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생명체에서 비천연 아미노산을 단백질의 특정 위치에 삽입하는 방법으로 orthogonal suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합시킬 수 있는 유전자 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase (ARS)가 활용되고 있다. 이 기술개발을 위해서는 돌연변이를 유발한 ARS library로부터 비천연 아미노산만을 특이적으로 결합시킬 수 있는 변형된 ARS를 탐색하기 위한 선별시스템이 필요하다. 본 논문에서는 대장균에서 작용하는 2단계로 구성된 새로운 선별시스템을 개발하였다. 먼저 양성선별 시스템은 27번 잔기를 amber 코돈으로 치환한 Chloramphenicol acetyl transferase 유전자로 구성되어 있으며, 이유전자의 amber suppression에 의해 chloramphenicol 배지에서 생존함에 따라 활성을 나타내는 ARS를 최고 9.0 × 10<SUP>5</SUP>배로 농축할 수 있었다. 반면 음성선별 시스템은 대장균의 Topoisomerase II의 기능을 억제하는 단백질을 암호화하는 control of cell death B (ccdB) 유전자의 N-말단 앞에 3개의 amber 코돈을 삽입하여 제작하였다. 이 음성선별 시스템을 가진 대장균에 orthogonal pair인 Saccharomyces cerevisiae tyrosyl-tRNA synthetase (Scc TyrRS)와 amber suppressor tRNA를 형질전환하면 amber suppression으로 CcdB가 발현되어 대장균의 성장이 억제되는 것을 확인하였으며, 천연 아미노산에 대한 특이성을 가진 ARS를 효과적으로 제거하는 것을 관찰하였다. 따라서, 양성선별 및 음성선별 시스템을 순차적으로 거침으로써 무작위적으로 아미노산에 대한 특이성을 변형시킨 ARS 라이브러리로부터 비천연 아미노산을 suppressor tRNA에 특이적으로 결합하는 유전자 변형 ARS를 탐색하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
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참고문헌 (14)
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1. [학술지(정기간행물)] - Bernard, P. / 1992 / Cell killing by the F plasmid CcdB protein involves poisoning of DNA-topoisomerase II complexes / J. Mol. Biol 226 : 735 ~ 745
2. [학술지(정기간행물)] - Bernard, P. / 1993 / The F plasmid CcdB protein induces efficient ATP-dependent DNA cleavage by gyrase / J. Mol. Biol 234 : 534 ~ 541
3. [학술지(정기간행물)] - Chin, J.W. / 2002 / Addition of a photocrosslinking amino acid to the genetic code of Escherichia coli / Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99 : 11020 ~ 11024
4. [학술지(정기간행물)] - Chow, C.M. / 1993 / Saccharomyces cerevisiae cytoplasmic tyrosyl-tRNA synthetase gene / J. Biol. Chem. 268 : 12855 ~ 12863
5. [학술지(정기간행물)] - Furter R. / 1998 / Expansion of the genetic code: site-directed p-fluorophenylalanine incorporation in Escherichia coli / Protein Sci 7 : 419 ~ 426
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5. [학술지(정기간행물)] - Furter R. / 1998 / Expansion of the genetic code: site-directed p-fluorophenylalanine incorporation in Escherichia coli / Protein Sci 7 : 419 ~ 426
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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2015-470-001330157