• 제목/요약/키워드: AfsR2-dependent genes

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DNA 마이크로어레이 시스템 분석을 통한 S. lividans 유래 항생제 조절유전자 afsR2 기능 분석 (Functional Analysis of an Antibiotic Regulatory Gene, afsR2 in S. lividans through DNA microarray System)

  • 김창영;노준희;이한나;김응수
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.259-266
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    • 2009
  • AfsR2 과발현 S. lividans TK21을 이용하여 DNA microarray를 수행하였다. 그 결과, phosphate starvation과 관련 있는 42개의 유전자들이 up-regulated 되었으며, 특히 SCO4139 (pstB, phosphate ABC transport system ATP-binding protein)와 SCO4142 (pstS, phosphate-binding protein precursor)는 afsR2가 phosphate와 같은 nutrient starvation에 적극적으로 관여한다는 것을 나타내며, SCO4228 (putative phosphate transport system regulatory protein)은 기존에 수행되었던 2D-electrophoresis 연구나 afsS null S. coelicolor를 이용한 DNA microarray 연구에서도 공통적으로 보고되었던 유전자로서 phosphate lilitation에 대한 afsR2의 효과가 지속적으로 검증되고 있음을 뜻한다. 또한 afsR2 과발현을 통해서 sigma factor인 SCO2954 (sigL)과 SCO5147 (sigE)의 발현이 유도되었으며 두 유전자의 구조적인 특징을 고려해 보았을 때 afsR2가 RNA polymerase와의 linker로서의 역할을 추측해 볼 수 있다. 뿐만 아니라 whi 관련 유전자들의 발현 또한 afsR2에 의해 증가되었다. 이는 afsR2가 단순히 2차 대사물질 생합성 조절에만 관여하는 것이 아니라 형태적 분화에 작용함으로써 최종적으로 여러 2차 대사물질의 합성을 유도한다고 말할 수 있다. 이러한 결과들을 토대로 afsR2가 기존에 항생제 생합성에만 관여하는 global regulatory 조절인자가 아닌 방선균이 stationary phase로 전환되는 시점에서 형태적 분화에 영향을 미치고 phosphate limitation stress를 줄여주는 2차 대사의 key-factor regulatory 유전자임을 알 수 있다.

Avermectin을 생산하는 Streptomyces avermitilis에서의 Proteomics-guided AfsR2-dependent 유전자의 발현 (Functional Expression of Proteomics-guided AfsR2-dependent Genes in Avermectin-producing Streptomyces avermitilis)

  • 김명근;박현주;임종혁;김응수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.211-215
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    • 2006
  • S. lividans에서 클로닝된 조절유전자인 afsR2를 과발현시 나타나는 up-regulated protein과 down-regulated protein 관련 유전자들을 proteomics 방법으로 선별하였고[3], 이를 방선균 발현벡터인 pSE34를 이용하여 제작된 pPNP, pGPD를 S. avermitilis에 형질전환시켜 avermectin 및 이차대사산물의 생산량 차이를 비교 분석하였다. 그 결과 up-regulated protein으로 예상되던 PNP는 wild-type S. avermitilis에서만 제한적으로 avermetin-type 대사산물의 생산성 향상을 촉진시켰으며, 이와 반대로 down-regulated protein으로 예상되었던 GPD는 avermectin-type 대사산물의 생산량을 wild type S. avermitilis에서는 4배, over-producer S. avermitilis에서는 2.5배 증가시켰다. 본 연구결과는, 방선균 조절 단백질들이 이차대사산물의 종류 및 생합성 기작에 따라 전혀 다르게 작용될 수 있음을 암시하며, 향후 이들 조절 단백질들에 대한 보다 구체적인 분자수준에서의 연구 필요성을 제시하고 있다.

Proteomics-Driven Identification of SCO4677-Dependent Proteins in Streptomyces lividans and Streptomyces coelicolor

  • Choi, Si-Sun;Kim, Seon-Hye;Kim, Eung-Soo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권3호
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    • pp.480-484
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    • 2010
  • AfsR2 is a global regulatory protein that stimulates antibiotic biosynthesis in both Streptomyces lividans and S. coelicolor. Previously, various afsR2-dependent genes including a putative abaA-like regulatory gene, SCO4677, were identified through comparative DNA microarray analysis. To further identify the putative SCO4677-dependent proteins, the comparative proteomics-driven approach was applied to the SCO4677-overexpressing strains of S. lividans and S. coelicolor along with the wild-type strains. The 2D gel electrophoresis gave approximately 277 protein spots for S. lividans and 207 protein spots for S. coelicolor, showing different protein expression patterns between the SCO4677-overexpressing strains and the wild-type strains. Further MALDI-TOF analysis revealed that only 18 proteins exhibited similar expression patterns in both S. lividans and S. coelicolor, suggesting that the SCO4677 could encode an abaA-like regulator that controls a few cross-species common proteins as well as many species-specific proteins in Streptomyces species.