Some microorganisms, including actinomycetes, cyanobacteria, and other bacteria, algae, fungi, and yeast, can accumulate and retain relatively high quantities of heavy metals and radionuclides from their external environments (1-4). Both living and dead cells can be used for biosorptive metal/radionuclide removal from solution. Thus microorganisms and products excreted by or derived from microbial cells (2) may provide an alternative or adjunct to conventional techniuqes of metal removal and recovery. Recent approaches have separated the microbial growth and metal removal process to manipulate production of metal-adsorptive capacity of bacteria and metal removal process. If pre-grown cells are immobilized and used for metal removal, mathematical modeling can be applied to predict immobilized cell reactor behavior under specific process conditions. Waste and microbial adsorbent could be separated from the treated flow in one step. Once treated, the metal waste is concentrated in a small volume of sorbed form for easy metal disposal or recovery.

Optimizing protein production in recombinant E. coli strains involves manipulation of genetic and environmental factors. In designing a production system, attention must be paid to gene expression efficiency, culture conditions and bioreactor configuration. Although not much emphasis was given to the physiology of host strains in this review, an understanding of the relationship between the physiology of host cell growth and the overproduction of a cloned gene protein is of primary importance to the improvement of the recombinant fermentation processes. Sometimes it is desirable to make use of gene fusion systems, e.g. protein A, polypeptide, gutathione-S-transferase, or pneumococcal murein hydrolase fusion, to facilitate protein purification.

Certain bacterial species possess the capability of differentiation through several morphogenetic changes which enable them to adapt to certain internal and external stimuli(Losick and Shapiro 1984). Upon induction, cells of A. vinelandii undergo a morphological process which leads to the production of one cyst per cell (Sadoff, 1975). The cysts are considerably resistant to desiccation, which confers a survival advantages upon the organism(Socolofsky and Wyss 1962). Like other prokaryotic differentiations encystment provides a relatively simple model of cellular differentiation. Like in other differentiating bacteria, vegetative growth can be separated from differentiation. Furthermore, the differentiation cycle can be synchronized by specific inducer. There have been a great deal of morphological and physiological studies on this process. However, the mechanisms used to regulate cell differentiation can be clearly defined by careful genetic analysis of the process. Unfortunately, A. vinelandii has proven to be difficult for genetic analysis (Sadoff 1975). For example, it has been shown that a variety of metabolic mutants of Azotobacter speicies are difficult to isolate after mutagenesis with chemical mutagens or UV irradiation. Nevertheless recent advances in molecular genetics in Azotobacter species, especially in the nitrogen fixation research area, appear to be able to overcome this difficulty (Robinson et al. 1986; Kennedy et al. 1986).

ras는 활성화 형태인 GTP bound form과 비활성화 형태인 GDP bound form의 두 형태로 존재하며 두 형태를 매개하는 regulatory protein들에 의해 그 activity가 조절된다. 또한 ras는 GTP와 GDP에 강한 친화성이 있으며 세포내에는 GTP보다 GDP가 더 많이 있어서 평소에는 ras가 GDP와 결합하고 있다가 활성화될때만 GTP와 결합하는 것으로 추정된다. GDP bound ras는 guanine nucloetide exchange protein(GEP)에 의해 활성화된 GTP bound form으로 전환되며 ras의 기능이 발휘된 후에는 GTPase activating protein(GAP)에 의해 비활성화된다. Yeast의 경우 IRA1과 2의 product가 GAP의 역할을 하는 것으로 알려져 있고 CDC25 gene의 product가 GEP의 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. NF1 gene은 Von Recklinghausen Neurofibromatosis Type I 질병을 가진 환자에게서 발견되었는데 부분적으로 sequencing한 결과에 따르면 yeast의 IRA1/2, mammalian GAP gene product와 protein homology가 높은 것으로 나타났다. Yeast의 경우 IRA1/2 gene의 손실이나 mammalian ras gene의 transformation으로 인한 heat shock sensitivity가 NF1 gene(2,3) 혹은 GAP(4)의 expression으로 suppression된 것으로 보아 NF1이 GAP protein으로서 ras를 불활성화 시킨다는 것이 판명되었다. 결론적으로 ras의 활성은 GTP bound 혹은 GDP bound의 양쪽형태를 이동하면서 조절되는데 이 기능은 GAP과 GEP 또는 그의 유사 protein들에 의해 수행되며 이러한 regulatory protein들은 growth factor, cytokine 그리고 protein kinase 같은 signal에 의해 활성화된다고 생각된다. 본 총설에서는 ras protein의 여러가지 성질보다는 ras의 modification과 관련하여 항암제로 사용할 수 있는 ras에 specific한 약품개발의 가능성과 현재 알려진 ras의 inhibitor를 중심으로 논하고자 한다.

