• 한국환경과학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.469-477
• /
• 2008

The aerobic photosynthetic bacterium, which produces bacterial carotenoids was isolated and identified from coastal marine environments. This bacterium was identified by 16S rDNA sequencing and designated as Erythrobacter longus SY-46. E. longus SY-46 was Gram negative and rod shape, and the optimal culture conditions were $25^{\circ}C$, pH 7.0, and 3.0% NaCl concentration, respectively. The carbon and nitrogen sources required for the optimal growth were lactose and tryptone, respectively. Fatty acid compositions of E. longus SY-46 were $C_{18:1}$(78.32%), v-linolenic acid($C_{18:3n9.12.15c}:3.83%$), margaric acid($C_{17:0}$: 3.38%), palmitic acid($C_{16:0}$: 3.07%), and docosahexaenoic acid($C_{22:6n3}$: 2.21%). In addition, E. longus SY-46 showed the characteristic absorption peaks of bacterial carotenoids(in the region of 450 to 480 nm) and bacteriochlorophyll(770 to 772 nm). Major carotenoids of E. longus SY-46 were polyhydroxylated xanthophylls such as fucoxanthin and zeaxanthin.

• 미생물학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.495-500
• /
• 1992

Photosynthetic bacteria which can utilize ferulate as a sole carbon source for their metabolic activities were isolated from soils by liquid enrichment culture technique. The strain P-1 was selected by the highest capability of degrading ferulate in aerobic and anaerobic conditions. The strain P-1 was rod-shaped with its motility, strained gram negatively and could not utilize sulfur compounds. This strain has the bacteriochlorophyll a group I carotenoid and membrane structures like lamellae. As the results of physiological, morphological and cultural charactderistics, the isolate was identified as Rhodopseudomonas plaustris, one of the purple nonsulfer bacteria. The strain P-1 utilized 2mM/day in aerobic condition and 0.86 mM/day in anaerobic condition.

• Journal of Photoscience
• /
• 제9권2호
• /
• pp.388-390
• /
• 2002

Two ferredoxin (Fd) fractions, namely, Fd-A and Fd-B were isolated from Heliobacillus mobilis cells, and purified by ammonium sulfate fractionation, DEAE, gel-permeation and Phenyl-Superose column chromatographies under anaerobic conditions. Their absorption spectra were typical of 2[4Fe-4S] cluster type Fds with peaks at about 385 and 280 nm and a shoulder at about 305 nm. Their N-terminal amino acid sequences were determined, which showed that both of them contain a [4Fe-4S] cluster binding motif. Fd-B was sensitive to oxygen, and itsA$_{385}$ value decreased by about 50% in 2 h at 4$^{\circ}C$ under aerobic conditions. In contrast, $A_{385}$ of Fd-A was essentially unchanged up to 24 h under the same conditions.

• 한국수산과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.319-328
• /
• 1997

연안해역에서 호기성 광합성 세균 Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$I를 분리 및 동정하여 rotifer, Brachionus plicatilis의 먹이로 투여하였을 때 개체수, 체장, 체중 및 지방산 조성과 아미노산 조성을 분석한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$ 은 지방산의 함량중 $C_{18:1\omega9}$가 $36.5\%,\;C_{18:1\omega7}$이 $13.3\%\;C_{18:3\omega3}\;8.6\%$ 함유하였고 아미노산은 glutamic acid가 $61.6\;mg\%$, aspartic acid가 $45.2\;mg\%$, alanine이 $43.7\;mg\%$, lysine이 $28.7\;mg\%$ 등 높은 함량을 보였다. 2. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$을 rotifer, Brachionus plicatilis에 투여했을 때 (초기 개체수 5개체/$m\ell$) 개체수는 5일째 9개체/$m\ell$, 9일째 20개체/$m\ell$, 13일째는 43개체/$m\ell$로 증가하였다. 또한 체중은 초기 140ng/개체에서 5일째 280ng/개체, 9일째 560ng/개체, 13일째 610ng/개체로 증가하였으며, 체장은 초기 $150{\pm}7{\mu}m\;(length),\;85{\pm}14{\mu}m\;(width)$에서 5일째 $160{\pm}18{\mu}m\;(length),\;92{\pm}15{\mu}m\;(width)$, 9일째 $170{\pm}17{\mu}m\;(length),\;94{\pm}14{\mu}m\;(width)$, 13일째는 $184{\pm}17{\mu}m\;(length),\;100{\pm}12{\mu}m\;(width)$로 성장하였다. 3. Rotifer 개체당 24시간내에 $10^4\~10^5$개체의 세균을 섭취하였다. 4. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$을 rotifer에 먹이로 투여했을때 EPA, DHA가 증가하였다. 비교실험에 사용한 Chlorella sp. PSB, yeast에 비하여 EPA와 DHA의 함량이 높았다. 특히DBHA는 $S\;\pi-I$과 Chlorella sp.에서만 분석되었으며 $S\;\pi-I$이 높았다. 5. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$과 비교로서 PSB, Chlorella sp., yeast를 rotifer에 먹이로 투여했을 때 $S\;\pi-I$에서 lysine이 가장 높았고, PSB, Chlorellaal sp. 순으로 분석되었다. yeast에서는 검출되지 않았다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제44권3호
• /
• pp.284-292
• /
• 2006

