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생명과학회지 = Journal of life science v.16 no.7 = no.80, 2006년, pp.1225 - 1228  
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DNA 벤딩(휨) 없이 돌연변이 cAMP 수용체 단백질의 결합
Mutant cAMP Receptor Protein Binds to DNA without DNA Bending

강종백    (경원대학교 화학과  );
  • 초록

    cAMP와 복합체를 형성한 cAMP 수용성 단백질은 DNA와 결합하여 ${\sim}90$ 도 정도의 예리한 DNA bending을 유도한다. 그러나 이전의 논문[5]에 의하면 돌연변이 CRP:cGMP 복합체는 돌연변이 CRP:cAMP 복합체보다 아크릴아미드 겔에서 상대적으로 빠른 이동속도를 보였다. CRP와 cyclic nucleotide 존재하에서 DNA의 구조 변화를 알아보기 위하여 6가지 준비된 DNA조각들을 사용하여 몰 고리화 인자(molar cyclization factor)[13]를 측정하였다. 이들 자료를 사용하여 nonlinear regression analysis를 통하여 cGMP 존재하에서 돌연변이 CRP는 DNA bending을 형성하지 않으나 CAMP 존재하에서 나선 꼬임과 같은 DNA 구조 변화없이 DNA bending을 형성한다.


    Cyclic AMP receptor protein (CRP) complexed with cAMP binds to DNA and induces sharp DNA bending around ${\sim}90$ degree. Previous publication (5), however, reported that mutant CRP:cGMP complex showed high migration rate relative to mutant CRP:cAMP complex on native polyacrylamide gel. To confirm DNA structural change in the presence of CRP and cyclic nucleotide, molar cyclization factor $(j_M)$ [13] was measured with 6 constructed DNA fragments. Nonlinear regression analysis of $j_M$ data indicated that mutant CRP did not induce DNA bending in the presence of cGMP but bent DNA in the presence of cAMP without any helical twist change in DNA.


  • 주제어

    Cyclic AMP receptor protein .   molar cyclization $factor(j_M)$ .   DNA structural change.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Dripps, D. and R. M. Wartell. 1987. DNA bending induced by the catabolite activator protein allows ring formation of 144 bp DNA. J. Biomol. Struct. Dyn. 5, 001-012 
    2. Gang, J. 2004. Measurement of DNA helical change for the binding of cyclic AMP receptor protein to lac DNA. Biochem. Biophys. Res. Commun. 322, 993-997 
    3. Gang, J. and J. G. Harman. 1997. The characteristic binding of mutant cyclic AMP receptor protein (CRP*) to lactose promoter in Escherichia coli. Mol. Cells 4, 167-170 
    4. Harman, J. G. 2001. Allosteric regulation of the cAMP receptor protein. Biochim. Biophys. Acta. 1547, 1-17 
    5. Harman, J. G., K. Mckenney, and A. Petrokofsky. 1986. Structure-function analysis of three cAMP-independent forms of the cAMP receptor protein. J. Biol Chem. 261, 16332-16339 
    6. Heyduk, T. and J. C. Lee. 1992. Solution studies on the structure of bent DNA in the cAMP receptor protein:lac DNA complex. Biochemistry 31, 5165-5171 
    7. Kolb, A., S. Busby, H. Buc, S. Garges, and S. Adhya. 1993. Transcriptional regulation by cAMP and its receptor protein. Ann. Rev. Biochem. 62, 749-795 
    8. Kotlarz, D., A. Fritsch, and H. Buc. 1986. Variations of the intramolecular ligation rates allow the detection of protein-induced bends in DNA. EMBO J. 5, 799-803 
    9. Pyles, E. A. and J. C. Lee. 1998. Escherichia coli cAMP receptor protein-DNA complexes. Biochemistry 37, 5201-5210 
    10. Reznikoff, W. S. 1992. Catabolite gene activator protein activation of lac transcription. J. Bacterial. 174, 655-658 
    11. Taylor, W. H. and P. J. Hagerman. 1990. Application of the method of phage T4 DNA ligase-catalyzed ring-closure to the study of DNA structure. J. Mol. Biol. 212, 363-376 
    12. deCrombrugghe, B., S. Busby, and H. Buc. 1984. Cyclic AMP receptor protein: role in transcription activation. Science 224, 831-838 
    13. Gang, J. 1994. Cooperative binding of E. coli RNA polymerase and a mutant cAMP receptor protein to the lactose promoter. Korean Biochem. J. 27, 350-352 

 저자의 다른 논문

  • 강종백 (10)

    1. 1998 "온도 기울기(temperature gradient) 젤에서 Heteroduplex Analysis 기법을 이용한 돌연변이 DNA의 검출" Environmental mutagens and carcinogens = 한국 환경성돌연변이·발암원학회지 18 (2): 83~88    
    2. 1998 "Galactomannan 이용에 관한 연구;Affinity Chromatography법에 의한 해바라기씨 유래 $\alpha$-Galactosidase의 정제 및 성질" 산업미생물학회지 = Korean journal of applied microbiology and biotechnology 26 (4): 316~322    
    3. 1999 "Xylanase를 생산하는 내열성 Bacillus속 균주의 분리와 효소생산 조건" 산업미생물학회지 = Korean journal of applied microbiology and biotechnology 27 (5): 370~377    
    4. 2000 "온도변화에 의한 cAMP 수용성 단백질(CRP)의 구조" 생명과학회지 = Journal of life science 10 (3): 279~285    
    5. 2002 "사람의 ε-글로빈 프로모트에서 d(CXG)와 d(GXC)의 안정성에 인접한 염기 서열들의 영향 에 관한 연구" 생명과학회지 = Journal of life science 12 (2): 208~212    
    6. 2003 "락토스 오페론에서 Cyclic AMP Receptor Protein에 의한 두 결합 부위(CRP1과 CRP2)의 결합 특성에 관한 연구" 생명과학회지 = Journal of life science 13 (5): 746~750    
    7. 2003 "높은 cAMP 농도에서 cAMP 수용성 단백질의 열 안정화" 생명과학회지 = Journal of life science 13 (5): 751~755    
    8. 2004 "온도 기울기 전기영동장치의 CAMP 수용성 단백질에 응용" 생명과학회지 = Journal of life science 14 (2): 309~314    
    9. 2011 "Stability and Structure of S128A Mutant cAMP Receptor Protein" Journal of the Chosun Natural Science = 조선자연과학논문집 4 (3): 222~226    
    10. 2011 "Proteus mirabilis 전사 조절 단백질의 DNA 결합 특성" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 47 (2): 158~162    

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