단일 탄소원 및 에너지원으로 benzoate를 이용하는 Acinetobacter sp. KS-1에서 분리 정제한 catechol 1,2-dioxygenase (Cl,2O)의 특성과 아미노산 서 열을 분석하였다. Cl,2O는 catechol과 4-methylcatechol에 대해서 효소활성을 나타내었으며, 활성 최적온도는 $35^{\circ}C$이고, 활성 최적 pH는 7.5-9.0의 범위 내에 있었다. 효소활성 저해제로서 은, 수은, 그리고 구리는 Acinetobacter sp. KS-1의 Cl,2O 활성을 억제하였다. SDS-PAGE에 의해 측정된 Cl,2O의 분자량은 약 36 kDa 였으며, N-말단 아미노산 서 열을 분석한 결과, $^{1}MNYQQIDALVKQMNVDTAKG^{20}$로 Acinetobacter radioresistens의 Cl,2O와 95%의 유사성을 보여주었다. In-gel 아미노산 서열 분석을 위하여 trypsin 처리와 peptide mapping을 실시하였다. MALDI-TOF를 이용하여 trypsin으로 처리된 세 개의 peptide flagmen써 분자량을 분석한 결과 966.3 Da, 2081.7 Da, 그리고 1933.8 Da으로 각각 나타났는데, 이는 A. radioresistens의 Cl,2O와 내부 서 열$^{1}SQSDFNLRR^{9}\, ^{1}HGNRPSHVHYFNSAPGYR^{18}\, ^{1}TIEGPLYVAGAPESVGFAR^{19}$ 이 일치하는 것으로 분석되었다. N-말단 서열과 내부 서열을 바탕으로 primer를 제작하여 polymerase chain reaction을 실시하였다.
Useful genes can be Screened from various environments by construction of metagenomic DNA libraries. In this study, water samples were collected from several lakes in mid Korea, and analyzed by T-RFLP to examine diversities of the microbial communities. The crude DNAs r were extracted by the SDS-based freezing-thawing method, and then further purified using an $UltraClean^{TM}$ kit (MoBio, USA). The metagenomic libraries were constructed with the DNAs partially digested with EcoR I, BamH I, and Sac II in Escherichia coli DH 10B using the pBACe3.6 vector. About 44.0 Mb of metagenomic libraries were obtained with average inserts 13-15 kb in size. The bphC genes responsible for degradation of aromatic hydrocarbons via mets-cleavage were identified from the metagenomic libraries by colony hybridization using the bphC specific sequence as a probe. The 2,3-dihydroxybiphenyl (2, 3-DHBP) dioxygenase gene (bphC ), capable of degradation of 2,3-DHBP, was cloned and its nucleotide Sequences analyzed. The genes consisted of 966 and 897 base pairs with an ATG initiation codon and a TGA termination codon. The activity of the 2,3-DHBP dioxygenase was highly expressed to 2,3-DHBP and Showed a broad substrate range to 2,3-DHBP, catechol, 3-methylcatechol and 4-methylcatechol. These results in-dicated that the bphC gene identified from the metagenomes derived from lake water might be useful in the development of a potent strain for degradation of aromatic pollutants.
Tefuryltrione is a new hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) inhibitor, which has been recently registered for the use for paddy rice, Korea. Dose-response studies were conducted to compare rice safety and weed control efficacy of tefuryltrione against Eleocharis kuroguwai. When rice and E. kuroguwai were applied at a range of doses of tefuryltrione, $GR_{90}$ values (the dose required to inhibit weed growth by 90%) of E. kuroguwai were $82.38-93.39g\;a.i.\;ha^{-1}$ in two independent experiments. The $GR_{10}$ values (the dose required to inhibit rice growth by 10%) of tefuryltrione for rice were $297.77-471.54g\;a.i.\;ha^{-1}$. As a result, the selectivity indices ($GR_{10}$ for $rice/GR_{90}$ for E. kuroguwai) of tefuryltrione were 3.19-5.72. Therefore, these results demonstrate that tefuryltrione has a relatively high selectivity between rice and E. kuroguwai with a high herbicidal activity against E. kuroguwai and a good rice safety.
