보였다. 따라서 이들은 형광성을 지니게 되는 최소 크기의 루마진 단백질일 뿐만 아니라 형광성을 지닌 아미노산인 tryptophan이 여러 위치에 유일하게 존재함으로써 배향성 및 거리 등의 단백질의 구조 및 결합에 관한 심도 있는 연구에 탐침자로써 유용하게 활용 될 수 있을 것이다. Lumazine protein is a fluorescent protein isolated from the bioluminescent bacteria of Photobacterium species. To generate minimal size of lumazine protein with possessing fluorescent characteristic, the gene coding for the wild type N-terminal domain of lumazine protein (N-LumP 118) containing amino acids up to 118 from Photobacterium leiognathi was produced. In addition, the genes coding for the variant proteins of N-LumP 118, replaced with one tryptophan amino acid (N-LumP 118 V41W, S48W, T50W, D64W, and A66W), were also constructed by Polymerase Chain Reaction and Site Directed Mutagenesis. These proteins were expressed in Escherichia coli by transformation with recombinant plasmids and purified by 6X-His tagging system. Spectroscopic studies have show that the purified proteins are capable of binding to the fluorescent ligand 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine, resulted in showing of fluorescent characteristic with the minimal size of protein. From these studies, the mutant proteins containing single tryptophan amino acid residue, possessing its own intrinsic flouophore character at the different position, will be able to the use as a probe for further studies to deduce their three dimensional structure and the binding modes.

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