역사적으로 알콜은 인류에게 식품으로써 뿐만 아니라 근래에는 미래의 무공해 대체 에너지로써 많은 기대를 모으고 있다. 식품의 용도로써는 단연 주류를 꼽게 되는데 이 목적으로는 알콜의 발효수율을 올리는 것만이 아니라 소비자의 기호에 맞는 향과 맛등이 중요한 인자로 작용하게 되어 균주 조작에 한계가 있다고 보겠다. 반면 대체 에너지로써의 알콜은 가능한 수단 방법을 다 동원해서 값싸게, 수율높게만 개선하면 되기 때문에 최근 인구에 회자되고 있는 각종 생명공학기법이 광범위하게 사용될 수 있다고 본다. 목적에 따라서 원료는 물론 발효균주도 다양하게 사용되어 지는데 다음에서 용도별로 대표적인 예를 살펴보겠다.

최초의 압착 빵효모는 1781년경에 Holland에서 Dutch process로 생산되었으며, 이때에 원료에 대한 4-6%의 압착효모만을 생산하였다. 1846년 비엔나에서 효모발효중에 생성된 거품을 계속하여 수집하여 효모를 회수하는 방법인 Vienna process가 Mautner에 의해 개발되었다. 압착효모 생산 수율은 약 14%로 증가되었고, 알코올은 30%이었다. 1879년 Marquardt가 맥주용 당액에 공기를 공급하면서 발효한 결과를 발표한 후, 빵효모제조에도 공기공급 방법을 사용하게 되었으며, 이것은 압착효모의 생산수율은 50-60%로 높아졌으나, Ethanol의 생산 수율은 20%로 떨어지게 되었다. 그후 1919년 Sak(덴마크)와 Hayduck(독일)은 동시에 incremental-feeding과 fed-batch process의 기초가 된 zulauf 방법을 개발하여 발표하였고, 같은 시기에 1차 세계 대전으로 인한 식량부족은 원료인 곡류를 당밀로 대체하게 되었으며, 이와 같은 제조기술의 계속적인 발달과 원료의 수율은 이론수율에 도달하게 되었고, 수요의 증가로 인하여 양조산업과 분리, 독립되어 빵효모공업이 발전되었다.

이제까지 숙주세포로 이용하기 위한 효모균주이 개발은 제빵효모인 Saccharomyces cerevisiae를 주대상으로 수행되어 왔다. 그러나 최근에는 Hansenula속, Pichia속, Kluyveromyces속, Schizosaccharomyces속, Schwanniomyces속 및 Yarrowia속 등 특이한 성질을 갖는 희귀효모 균주를 숙주세포로 한 새로운 유전자 발현시스템의 개발이 활발히 추진되고 있다. 본고에서는 S. cerevisiae를 위시하여 이들 희귀효모로부터 생산되고 있는 재조합 단백질의 연구현황과 문제점 및 재조합 단백질의 효율적인 생산을 위해 고려해야 할 요인들에 대해 고찰해 보기로 한다.

이 논문에서는 S. pombe의 특징과 연구방법에 대하여 전반적인 검토를 하고, human 등 고등생물의 연구에 대한 model system으로의 S. pombe에 대한 연구를 살펴보고자 한다. 특히 많은 연구분야중 현재 가장 활발히 연구되고 있는 분야인 cell cycle에 대한 연구와 oncogene에 대한 연구, 그리고 이를 이용한 차원높은 진핵 세포에서의 연구에 대하여 논하고자 한다.

의약품을 중심으로 한 광학활성 생리활성물질의 제조 즉, 정밀유기합성은 정밀화학의 꽃이라 할 수 있다. 이러한 광학활성물질은 통상의 유기화학적 수법으로 합성하면 라세미체로 얻어지고 광학활성체로 얻을 수 없다. 그래서 최근 chiral 중심을 가지는 간단한 화합물(광학활성합성원료-chiral building block, chiral synthon)을 원료로 해서 입체 선택적으로 반응을 조절함으로써 다양한 광학활성표적 화합물을 합성하는 방법이 활발히 진행되고 있다. chiral building block의 제조 방법을 살펴보기로하자.