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Characterization of ALDH Screened from Halobacterium salinarum through proteomic approach 원문보기

  • 저자

    김효정

  • 학위수여기관

    고려대학교 대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    생명공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    ⅵ, 64p.

  • 키워드

    Characterization of ALDH Halobacterium salinarum Proteomic approach;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10071985&outLink=K  

  • 초록

    극환환경 미생물이란 일반 미생물의 생존할 수 없는 극한환경 조건에서도 생존할 수 있는 미생물을 통칭하며 극한 생물은 높은 온도, 압력, pH, 영농도에서 생육하거나 낮은 온도나 pH 등의 비일반적인 환경에서 생육할 수 있다. 그중에서도 Halophile은 호염환경에 적응하는 호염성 미생물이다. 극한 미생물에 관한 탐구는 극한 미생물이 보유한 극한효소가 산업용 효소산업, 화학산업. 제지 및 펄프, 식품 및 사료, 섬유 및 피혁, 금속 및 광산, 에너지 산업 등으로 매우 폭 넓은 산업에 적응될 수 있다. Halobacterium sp NRC-1의 genome sequencing은 novel halophilic protein 동정의 가능성을 포함한 새로운 영역을 넓혀 주었으며 2-DE 실험물이 용하여 새로운 단백질의 탐색이 가능하게 되었다. 본 실험에서는 산업용 효소를 찾기 위해 2-DE에서 단백질을 찾아 ESI-Q TOF MS/MS를 통하여 단백질을 동정하였다. 이 중 산업적으로 이용가치가 있는 Aldehyde dehydrogenase(ALDH)를 선정하였다. ALDH는 알코올을 분해하는 enzyme으로 많이 알려져 있지만 그외 aquaculture industry에서 bacterial remediation treatment, 독성 대사산물을 분해, n-alkan과 diesel fuel의 degradation 등에 이용이 될 수 있다. Halobacterium sp. NRC-1의 영기서열을 바탕으로 ALDH를 cloning하여 E. coli에서 expression시켜 glutathion sepharose bead에 binding 시킨 후 thrombin을 처리하여 얻어냈다. ALDH의 activity를 측정해본 결과 염이 있을 때 특히 1M에서 높은 activity를 나다냈다. 이는 해수의 염도가 0.57M이라는 것을 감안했을 때 염분을 많이 쓰는 식품공정이나 생물공정 혹은 해양오염처리에 응용하여 환경오염의 방지에 ALDH가 크게 기여할 것으로 생각된다.


    Halophiles are salt-loving organisms that inhabit hypersaline environments. Current commercial uses of halophiles are quite significant in biotechnology. The many novel and unique properties of these organisms suggest that they have even greater potentials in the industry. The proteome of Halophiles which cultured at different salt concentrations (3.5M, 4.3M and 6.0M) was analyzed by two-dimensional gel electrophoresis(2-DE). Acidic proteins which concentrated in acidic range in pH 3-10 IPG Strip were effectively separated with pH 4.5-5.5 ultrazoom IPG Strip. The resulting protein spots which shown to be down-regulated were identified by Protein Mass Fingerprint(PMF) and electrospray ionization quadrupole(ESI-Q) TOF mass spectrometry. Among identified protein spots, aldehyde dehydrogenase(ALDH) was selected to investigate with a potential uses. ALDH gene(1.5kb fragment) was amplified by PCR and expressed in E, coli strain, BL21(DE3) using pGEX-KG vector. Aldehydes frequently are highly reactive, and they have significant biological effects. The most effective pathway for aldehyde metabolism is their oxidation to carboxylic acids by aldehyde dehydrogenases (ALDHs). The recombinant ALDH purified from H. salinarum showed the highest activity at 1M NaCI, while the same enzyme from S.cerevisiae shows the highest activity in the absence of salt.


 활용도 분석

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