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대장균을 이용한 Akt/PKB Protein Kinase의 발현 및 활성화
Expression and Activation of Akt/PKB Protein Kinase using Escherichia coli

이재학    (서일대학 식품영양과  );
  • 초록

    단백질 인산화를 통한 세포내 신호전달기구 중 serine/threonine kinase에 속하는 Akt/PKB는 세포 생존과 사멸, 당대사 등을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, Akt/PKB 단백질은 천연물질들로부터 항암제를 탐색하기 위한 한 가지 target으로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 Akt/PKB 단백질을 대량으로 생산하기 위하여 대장균의 단백질 발현 시스템을 이용하여 human Akt/PKB 단백질을 발현시켰다. 대장균에서 대량 발현된 Akt는 일반적인 조건에서는 inclusion body를 형성하였다. 배양온도 $27^{\circ}C$ 에서 0.01-0.09 mM IPTG로 발현 유도 시 발현된 human Akt/PKB 단백질 상당 부분이 가용화 되었다. 발현된 Akt kinase를 $Ni^{2+}$ -NTA agarose column으로 정제하고, anti-Akt antibody를 이용하여 정제된 단백질이 Akt kinase 임을 확인하였다. 정제된 human Akt/PKB 단백질은 세포추출물에 존재하는 인산화 단백질을 이용하여 in vitro에서 인산화 되었으며, 인산화된 활성형 human Akt/PKB protein kinase는 human Akt/PKB protein kinase 특이 형광 peptide를 특이적으로 인산화하였다.


    Among signal transduction systems by protein phosphorylation Akt/PKB protein kinase which is one of serine/threonine kinases, is known to regulate the survival and death of the cell and glucose metabolism. Thus, Akt/PKB protein kinase has been used as one of the target proteins to find anti-cancer agents from natural products. In this study, human Akt/PKB protein kinase was expressed in Escherichia coli expression system for the mass production. Human Akt/PKB protein kinase expressed in E. coli formed inclusion body under the general condition. However, most of the expressed protein was solubilized under the culture temperature at $27^{\circ}C$ and 0.01-0.09 mM of IPTG for induction of the protein expression. The expressed protein was purified using $Ni^{2+}$ -NTA agarose column and confirmed by using anti-Akt antibody. Subsequently, the purified human Akt/PKB protein kinase was activated by in vitro phosphorylation using cellular extract containing kinases. The activated protein was confirmed to phosphorylate the specific fluorescent peptide specially designed as the artificial substrate for Akt/PKB protein kinase.


  • 주제어

    Akt/PKB .   Escherichia coli expression system .   purification .   Akt/PKB specific fluorescent peptide .   anti-cancer agent.  

  • 참고문헌 (17)

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    9. 2010 "고려인삼의 마이크로파 처리 효과" 한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition 23 (3): 405~410    
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