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TNT에 대한 세균의 반응기작: 생존율, 스트레스 유도단백질의 SDS-PAGE 및 2-D 전기영동 분석
Responses of Bacteria to TNT: Cells′Survival, SDS-PAGE and 2-D Electrophoretic Analyses of Stress-Induced Proteins

오계헌   (순천향대학교 자연과학대학 생명과학부UU0000848  ); 장효원   (순천향대학교 자연과학대학 생명과학부UU0000848  ); 강형일   (제주대학교 기초과학연구소UU0001165  ); 김승일   (기초과학지원연구원 생체고분자분석팀  );
  • 초록

    폭약 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)스트레스 조건하에서 토양세균 Pseudomonas sp. HK-6의 세포반응에 대하여 조사하였다. 다양한 농도의 TNT에 노출됨으로서 약 70-kDa DnaK와 60-kDa GroEL의 스트레스 충격단백질 (stress shock proteins, SSPs)이 단떠질이 유도되었다. 이들 SSPs의 존재는 SDS-PAGE과 anti-DnaK와 anti-GroEL monoclonal antibodies를 이용한 Western bolt을 통하여 확인되었다. SSPs은 0.5 mM TNT로 6-12 시간 처리된 세포에서 나타났으며, TNT에 노출 후8시간대 에서 최대의 단백질 유도가 관찰되었다. $30^{\circ}C$ 에서 $42^{\circ}C$ 로 열변환충격을 주었을 때의 SSPs는 TNT노출에서와 유사한 유도양상을 보여주었다. TNT에 노출된 Pseudomonas sp. HK-6세포에서 유도된 SSPs의 존재는 배양된 세포의 수용성 단백질 분획에 대하여 2-D PAGE를 통하여 확인되었다. Coomassie brilliant blue R25O로 염색된 젤로부터 pH 3-10 범위에서 약 450 개의 spots이 탐침되었으며, 이들 가운데 12 개의 spots이 TNT 스트레스에 대하여 현저하게 유도되었다. Gel상에서 가장 짙게 나타난 대표적 인 spot에 대한 N-말단 아미노산 서열을 분석한 결과, $^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$ 로서, Pseudomonas putida의 GroEL의 N-말단 아미노산 염기서열인 $^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$ 과 동일한 것으로 분석되었다.


    The cellular responses of soil-borne bacterium, Pseudomonas sp. HK-6 to explosive 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) were examined. Two stress shock proteins (SSPs), approximately 70-kDa DnaK and a 60-kDa GroEL were found in HK-6 cells in response to TNT. Analyses of SDS-PAGE and Western blot using anti-DnaK and GroEL revealed that SSPs were induced in HK-6 cells exposed to 0.5 M of TNT far 6-12 hrs. The maximum induction of proteins was achieved at 8-hr incubation point after HK-6 cells'exposure to TNT. Similar SSPs were found to be induced in HK-6 cells by heat shock (shift of temperature, from $30^{\circ}C$ to $42^{\circ}C$ ) or cold shock (shift of temperature, $30^{\circ}C$ to $4^{\circ}C$ ).2D-PAGE of soluble protein tractions from the culture of Pseudomonas sp. HX-6 exposed to TNT demonstrated that approximately 450 spots were observed on the silver stained gels ranging from pH 3 to pH 10. Among them, 12 spots significantly induced and expressed in response to TNT were selected and analyzed. Approximately 60-kDa protein, which was assumed highly expressed on the gel, was used for amino acid sequencing. N-terminal microsequencing with in-gel digestion showed that N-terminal sequence of the TNT-induced protein, TEX>$^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$ , shared extensive similarity with $^1XXAKDVKFGDSARKKML^17$ , N-terminal sequence of (P48216) GroEL of Pseudomonas putida.


  • 주제어

    cellular response .   Pseudomonas sp.   HK-6 .   stress shock proteins .   2,4,6-trinitrotoluene.  

  • 참고문헌 (24)

    1. Physiological and cellular responses of the 2,4-D degrading bacterium, Burkholderia cepacia YK-2, to the phenoxyherbicides 2,4-D and 2,4,5-T. , Cho, Y.S.;H.Y. Kahng;J.J. Kukor;C.K. Kim;K.H. Oh , Curr. Microbiol. / v.45,pp.,
    2. Induction of heat shock proteins by abnormal proteins results from stabilization and not increased synthesis of $σ^{32}$ in Escherichia coli , Kamemori, M.;H. Mori;T. Yura , J. Bacteriol. / v.176,pp.5648-5653,
    3. Silver stain for proteins in polyacrylamide gels; a modified procedure with enhanced uniform sensitivity , Morrisey, J.H. , Anal. Bio. Chem. / v.117,pp.307-310,
    4. Characterization of heat, oxidative, and acid stress responses in Brucella melitensi , Teixeira-Gomes, A.P.;A. Cloeckaert;M.S. Zygmunt , Infect. Immun. / v.68,pp.2954-2961,
    5. Regulation of manganese peroxidase gene transcription by hydrogen peroxide, chemical stress, and molecular oxygen , Li, D.;M. Alic;J.A. Brown;M.H. Gold , Appl. Environ. Microbiol. / v.61,pp.341-345,
    6. Heat shock proteins;molecular chaperones of protein biogenesis , Craig, E.A.;B.D. Gambill;R.J. Nelson , Microbiol. Rev. / v.57,pp.402-414,
    7. Heatinduced expression and chemically induced expression of the Escherichia coli stress protein HtpG are affected by the growth environment , Mason, C.A.;J. Dnner;P. Indra;T. Colangelo , Appl. Environ. Microbiol. / v.65,pp.3433-3440,
    8. Ethanol tolerance of Campylobacter jejuni by ethanol shock , Kim, C.K.;I.H. Ga , Kor. J. Microbiol. / v.30,pp.377-382,
         
