• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.32-37
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• 2020

We improved on a unified saccharification and fermentation (USF) system for the direct production of ethanol from agarose by increasing total agarase activity. The pGMFα-NGH plasmid harboring the NABH558 gene encoding neoagarobiose hydrolase and the AGAG1 and AGAH71 genes encoding β-agarase was constructed and used to transform Saccharomyces cerevisiae 2805. NABH558 gene transcription level was increased and total agarase activity was increased by 25 to 40% by placing the NABH558 gene expression cassette upstream of the other gene expression cassettes. In the 2805/pGMFα-NGH transformant, three secretory agarases were produced that efficiently degraded agarose to galactose, 3,6-anhydro-L-galactose (AHG), neoagarobiose, and neoagarohexaose. During the united cultivation process, a maximum of 2.36 g/l ethanol from 10 g/l agarose was produced over 120 h.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권1호
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• pp.11-16
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• 2007

Pseudoalteromonas carrageenovora 유래의 arylsulfatase 유전자는 PCR로 증폭한 후 Geobacillus toebii의 D-amino acid aminotransferase(D-ATT) 유전자 유래의 구성적 발현 promoter를 함유하는 pHCE-IA vector로 subcloning 하였다. 4-Methylumbelliferyl sulfate가 포함된 LB 평판배지 상에서 자란 형질전환체 Escherichia coli BL2l (DE3)/pHCE-AST는 360 nm상에서 4-methylumbellifrrone에 의한 강한 형광을 보였고, 이는 대장균에서 arylsulfatase가 활성형으로 생산되었음을 의미하였다. E. coli BL21 (DE3)/pHCE-AST를 0.4% glycerol 또는 0.4% glucose가 포함된 LB 배지로 배양했을 때 arylsulfatase활성은 glycerol이 포함된 배지에서 활성이 더 높게 나타났다. 2% glycerol이 포함된 LB배지에서 arylsulfatase 활성은 약 15.0 unit/ml에 달했으며, 이는 1% glycerol을 첨가해서 배양했을 때보다 2.6배 이상의 높은 발현 수준이였다. 재조합 arylsulfatase 효소로 제조된 agarose와 시판용 agarose를 DNA markers를 이용해서 전기영동 성능을 비교했을 때 우수한 이동성과 분리능을 보였다. 본 연구의 결과, E. coli에서 과발현 생산된 arylsulfatase 효소를 이용하여 전기영동용 고순도 agarose생산 공정에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.355-360
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• 2009

P. carageenovora 유래 arylsulfatase 유전자(astA)의 효모표면발현 plasmid pCTAST(7.1 kb)를 구축하여 S. cerevisiae EBY100에 형질전환하였고, 선별된 형질전환체들을 YPDG 배지에서 배양했을 때 4-methylumbelliferyl sulfate를 분해하여 형광을 보였다. 이는 효모에서 arylsulfatase가 활성형으로 생산되었음을 의미하였다. S. cerevisiae EBY100/pCTAST를 플라스크 배양했을 때 arylsulfatase 활성은 galactose가 완전히 소모된 배양 48시간째 최대 활성인 1.2 unit/mL로 나타났으며 배양 상등액에서는 활성이 나타나지 않았다. 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase로 제조된 agarose를 agar와 시판용 agarose와 함께 ${\lambda}DNA$ HindIII marker를 사용하여 DNA 전기영동 성능을 비교 실험한 결과, agar보다는 재조합 arylsulfatase 처리로 제조한 agarose가 이동성이나 분리능에서 우수하였으며, 시판용 agarose와 비교하여 이동성이나 분리능이 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과, 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase 효소를 이용하여 한천으로부터 전기영동용 고순도 친환경적인 agarose 생물 생산 공정에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.34-41
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• 2022

