• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.382-388
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• 2018

본 연구는 치아우식증의 주 원인균으로 작용하는 S. mutans에 특이적인 앱타머 및 그 작용 기전에 관한 것으로 더욱 상세하게는 SELEX방법을 이용하여 S. mutans에 특이적인 앱타머를 선별하고, 앱타머와 결합하는 단백질 분자를 정제 및 동정함으로써 S. mutans의 부착에 관련된 기전을 보다 더 명확하게 규명하고자 하였다. 표적분자에 높은 친화도와 선택성으로 결합할 수 있는 특성을 가지는 앱타머는 3차원적인 특이적 구조에 의해 표적물질에 대해 수 nM ~ 수 pM 수준의 높은 결합력과 선택성을 지니고 있으며, 항체와 유사한 특성을 가지는 핵산으로 여겨지고 있다. 또한, 항체에 비해 안정성이 매우 높아 실온 보관이나 운반이 가능하고, 장시간이나 반복사용이 요구되는 진단용으로의 응용이 매우 용이하다. 또한 생체 내 면역거부반응이 거의 일어나지 않는 점 등을 바탕으로 보다 저렴한 앱타머로 대체하려는 시도가 이루어지고 있으며, 이는 치료용으로의 개발연구에 매우 중요한 장점이 될 수 있다. 이를 위하여 39개의 random sequence를 갖는 DNA library를 제조하고, S. mutans를 앱타머 선별의 대상물질로 하여, SELEX 방법을 통하여 선별하고 pCR2.1 cloning vector에 cloning하고, 그 염기서열을 분석하였다. 그 결과 6종의 서로 다른 염기서열을 갖는 앱타머를 선별하였으며, 선별된 앱타머 중 SM-2를 이용하여 앱타머와 직접 결합하는 단백질을 분리, 동정하였다. 위의 결과로부터 선별된 앱타머들은 S. mutans에 선택적으로 결합함을 확인하였고, 이 앱타머는 세균의 당 대사 및 단백질 합성 관련 단백질에 결합함으로서 세균의 부착을 억제 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.490-497
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• 2010

근권토양으로부터 고추역병균을 포함한 다양한 식물 병원성 곰팡이에 대하여 항균활성이 강한 세균을 분리하였다. 이 세균은 16S rRNA gene서열 분석 결과 Lysobacter enzymogens로 동정되었고 LE429로 명명 하였다. LE429는 chitinase, ${\beta}-1$, 3-glucanase, protease, gelatinase, lipase 및 항생물질과 같은 다양한 이차대사산물을 분비하였다. 항생물질은 diaon HP-20 및 sephadex LH-20 컬럼크로마토그래피 및 HPLC로 정제하여, GC-EI 및 GC-CI분석을 통하여 phenylacetic acid로 동정되었다. Field 실험에서 LE429의 고추 병해 억제 효과를 조사하기 위해 LE429배양액(CB), Neem oil 용액 (NO), LE429배양액과 Neem oil 용액을 섞은 혼합액(CB+NO), 그리고 대조구로서 물(CON)을 각각 고추에 처리하였다. 고추의 수량구성요소는 일반적으로 CB 처리구가 가장 높았고, CB+NO, CON 그리고 NO 순서로 나타났다. CB 처리구에서 병원성 곰팡이는 강하게 억제 되었지만, 몇몇 해충이 발견되었다. NO 처리구에서는 해충은 발견 되지 않았지만, 병원성 곰팡이가 발견 되었다. 하지만, CB+NO 처리구에서 병원성 곰팡이 및 해충이 전혀 발견 되지 않았다. 결론적으로, 2차 대 사산물을 생산하는 LE429와 Neem oil의 혼합액은 고추에 발생하는 병원성 곰팡이와 해충에 대한 좋은 생물학적 방제제가 될 수 있다고 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.157-162
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• 1997

Cephem계 항생물질의 기본 구조인 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA)의 $C_3$ 위치에 thiol기를 도입하고 $C_7$ 위치 aminothiazole기를 결합시킨 신규 화합물(YH-487)에 대한 감염치료효과, 체내동태 그리고 이의 투여에 의한 흰쥐의 장내균총들의 영향에 관하여 검토한 결과, YH-487을 흰쥐에 꼬리정맥을 통하여 20mg/kg으로 투여시 혈중 최고농도 등 체내동태는 제 3세대 ${\beta}-lactam$계 약물인 cefotaxime 등과 유사한 결과를 보였으며 장기조직으로의 이행성은 신장으로의 이행율이 가장 좋았고 배설은 신장 배설 타입이었으며 배설된 약물은 체내의 대사에 의한 변화를 받지 않았다. 또한 YH-487의 대장균 감염증에 대한 치료효과는 cefotaxlme의 3배, cefotiam의 약 20배 정도 높았다. 한편 YH-487의 투여에 의한 흰쥐의 장내 균총의 변화는 Enterobacter와 Bacteroides속 등 Gram 음성 세균은 투여 후 균수가 크게 감소 하였으나 Lactobacillus, Bifidobacterium과 Staphylococcus속 등 Gram 양성 세균은 영향을 받지 않았다. 또한 YH-487을 연속 투여한 후 분리한 균주의 항균활성은 투여전의 균주와 차이가 없어 내성균의 출현 가능성이 낮았다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.448-452
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• 2015

