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Streptomyces coelicolor의 RraA 동족체인 RraAS2에 의한 Escherichia coli RNase E 활성조절
Modulation of Escherichia coli RNase E. Action by RraAS2, a Streptomyces coelicolor Ortholog of RraA 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.44 no.2, 2008년, pp.93 - 97  

안상미 (중앙대학교 자연과학대학 생명과학과) ,  신은경 (중앙대학교 자연과학대학 생명과학과) ,  염지현 (중앙대학교 자연과학대학 생명과학과) ,  이강석 (중앙대학교 자연과학대학 생명과학과)

초록
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최근 Escherichia coli에서 RNA의 분해와 가공과정에 중추적인 역할을 하는 리보핵산 내부분해효소인 RNase E의 효소활성을 조절하는 단백질 조절자인 RraA가 밝혀졌으며, 이 단백질은 E. coli RNase E의 효소활성 부위와 36%의 유사성을 가지는, Streptomyces coelicolor RNase ES의 효소활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. S. coelicolor의 유전체에는 RraA와 아미노산 서열이 35.4% 이상 유사한 단백질을 코딩하는 유전자가 두 개 존재하는데, 그 중 하나인 rraAS2를 클로닝하여 E. coli RNase E의 효소활성을 조절하는지를 알아보았다. 그 결과 세포내에서 RraAS2를 발현시키면 RNase E의 과발현에 의해 저해된 세포의 생장을 RraA와 같이 효과적으로는 아니지만, 어느 정도 복원시키는 것을 확인하였다. 또한 RraAS2가 발현됨으로서 RNase E의 과발현에 의해 증가된 ColE1-타입 플라스미드의 복제 수를 14% 감소시키는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는 RraAS2가 RNase E의 RNA I분자에 대한 효소 활성을 저해하는 능력을 가지고 있음을 시사한다. 동일한 배양조건에서 E. coli 세포내에서의 RNase E에 대한 RraAS2의 상대적인 발현양이 RraA에 비해 6.2배 낮은 것을 확인하였고, 이로 인해 RraAS2가 RNase E의 과발현에 의한 세포 생장의 저해를 복원하는데 필요한 모든 RNA의 가공과 분해속도를 효과적으로 조절하지는 못한다는 것을 추론할 수 있다.

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RraA is a recently discovered protein inhibitor that regulates the enzymatic activity of RNase E, which plays a major role in the decay and processing of RNAs in Escherichia coli. It has also been shown to regulate the activity of RNase ES, a functional Streptomyces coelicolor ortholog of RNase E, w...

주제어

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문제 정의

  • S. coelicolore] 유전체에는 E. coli의 RraA와 아미노산 서열이 35.4% 이상 유사한 단백질을 코딩하는 유전자가 두 개 존재하는데 (Fig. 1), 본 연구에서는 그 중 하나인 RraASl E. coli 세포 내에서 발현시킴으로서 RNase E 효소 활성에 대한 영향을 알아보는 실험을 수행하였다.
  • 대장균에서 RNase E는 ColEl-타입 플라스미드 DNA의 복제를 조절하는 안티센스 조절자인 RNA I을 특이적으로 절단함으로써 ColEl-타입 플라스미드의 복제 수를 조절하는 것으로 알려져 있으며(20), 이러한 원리를 이용하여 세포 내에서 RraAS2가 RNase E의 효소 활성에 어떻게 영향을 미치는지를 확인해 보았다. 이를 위하여 RNase E가 과발현된 상태에서 RraAS2를 함께 발현시킨 후 플라스미드(pKAN6-RmAS2)의 복제 수(copy number) 를 비교하여 보았다(Fig.
  • 따라서 본 연구에서는 RraA의 S. coelicolor 동족체인 RraAS2 를 RNase E가 과발현된 대장균 세포 내에서 함께 발현시킴으로써 RraAS2가 RNase E의 세포 생장에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아보았다. 이를 위하여 KSL2003 균주를 활용하였는데, 이 균주는 염색체 상에 me7\ 결실되고 세포 내 RNase E가 pLAC- RNE2> 통해서만 발현되며 RNase E의 발현은 lacUV5 프로모터에 의해 조절된다.
  • 그러나 RNase E의 효소 활성을 어떻게 조절하는지에 관한 구체적인 기작에 대한 연구는 아직도 정확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 최근에 RNase E의 단백질 저해제라고 알려진 RraA의 S. coelicolor 동족체인 RraAS2가 세포 내에서 RNase E의 효소 활성에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보았다. 그 결과 RNase E와 RraAS2가 1:5.
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