    9. Sambrook, J.K.;E.F. Fritsch;T. Maniatis , Molecular cloning(2nd ed.) / v.,pp.,
    10. High resolution two-dimensional electrophoresis of proteins , O'Farrell, P.H. , J. Biol. Chem. / v.250,pp.4007-4021,
    11. Bollag, D.M.;M.D. Rozycki;S.J. Edelstein , Protein methods(2nd ed.) / v.,pp.,
    12. Biochemical and cytological changes of Pseudomonas sp. DJ-12 cells in response to catechol treatment , Ko, Y.J.;J.Y. Lim;K.S. Lee;C.K. Kim , Kor. J. Microbiol. / v.35,pp.139-145,
         
    13. Induction of stress shock proteins DnaK and GroEL by phenoxyherbicide 2,4-D in Bukholderia cepacia YK-2 isolated from rice field , Cho, Y.S.;S.H. Park;C.K. Kim;K.H. Oh , Curr. Microbiol. / v.41,pp.33-38,
    14. Physiological roles of the DnaK and GroEL stress proteins: catalysts of protein folding of macromolecular sponges , LaRossa, R.A.;T.K. van Dyk , Mol. Microbiol. / v.5,pp.529-534,
    15. Two-dimensional gel electrophoresis analysis of the response of Pseudomonas putida KT2442 to 2-chlorophenol , Lupi, C.G.;T. Colangelo;C.A. Mason , Appl. Environ. Microbiol. / v.61,pp.2863-2872,
    16. Transient repression of the synthesis of OmpF and aspartate transcarbamolylase in Escherichia codi K 12 as a response to pollutant stress , Faber, F.;T. Egli;W. Harder , FEMS Microbiol. Lett. / v.111,pp.189-196,
    17. Saccharomyces cerevisiae has an inducible response to menadione which differs from that to hydrogen peroxide , Flattery-O'Brien, J.;L.P. Collinson;I.W. Dawes , J. Gen. Microbiol. / v.139,pp.501-507,
    18. Successive action of DnaK, DnaJ and GroEL along the pathway of chaperone-mediated protein folding , Langer, T.;C. Lu;H. Echols;J. Flanagan;M.K. Hayer;F.U. Hartl , Nature / v.356,pp.683-689,
    19. Expression of the Caulobacter heat shock gene dnaK is developmentally controlled during growth at normal temperatures , Geomes, S.L.;J.W. Gober;L. Shapiro , J. Bacteriol. / v.172,pp.3051-3059,
    20. Comparison of the bile salts and sodium dodecyl sulfate stress responses in Enterococcus faecalis , Flahaut, S.;J. Frere;P. Boutibonnes;Y. Auffray , Appl. Environ. Microbiol. / v.62,pp.2416-2420,
    21. Detergent (sodium dodecyl sulfate) shock proteins Escherichia coli , Adamowicz, M.;P.M. Delley;K.W. Nickerson , J. Bacteriol. / v.173,pp.229-233,
    22. Cellular responses of Pseudomonas sp. DJ-12 to the stresses of several aromatic pollutants , Park, S.H.;Y.J. Ko;C.K. Kim , J. Microbiol. / v.36,pp.93-98,
    23. Proteins induced in Escherichia coli by benzoic acid. , Lambert, L.A.;K. Abshire;D. Blankenhorn;J.L. Slonszewski , J. Bacteriol. / v.179,pp.7595-7599,
    24. Unique and overlapping pollutant stress proteins of Escherichia coli , Blom, A.;W. Harder;A. Martin , Appl. Environ. Microbiol. / v.58,pp.331-334,

 저자의 다른 논문

  • 오계헌 (57)

    1. 1992 "Biodegradation of the phenoxy herbicides 2,4-D and MCPP" 微生物과 産業 = The microorganisms and industry 18 (1): 2~8    
    2. 1998 "미생물 컨소시엄에 의한 페놀수지 Resole의 분해" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 13 (2): 220~222    
    3. 1999 "Stenotrophomonas maltophilia에 의한 폭약 2,4,6-Trinitrotoluene의 생분해에 영향을 미치는 물리화학적 요인" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (3): 315~321    
    4. 1999 "Burkholderia cepacia YK-2에서 페녹시계 제초제 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid에 의한 스트레스 충격 단백질 DnaK와 GroEL의 생성" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 35 (4): 270~276    
    5. 2000 "Construction of a Bioluminescent Reporter Using the luc Gene and meta-Cleavage Dioxygenase Promoter for Detection of Catecholic Compounds" The journal of microbiology 38 (3): 183~186    
    6. 2000 "TNT-분해세균에 의한 s-Triazine계 제초제인 Atrazine과 Simazine의 미생물학적 분해" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 36 (3): 209~215    
    7. 2001 "교반탱크 반응조에서 TNT 분해세균에 의한 2,4-Dinitrotoluene/2,6-Dinitrotoluene의 미생물학적 제거" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 37 (1): 66~71    
    8. 2002 "Benzoate 분해세균 Acinetobacter sp. kS-1에서 분리된 catechol 1,2-dioxygenase의 특성 및 N 말단 아미노산 서열 분석" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 38 (2): 74~80    
    9. 2002 "Detection of Aromatic Pollutants by Bacterial Biosensors Bearing Gene Fusions Constructed with the dnaK Promoter of Pseudomonas sp. DJ-12" Journal of microbiology and biotechnology 12 (3): 417~422    
    10. 2002 "Biological Removal of Explosive 2,4,6-Trinitrotoluene by Stenotrophomonas sp. OK-5 in Bench-scale Bioreactors" Biotechnology and bioprocess engineering 7 (2): 105~111    
  • 장효원 (6)

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