효모의 생육을 억제하는 세균을 배추의 근권 토양에서 분리하였다. API 20NE test와 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 Pseudomonas fluorescens BB2로 동정되었다. P. fluorescens BB2 균주는 3%의 glucose가 포함된 YM 배지에서 $20^{\circ}C$로 배양하였을 때 효모에 대한 항생물질을 2차 대사산물로서 효과적으로 생산하였다. BB2 균주의 단백질성 항생물질은 ammonium sulfate에 의한 침전과 N-butanol 추출에 의해 농축되었으며, 효모의 생육을 억제하는데 Candida albicans KCTC 7965에 대한 minimal inhibitory concentration은 $10{\mu}g/ml$이었고, $80{\mu}g/ml$ 농도에서는 완전히 억제하였다. N-butanol 추출에 의한 친수성 분획은 Bacillus cereus ATCC 21366의 생육을 억제하였으며, chrome azurol S 평판배지에서 주황색 halo를 생성하므로 철과 결합하는 siderophore를 포함한다. 세포막을 통한 crystal violet의 흡수를 조사한 결과 효모 C. albicans에 대한 소수성 항생물질 $60{\mu}g/ml$의 농도에서는 대조군에 비해 막 투과성이 약 9% 증가하였다. P. fluorescens BB2 균주가 생산하는 항생물질은 효모 Candida의 생육을 억제하는 antimicrobial peptide의 일종으로 보이며, 이는 Pseudomonas 속에서는 처음으로 보고되는 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.458-465
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• 2021

Tubulysin은 다양한 암세포주에 대해 강한 항암활성을 보이는 점액세균 유래 이차대사 생리활성물질이다. 본 연구에서는 tubulysin을 생산하는 두 균주의 점액세균 Archangium gephyra MEHO_002와 MEHO_004의 유전체 분석을 통해 tubulysin 생합성 유전자들로 추정되는 유전자군을 발견하였으며, 플라스미드 삽입에 의한 유전자 불활성화를 통해 이들 유전자들이 tubulysin 생산과 직접 연관되어 있음을 확인하였다. A. gephyra MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군(tubA~tubF)은 DNA 염기서열이 서로 97% 동일하였으며, 암호화하는 단백질들의 아미노산 서열도 서로 97-100% 유사하였다. MEHO_002와 MEHO_004 균주의 tubulysin 생합성 유전자군은 tubulysin 생산 점액세균으로 알려진 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군과 DNA 염기서열이 86% 동일하였다. 유전자군의 구성은 tubZ 유전자가 존재하지 않는다는 점을 제외하고는 SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자군 구성과 동일하였다. 각 유전자가 암호화하는 단백질의 아미노산 서열은 Cystobacter sp. SBCb004의 tubulysin 생합성 유전자가 암호화하는 단백질들과 88-97% 유사하였으며, 각 단백질들의 도메인 구성도 동일하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제15권4호
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• pp.364-369
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• 2002

방선균은 토양 속에 다양하게 존재하는 미생물의 일종으로 그람 양성 진정세균으로 이차대사산물을 생산하는 시기와 포자 착생이 시작되는 세포분화의 시기가 밀접한 관련이 있다. S. griseus는 streptomycin을 비롯한 다양한 종류의 endopeptidase 및 exopeptidase들을 생산한다. 방선균에서의 protease 생산은 많은 경우에 이차대사산물이 형성되거나 형태분화가 유도되는 시기에 동시에 시작된다는 점에서 Pretense가 이차대사물질 생산 및 세포분화에 일정한 기능을 수행할 것이 라는 점을 시사하고 있다. 본 연구에서는 S. griseus IFO 13350에서 클로닝한 SGPD protease가 각 strain에서 형태학적으로나 생리적으로 어떠한 gene dosage 효과를 미치는지 조사하는 것이었다. sprD 유전자가 S.lividans를 숙주로 사용한 시스템에서 대량발현이 성공적으로 되는 것을 확인한 후, 본 유전자를 클로닝한 S. griseus IFO13350 균주와 이의 A-factor 결손주인 S. griseus HH1에 형질전환하였다. S. griseus HH1과 S. griseus IFO13350에서는 protease activity가 벡터만 도입된 대조군과 sprD 유전자가 들어간 형질전환체에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 S. griseus IFO 13350 및 HH1 모두에서 생리학적·형태학적 분화의 차이를 발견하지 못하였다. Chymotrypsin계열의 pretense를 암호화하는 유전자만이 S. griseus에서 발현이 repression된다는 사실을 본 연구 결과를 통하여 알게 되었다. 이를 바탕으로 sprD유전자와 동일계열의 chymotrypsin 계열의 유전자들이 공통적으로 S. griseus에서 repression 되는 일반적인 기전이 있을 것으로 판단, chymotrypsin계열 유전자들의 promoter부분의 염기 상동성을 조사하였다 번역개시부위 바로 상부 유전자부터 상동성을 조사한 결과 적어도 상당부분의 염기배열이 잘 보존된 지역이 존재함을 알게 되었다. 향후 이들 발현기구의 조절기구를 연구함으로서 protease의 기능을 밝히는데 좋은 단서를 제공할 것으로 판단된다.

