A. halophytica의 SP70 homolog인 dnaK 유전자의 기능을 밝히기 위해 dnaK 유전자를 screening 했을 때, dnaK 유전자가 만드는 단백질은 A.halophytica가 가지는 또 하나의 HSP70 homolog인 것으로 추정되었다. dnaK2 유전자는 고온처리에 의해 유도되는 것으로 보고된 groESL operone, dnaK 등의 promoter 서열과 상동성이 높아 스트레스 조건 하에서 sigma-32 인자에 의해 발현이 조절된다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>내염성 cyanobacteria인 A. halophytica의 HSP70 homolog인 dnaK 유전자의 기능을 밝히기 위하여 genomic library로부터 dnaK 유전자를 screening 하였다. 분리한 positive clone들의 insert DNA를 제한효소 분석을 실시한 결과 두 개의 그룹으로 분류되었다. 그중 하나는 Lee 등이 보고한 유전자와 동일한 제한효소 절단부위를 나타내었으며, 다른 하나는 이와는 구별되는 다른 구조를 나타내었다. 이 유전자의 염기서열을 결정하여 본 결과, 1975개의 염기로 구성되어 있었으며 89번 염기로부터 1939번 염기까지의 한 개의 완전한 open reading frame (orf)을 나타내었고 이를 orf2로 명명하였다. 이 orf2는 616개의 번역된 아미노산으로 구성되어 있었으며 추정되는 분자량은 \( 68 \mathrm{~kDa}\)이었다. 또한 아미노산 서열을 BLAST software로 상동성 검색을 실시한 결과 지금까지 보고된 HSP70/DnaK 단백질들과의 높은 상동성을 나타내었으며, 이 유전자를 dnaK2로, 그 단백질을 DnaK2로 각각 명명하였다. DnaK2는 광합성 cyanobacteria 유래의 DnaK 단백질들과의 높은 상동성을 나타내어 Synechococcus PCC7942의 DnaK와 가장 높은 \( 57 \%\)의 identity를, Synechocystis PCC6803의 DnaK와 \( 55 \%\)의 identity를 나타내었다. 한편 A. halophytica의 DnaK1과는 \( 49 \%\)의 identity를 나타내어 같은 생물내의 DnaK homolog임에도 불구하고 비교적 낮은 상동성을 나타내어 기능적으로 분화된 서로 다른 기능을 담당할 가능성을 나타내었다. 대부분의 SP70 family는 구조적으로 두 부분으로 나누어지는데 그의 N-terminal 영역에 \( 45 \mathrm{~kDa}\) 정도의 잘 보존된 영역인 ATPase domain을 가지며 C-termial 영역에 보존정도는 낮으나 약 \( 18 \mathrm{kDa}\) 정도의 peptidebinding domain을 가지는 것으로 알려져 있는데, 이러한 특성은 DnaK2에도 잘 보존되어 있었다. 따라서 DnaK2 단백질은 A. halophytica가 가지는 또 하나의 HSP70 homolog인 것으로 추정되었다.</p> <p>한편 E. coli를 비롯한 다른 원핵생물에 있어서 heat stress에 따른 유전자 발현의 조절은 특정한 조절 단백질인자(sigma-32)가 RNA polymerase로 하여금 특정 promoter 서열을 인식하도록 함으로서 이루어진다. 이러한 promoter 서열은 대부분의 원핵생물에서 잘 보존되어있는 -35 영역 (CTTG)과 -10 영역 (CAT-T)으로 dnaK2 유전자에서는 번역개시 codon으로부터 \( 39 \mathrm{~bp}\) 와 \( 20 \mathrm{~bp}\) 상류에서 각각 발견되었다. 이 결과는 고온처리에 의해 유도되는 것으로 보고된 Synechococcus PCC7942의 groESL operone 또는 Synechocystis PCC6803의 dnaK 등의 promoter 서열과의 높은 상동성을 나타내어 이들 cyanobacteria에서와 같이 alternative sigma-32 인자에 의해 스트레스 조건 하에서의 dnaK2 유전자의 발현이 조절됨을 의미한다.</p>