• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.465-475
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• 2024

Lactiplantibacillus plantarum K9은 굼벵이에서 분리된 다양한 생리활성물질에 기인하여 프로바이오틱스 균주로 활용 가능한 유산균이다. L. plantarum K9 유전체 분석결과로써 박테리아 염색체와 3 plasmid가 존재하는 것으로 나타났다. L. plantarum K9의 핵심 대사경로 분석 결과 해당과정, 오탄당대사(pentose phosphate pathway)는 정상적으로 수행되는 것으로 나타났다. 그러나 포도당신생합성과 ED pathway의 핵심 효소인 fructose-1,6-bisphosphatase (EC: 3.1.3.11)와 6-phosphogluconate dehydratase (EC: 4.2.1.12) / 2-keto-de- oxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase (EC: 4.2.1.55)가 각각 결여되어 있기 때문에 포도당신생합성과 ED pathway는 수행하지 못하는 것으로 제의된다. 또한, TCA 회로에서 fumarate 및 malate를 형성하는 일부 효소만 존재하는 반면에 나머지 TCA 회로에 연관되는 효소들이 모두 결여되어 있었기 때문에 TCA 회로는 진행되지 못하는 것으로 추정되었다. 산화적 전자전달계는 NADH dehydrogenase complex I과 cytochrome reductase complex IV에 해당하는 요소들을 보유하고 있기 때문에 class IIB 타입(bd-type)의 전자전달시스템을 수행할 것으로 예측되었다. 종합적으로, L. plantarum K9은 lactic acid 동형발효를 수행하며, 포도당신생합성 및 오탄당대사가 가능하며, class IIB 타입(bd-type) 산화적 전자전달시스템에 의해 에너지 대사를 수행하는 것으로 제의된다. 따라서, L. plantarum K9은 다른 유산균주에 비교하여 lactic acid 생성량이 비교적 높아 생리활성도가 우수할 것으로 제의된다. 다른 한편으로, L. plantarum K9은 산화적 전자전달이 가능한 것으로 추정되어 산소에 대한 내성이 높아서 배양 특성이 양호하여 프로바이틱스로써 활용가능성이 높은 것으로 제의된다.

• 생명과학회지
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• 제34권2호
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• pp.86-93
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• 2024

플라스미드의 복제는 엄격하게 조절되어야 하기 때문에 일반적으로 rolling circle 복제를 수행하는 플라스미드들은 복제 개시인자인 RepB는 전사 및 번역 수준에서 엄격하게 조절되어 일정한 copy number를 유지한다. 플라스미드 pJB01에는 단일 오페론으로 구성된 세 개의 orfs (copA, repB, repC 또는 repABC)가 포함되어 있다. 아미노산 서열 분석에서 pJB01 CopA는 다른 플라스미드의 복제 수 조절 단백질로서 Cops와 상동성을 보였다. pMV158의 CopG와 비교할 때, CopA는 플라스미드의 일반화된 억제자의 모티브로 알려진 RHH (ribbon-helix-helix)를 형성하는 것으로 추정된다. gel mobility shift assay 결과 정제된 융합 단백질이 repABC 오페론의 operator 영역에 결합하는 것으로 나타났다. 전사 수준에 대한 CopA의 기능적 역할을 조사하기 위해 CopA R16M, K26R 및 E50V와 같은 세 개의 포인트 돌연변이가 CopA의 코딩 프레임에서 구성되었다. CopA R16M, K26R 및 E50V 돌연변이의 repABC mRNA 수준은 CopA wt보다 각각 1.84, 1.78 및 2.86배 증가했다. 또한 세 개의 CopA 유전자의 돌연변이로 인한 복제 수도 CopA wt보다 각각 1.86, 1.68 및 2.89배 증가했다. 이러한 결과는 CopA가 전사 억제자이며 복제 개시자로서 repABC mRNA 및 RepB 단백질 수를 감소시킴으로써 pJB01의 복제 수를 감소시키는 것으로 제의된다.