대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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pp.218.2-219
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2003
2-Hydroxymuconic semialdehyde dehydrogenase catalyzes the conversion of 2-hydroxymuconic semialdehyde (HMS) to an enol form of 4-oxalocrotonate which is a step in the catechol-meta cleavage pathway. A tomC gene encoding 2-HMS dehydrogenase of Burkholderia cepacia G4, a soil bacterium that can grow on toluene, cresol, phenol or tricholoro ethylene, is identified in between catechol 2,3-dioxygenase gene and HMS hydrolase gene, its sequence is analysed and the enzyme is characterised. (omitted)
난배양 미생물로부터 천연물질을 찾기 위하여 토양으로부터 직접분리 된 DNA와 cosmid vector를 이용하여 metagenomic library를 제작하고 탐색 하였다. 대장균에서 발현되는 유전자은행 초기 탐색 결과 LB배지에서 잘 자라면서 브라운 색깔을 내는 여러 개의 clone을 선발 하였다. 선발된 여러 후보 clone중 pYS85C는 돌연변이를 유도하였으며 색깔을 생산하지않는 clone 들에 대하여 염기서열을 결정 하였다. 돌연변이clone들로부터 결정된 pYS85C 염기서열 결과 아미노산이 393개이며 44.5 kDa으로 색소형성에 관여하는 4-hydroxyphenylpyruvic acid dioxygenase(HPPD) 유전자로 판명 되었다. 또한, BLAST비교 분석에서 이효소는 기존에 밝혀진 HPPD효소와 60% 정도의 identity를 보였고 C-말단에서는 많은 conserved domain이 있었다. 이러한 결과로 볼 때 천연물질을 합성 할 수 있는 유전자는 토양DNA로부터 직접 분리되어 발현될 수 있으며 이러한 기술은 새로운 물질을 찾는데 중요한 tool이 될 수 있다.
4-Chlorobiphenyl(4CB) 과 biphenyl 을 분해하는 Pseudomoas sp. DJ-12 의 pcbAB 는 분해초기 단계에 작용하는 4-chlorobiphenyl dioxygenase 와 dihydrodiol dehydrogenase 효소를 생산하는 유전자들이다. 이 유전자를 E. coli XL1-Blue 에 플로닝하여 CU101 형질전환체를 얻었다. CU101 의 pCU101 재조합 plasmid 에 클로닝된 pcbAB 유전자는 크기가 약 2.2 kb 이고 3 개의 Hind III 제한효소 위치가 있었으며, 독자적인 promoter 를 가지고 있었다. CU101 에 대하여 biphenyl 을 기질로 하여 생성된 대사산물을 resting cell assay 를 한 결과 2, 3-dihydroxybiphenyl 이 검출되어 pcbAB 유전자들이 E. coli 에서 잔 발현된다는 것을 의미하였다. 그러나 dechlorination 작용은 pcbAB 유전자와 관계없이 4AB 의 개환과정 후 생성된 4-chlorobenzoate 에서 일어나는 것으로 해석된다.
Diesel-contaminated soils were ozonated for different times (0 - 900 min) and incubated for 9 wk to monitor petroleum hydrocarbons (PH)-degradative potential of indigenous microorganisms in the soils. Increased ozonation time decreased not only concentration of PH but also number of microorganisms in the soils. Microorganisms in the ozonated soils increased during 9-wk incubation as monitored by culture- and nonculture-based methods. Higher (1-2 orders of magnitude) cell number was observed by quantitative analysis of soil DNA using probes detecting genes encoding 165 rRNA(rrn), naphthalene dioxygenase (nahA), toluene dioxygenase (todC), and alkane hydroxylase (alkB) than microbial abundance estimated by culture-based methods. Such PH-degraders were relatively a few or under detection limit in 900-min ozonated soil. Further PH-removal observed during the incubation period supported the presence of PH-degraders in ozonated soils. Highest reduction (25.4%) of total PH (TPH) was observed in 180-min ozonated soil white negligible reduction was shown in 900-min ozonated soil during the period, resulting in lowest TPH-concentration in 180-min ozonated soil among the ozonated soils. Microbial community composition in 9-wk incubated soils revealed slight difference between 900-min ozonated and unozonated soils as analyzed by whole cell hybridization using group-specific rRNA-targeted oligonucleotides. Results of this study suggest that appropriate ozonation and subsequent biodegradation by indigenous microorganisms may be a cost-effective and successful remediation strategy for PH-contaminated soils.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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