The cbb3 cytochrome c oxidase has the dual function as a terminal oxidase and oxygen sensor in the photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides. The cbb3 oxidase forms a signal transduction pathway together with the PrrBA two-component system that controls photosynthesis gene expression in response to changes in oxygen tension in the environment. Under aerobic conditions the cbb3 oxidase generates an inhibitory signal, which shifts the equilibrium of PrrB kinase/phosphatase activities towards the phosphatase mode. Photosynthesis genes are thereby turned off under aerobic conditions. The catalytic subunit (CcoN) of the R. sphaeroides cbb3 oxidase contains five histidine residues (H2l4, B233, H303, H320, and H444) that are conserved in all CcoN subunits of the cbb3 oxidase, but not in the catalytic subunits of other members of copper-heme superfamily oxidases. H214A mutation of CcoN affected neither catalytic activity nor sensory (signaling) function of the cbb3 oxidase, whereas H320A mutation led to almost complete loss of both catalytic activity and sensory function of the cbb3 oxidase. H233V and H444A mutations brought about the partial loss of catalytic activity and sensory function of the cbb3 oxidase. Interestingly, the H303A mutant form of the cbb3 oxidase retains the catalytic function as a cytochrome c oxidase as compared to the wild-type oxidase, while it is defective in signaling function as an oxygen sensor. H303 appears to be implicated in either signal sensing or generation of the inhibitory signal to the PrrBA two-component system.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.843-859
• /
• 2017

본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
• /
• 제10권3호
• /
• pp.270-274
• /
• 2005

A reactor-scale hydrogen (H2) production via the water-gas shift reaction of carbon monoxide (CO) and water was studied using the purple nonsulfur bacterium, Rhodopseudomonas palustris P4. The experiment was conducted in a two-step process: an aerobic/chemoheterotrophic cell growth step and a subsequent anaerobic $H_2$ production step. Important parameters investigated included the agitation speed. inlet CO concentration and gas retention time. P4 showed a stable $H_2$ production capability with a maximum activity of 41 mmol $H_2$ g $cell^{-1}h^{-1}$ during the continuous reactor operation of 400 h. The maximal volumetric H2 production rate was estimated to be 41 mmol $H_2 L^{-1}h^{-1}$, which was about nine-fold and fifteen-fold higher than the rates reported for the photosynthetic bacteria Rhodospirillum rubrum and Rubrivivax gelatinosus, respectively. This is mainly attributed to the ability of P4 to grow to a high cell density with a high specific $H_2$ production activity. This study indicates that P4 has an outstanding potential for a continuous H2 production via the water-gas shift reaction once a proper bioreactor system that provides a high rate of gas-liquid mass transfer is developed.

• 생명과학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.632-639
• /
• 2006

본 연구에서는 lacZ transcriptional fusion plasmid를 이용하여 광합성 세균인 Rhodobacter sphaeroides에서의 7가지 광합성유전자 (puf, puc, puhA, bchC, bchE, bchF, bchI) 발현의 경향과 조절을 조사하였다. R. sphaeroides에서 puhA와 bchI를 제외한 모든 광합성유전자들이 호기적 조건과 비교했을 때 혐기적 조건에서 더욱 강하게 발현되었다. puhA 유전자는 bchFNBHLM-RSP0290과 operon을 형성하며, bchI 유전자는 crtA와 operon을 이루는 것으로 나타났다. 광합성 조건에서 자란 R. sphaeroides의 puf, puc, bchCXYZ operon의 발현은 빛의 세기에 비례하는 반면, bchFNBHLM(RSP0290 puhA) operon의 발현은 빛의 세기에 반비례 하였다. bchEJG의 발현은 $10\;W/m^2$의 빛이 조사된 광합성 조건에서 제일 낮았으며, $100\;W/m^2$의 빛의 광합성 조건에서 가장 높았다. R. sphaeroides의 산소인지와 빛 인지에 관련된 세 가지 주요 조절기작에 의한 광합성유전자 조절은 다음과 같다. puf와 bchC는 PpsR repressor와 PrrBA two-component system에 의해 조절된다. 그리고 puc operon은 PpsR, FnrL, PrrBA system에 의해 조절된다. bchE의 발현은 FnrL과 PrrBA system에 의해 조절되는 반면, bchF는 오로지 PpsR에 의해서만 조절된다. PpsR repressor는 강한 세기의 빛 조건에서 bchf 발현억제의 원인이 되며, FnrL은 그 자체가 산소를 인지하는 기능 이외에도 세포질의 산화/환원 상태의 인지에 관련될 것으로 보인다.