In vivo oocytes grow and mature in ovarian follicles whereas oocytes are matured in vitro in plastic culture dishes with a hard surface. In vivo oocytes show a superior developmental ability to in vitro counterparts, indicating suboptimal environments of in vitro culture. This study aimed to evaluate the influence of an agarose matrix as a culture substrate during in vitro maturation (IVM) on the development of pig oocytes derived from small antral follicles (SAFs). Cumulus-oocyte complexes (COCs) retrieved from SAFs were grown in a plastic culture dish without an agarose matrix and then cultured for maturation in a plastic dish coated without (control) or with a 1% or 2% (w/v) agarose hydrogel. Then, the effect of the soft agarose matrix on oocyte maturation and embryonic development was assessed by analyzing intra-oocyte contents of glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS), expression of VEGFA, HIF1A, and PFKP genes, and blastocyst formation after parthenogenesis. IVM of pig COCs on a 1% (w/v) agarose matrix showed a significantly higher blastocyst formation, intra-oocyte GSH contents, and transcript abundance of VEGFA. Moreover, a significantly lower intra-oocyte ROS content was detected in oocytes matured on the 1% and 2% (w/v) agarose matrices than in control. Our results demonstrated that IVM of SAFs-derived pig oocytes on a soft agarose matrix enhanced developmental ability by improving the cytoplasmic maturation of oocytes through redox balancing and regulation of gene expression.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.625-632
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• 2019

The unified saccharification and fermentation (USF) system was developed for direct production of ethanol from agarose. This system contains an enzymatic saccharification process that uses three types of agarases and a fermentation process by recombinant yeast. The $pGMF{\alpha}-HGN$ plasmid harboring AGAH71 and AGAG1 genes encoding ${\beta}-agarase$ and the NABH558 gene encoding neoagarobiose hydrolase was constructed and transformed into the Saccharomyces cerevisiae 2805 strain. Three secretory agarases were produced by introducing an S. cerevisiae signal sequence, and they efficiently degraded agarose to galactose, 3,6-anhydro-L-galactose (AHG), neoagarobiose, and neoagarohexose. To directly produce ethanol from agarose, the S. cerevisiae $2805/pGMF{\alpha}-HGN$ strain was cultivated into YP-containing agarose medium at $40^{\circ}C$ for 48 h (for saccharification) and then $30^{\circ}C$ for 72 h (for fermentation). During the united cultivation process for 120 h, a maximum of 1.97 g/l ethanol from 10 g/l agarose was produced. This is the first report on a single process containing enzymatic saccharification and fermentation for direct production of ethanol without chemical liquefaction (pretreatment) of agarose.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권2호
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• pp.155-160
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• 1986

E. coli-Yeast shuttle vector YEp 13에 B. amyloliquefaciens의 $\alpha$-amylase gene을 cloning하여 얻은 hybrid plasnidlasmid를 E. coli를 숙주세포로 하여 형질을 발현시켰다. 형질전환주의 $\alpha$-amylase 활성 측정 결과, B. amyloliquefaciens에 대해 20-30%의 상대 활성도를 나타내었다. 형질전환주의 경우 생성된 $\alpha$-amylase의 60-65%가 periplasm에 축적되었으며 세포 외부로의 분비는 없었다. Hybrid DNA를 agarose-gel 전기영동으로 조사한 결과 그 크기가 다른 다수의 hybrid DNA가 확인되었으며 pHA28의 plasmid (a)(Fig.3)에서만 $\alpha$-amylase 활성을 나타내는 것으로 밝혀졌다 pHA28의 plasmid(a)의 크기가 YEp 13 plasmid DNA보다 작은 것은 YEp13 plasmid에서 yeast gene부분이 deletion된 결과로 추측되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1323-1328
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• 2011