• 농약과학회지
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• 제16권4호
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• pp.357-363
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• 2012

인삼 뿌리썩음병을 일으키는 병원균의 생물적 방제를 위해서 토양에서 유용미생물을 분리하여 항균 활성과 생화학적 특성을 조사하였다. 이를 위해 강원도 인삼재배 토양에서 총 439균주의 세균을 분리하여 이 중에서 항균 활성이 가장 우수한 3균주(GP4-1, GR2-2, GR4-5)의 미생물을 최종 선발하였다. 주요 인삼 뿌리 썩음병원균인 5종(Cylindrocarpon destructans, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Sclerotinia nivalis)에 대한 생장 억제능을 조사한 결과, 선발 균주들이 매우 높은 항균 활성을 갖는 것을 확인하였다. 최종 선발 균주들의 정확한 동정을 위해서 16S rRNA 유전자 염기 서열로 계통 유전학적 분석을 하였고, 모든 균주들이 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum $FZB42^T$과 가장 높은 상동성(99.9 %)이 있음을 보였다. 선발 균주들이 생산하는 2차 대사물질 구명을 위해 주요 Bacillus 대사산물의 생합성 유전자를 PCR 반응으로 검정하였다. 모든 선발 균주들에서 iturin A와 surfactin의 생합성 유전자가 검출되었으며, GR4-5 균주에서는 bacillomycin D의 생합성 유전자도 추가로 검출되었다. 생화학적 특성 조사에서는 선발 균주들이 섬유소 분해 효소와 단백질 분해 효소의 활성이 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 인삼재배 토양에서 분리한 토양 미생물들이 인삼 뿌리썩음병의 생물적 방제를 위한 미생물제제로서의 활용가치가 높음을 제시하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권3호
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• pp.231-243
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• 2020

소변은 쉽게 채취할 수 있으며 체내의 상태를 파악하기에 좋은 시료라고 할 수 있다. 본 연구에서는 2주간의 한식 섭취 후 변화된 소변 유기산 지표를 찾을 수 있었다. 그 결과 에너지 대사와 관련 있는 대사산물인 succinate, hydroxymethylglutarates 뿐만 아니라 tryptophan 대사물로써 신경전달 물질대사 지표인 5-hydroxyindoleacetate, 비타민 B6, 염증, 면역과도 관련이 있는 kynurenate, 장내세균과 관련 있는 indican이 한식의 섭취를 통해 유의한 차이로 변화하는 것을 확인하여 한식의 효능이 어떤 대사를 통하여 이루어 지는지의 방향 제시를 하였다. 또한 소변 유기산이 한식의 대사에 미치는 영향을 측정하는 생체지표로서의 활용 가능성도 보여주었다. 객관적인 지표로서 확증하기 위해 더욱 큰 표본에서의 연구, 성별, 질병별 다양화한 연구를 통해 관찰된 지표들의 재현성을 확인하여 생체 지표로서의 유효성 검증이 필요하겠다.

• 유기물자원화
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• 제5권1호
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• pp.63-69
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• 1997

5-Aminolevulinic acid (ALA) 생합성의 $C_5$ 경로의 전구물질인 L-glutamic acid가 Rhodospirillum rubrum N-1 새포내에서 ALA 생산의 역할을 검토하였다. Lascelles의 기본배지에 L-glutamic acid와 levulinic acid (LA)를 각각 30, 20 mM 첨가배양으로써 균체외 ALA 생산성이 40배 증가(76 mg/l)하였다. 한편 $C_4$ 경로의 기질인 glycine과 succinic acid를 대수기 중기에 각각 60 mM 첨가함으로써, 균의 증식은 억제되었으나 균체외의 ALA는 52 mg/l에 달하였다.