• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.83-91
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• 2018

박테리아와 진균의 유전체 정보 탐색을 통하여 이차대사 생합성을 지정하는 다수의 잠재 유전자군을 찾을 수 있으며, 유전체 정보를 기반으로 특정 유전자의 발현을 활성화하여 잠재 유전자군의 생성물을 추론하고, 해당 물질의 생물학적 기능을 연구하는 것이 가능하다. 동아시아 지역에서 잘 알려진 식용 사상진균 홍국에 대하여 몇 몇 유전체 정보가 공개되어있으며, 본 연구에서는 Monascus purpureus ${\Delta}MpPKS5$ 균주에서 polyketide synthase-nonribosomal peptide synthase 유전자 Mpfus1 상단에 Aspergillus gpdA 프로모터를 삽입하는 방식으로 이 유전자의 발현을 활성화하였다. Mpfus1 유전자군은 2-pyrrolidone/conjugated polyene 구조를 갖는 물질의 생합성 유전자군들과 높은 유사성을 보이며, 이들 화합물 그룹에서 진균 독소인 fusarin이 잘 알려져 있다. ${\Delta}MpPKS5$ 균주는 홍국 azaphilone 색소 생산 능력이 소실된 균주이며 색소 및 자외선 흡수 특성을 보이는 화합물들의 동정에 적절한 균주이다. Mpfus1 활성화는 균사체가 노란색을 띠도록 유도하며, 균사체의 methanol 추출액은 365 nm에서 최대 흡광도를 보임을 확인할 수 있었다. 해당 추출액의 HPLC 분석을 통하여 다수의 화합물들이 포함되어 있음을 확인할 수 있었으며 이를 통하여 MpFus1 효소의 생성물이 대사적, 화학적으로 불안정함을 추론할 수 있다. Mpfus1 활성화 균주 추출물을 LC-MS로 분석하여 MpFus1 생성물의 구조를 유추하여 Mpfus1 유전자군이 fusarin의 탈메틸 유사체 생합성을 지정하는 것으로 제안할 수 있었다. 본 연구는 홍국 균주에서 유전체 기반-미지 화합물 발굴 연구의 예를 제시하고 홍국 균주에서 새로운 생리활성의 동정 가능성을 시사하여 준다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.658-661
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• 2015

Genes encoding enzymes with sequence similarity to hopanoids biosynthetic enzymes of other organisms were cloned from the hopanoid (hop) gene cluster of Streptomyces peucetius ATCC 27952 and transformed into Streptomyces venezuelae YJ028. The cloned fragments contained four genes, all transcribed in one direction. These genes encode polypeptides that resemble polyprenyl diphosphate synthase (hopD), squalene-phytoene synthases (hopAB), and squalene-hopene cyclase (hopE). These enzymes are sufficient for the formation of the pentacyclic triterpenoid lipid, hopene. The formation of hopene was verified by gas chromatography/mass spectrometry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권12호
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• pp.1931-1937
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• 2019

The heterologous expression of the Streptomyces natural product (NP) biosynthetic gene cluster (BGC) has become an attractive strategy for the activation, titer improvement, and refactoring of valuable and cryptic NP BGCs. Previously, a Streptomyces artificial chromosomal vector system, pSBAC, was applied successfully to the precise cloning of large-sized polyketide BGCs, including immunosuppressant tautomycetin and antibiotic pikromycin, which led to stable and comparable production in several heterologous hosts. To further validate the pSBAC system as a generally applicable heterologous expression system, the daptomycin BGC of S. roseosporus was cloned and expressed heterologously in a model Streptomyces cell factory. A 65-kb daptomycin BGC, which belongs to a non-ribosomal polypeptide synthetase (NRPS) family, was cloned precisely into the pSBAC which resulted in 28.9 mg/l of daptomycin and its derivatives in S. coelicolor M511(a daptomycin non-producing heterologous host). These results suggest that a pSBAC-driven heterologous expression strategy is an ideal approach for producing low and inconsistent Streptomyces NRPS-family NPs, such as daptomycin, which are produced low and inconsistent in native host.

• 한국동물학회지
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• 제39권4호
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• pp.378-386
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• 1996

우리는 두 가지의 새로운 luciferase reporter plasmid를 개발하였는데 그 하나는 이 plasmid에 promoter조각을 삽입한 다음에 그 promoter의 활성을 측정하는 용도로 사용 될수 있고, 다른 하나는 매우 낮은 basal promoter 활성을 갖고 있기 때문에 진핵생물의 전사 조절인자의 연구에 도움이 될 수 있다. 후자의 reporter plasmid에는 17염기쌍의 initator 와 Spl,GAL4그리고 일부 Drosophila homeodomain protein의 결합우뷔에 해당하는 cis elements등을 들어 있다.그리고 tranciption termination을 촉진할 수 있는 signal을 initiator앞서 삽입하여 이런 reporter plasmid에 존재할 수 있는 cryptic promoter에서 시작된 transcript가 luciferase reporter cDNA로 진행되는 것을 방지하는 개선된 reporter plasmid를 제조하여 promoter활성을 Drosophila Schneider line 2 cells을 이용한 transient transfection assay방법으로 측정하였다. 여기에 사용한 termination 촉진 signal은 SV40 polyadenylation signal의 3연속 조각(AAA)과 tenscription termination signal이 포함된 것으로 믿어지는 mouse c-mos 유전자의 일부조각 (UMS)이다. 기대한으로 이 두가지의 signal을 삽입하였을 때 basal promoter활성이 최대한으로 감소하였으며 이 두 가지 signal을 삽입된 reporter plasmid를 사용하여 promoter의 활성을 보다 sensitive하게 측정하였다. 이 reporter plasmid는 Droiophlla melanogaiter뿐만 아니라 포유동물을 포함한 고등생물의 전사 조절인자 연구의 한 도구로 사용될 수 있을 것이다.