본 연구에서는 페놀 화합물들을 현장에서 검출하기 위해 간단하고 간편한 일회용 재조합 박테리아 바이오센서 시스템을 개발하였다. 플라즈미드 pLZCapR을 함유하는 E. coli 세포를 ${\beta}$-galactosidase 기질인 CPRG와 함께 96-well plate의 wells에 agarose로 고정하였다. 이 바이오센서는 현장에서 발색을 위한 별도의 기질을 추가하거나 불편한 기기 사용 또는 시료의 전 처리를 필요로 하지 않는다. 시료의 측정은 간단히 적은 부피(<100 ${\mu}l$)의 현장 시료를 바이오센서를 포함하는 wells에 넣고 발색을 관찰하여 측정하였다. 또한 6% DMF, 0.1% SDS 그리고 10 mM $CaCl_2$를 첨가하여 agarose 고정에 의한 화합물의 세포내 확산 제한을 감소시켜 보다 더 나은 발색을 얻을 수 있었다. 따라서 이 고정된 미생물 유래 재조합 바이오센서 시스템은 현장에서 환경오염물질들을 간단하게 확인하고 정량 하는 유용한 접근 방법이 될 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.662-666
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• 2019

본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae를 이용해서 neoagarobiose hydrolase (NABH)를 효율적으로 생산하기 위한 NABH558 유전자 발현시스템을 구축하였다. ADH1 promoter와 GAL10 promoter 하류에 NABH558 유전자를 가진 pAMFα-NABH plasmid와 pGMFα-NABH plasmid는 S. cerevisiae 2805 균주에 형질전환되었다. 2805/pAMFα-NABH 균주는 YPD (2% dextrose) 배지에서 가장 높은 NABH 효소 활성(0.069 unit/ml/DCW)을 보였고, 2805/pGMFα-NABH 균주의 경우는 배지의 조성과 상관없이 비슷한 수준의 NABH 활성(0.02-0.027 unit/ml/DCW)을 보였다. RT-PCR을 통한 NABH558 유전자의 transcription level은 NABH 활성 증가에 따라 비슷한 수준으로 증가되었음을 확인할 수 있었다. 또한 재조합균주에서 생산된 NABH는 agarose를 galactose와 AHG로 분해하였다. 따라서 NABH558 유전자의 발현에는 ADH1 promoter를 사용하는 것이 더 효율적이며 GAL10 promoter와 비교해서 최대 3배정도 높은 활성의 재조합 NABH를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제23권2호
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• pp.145-149
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• 1995

For the purpose of developing a new biodegradable detergent, we have isolated a gene encoding wide-range temperature applicable alkaline protease from Xanthomonas sp. YL-37 (Lee et al., 1994, Kor. J. Appl. Microbiol. Biotechnol.). An alkaline protease gene was isolated from the gene bank that was prepared from the chromosomal DNA of Xanthomonas sp. YL-37. From the results of agarose gel electrophoresis and a restriction enzyme mapping, a 2.7 kb DNA fragment containing the alkaline protease gene was inserted in the plasmid pUC9. Extracellular activity of a clone having alkaline protease gene was detected on SDS-polyacrylamide gel with activity staining assay. The molecular weight of alkaline protease was determined to be about 64 kDa from 11% SDS-PAGE analysis. Alkaline protease activity, produced from E. coli which harboring the plasmid, showed no difference at reaction temperature 20, 30 and 40$\circ$C, respectively. This result showed that alkaline protease produced from E. coli harboring the plasmid was apparently the same as that of Xanthomonas sp. YL-37.

• 생명과학회지
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• 제12권2호
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• pp.158-163
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• 2002

남조류 Microcystis aeruginosa를 무균적으로 분리하기 위해 낙동강 물금지역의 수화를 멸균 증류수로 vortex 전처리를 하였으며, 세균제거 및 무균상태를 계속 유지하기 위하여 항생물질(ampicillin 150 $\mu$g/$m\ell$, neomycin 25 $\mu$g/$m\ell$)을 배지에 첨가하고, 독립 집락으로 형성시켜 오염 기회를 줄이기 위하여 0.7% agarose로 고형화시킨 CB고체배지에서 3$0^{\circ}C$, 40 $\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$ 광 조건으로 배양하였다. 그 결과 분리되어진 26개의 Microcystis aeruginosa colony 중 3개의 무균 균주만이 확보되었다. 3개의 무균균주를 16S rRNA primer를 이용하여 PCR 증폭한 결과 M. aeruginosa AF 139292와 99.5에서 100%의 상동성을 가지는 것으로 나타났다.