• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권2호
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• pp.104-111
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• 2007

본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

• KSBB Journal
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• 제19권1호
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• pp.50-56
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• 2004

본 연구의 목적은 방향족 화한물인 aniline, benzoate, p-hydroxybenzoate를 분해할 수 있는 Delftia sp. JK-2에서 이들 각 기질에서 배양시 다른 종류의 dioxygenases를 분리 정제하고, 정제된 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 실시하기 위한 것이다. 기질로서 benzoate, aniline, 또는 p-hydroxybenzoate에 따라 분리된 dioxygenases는 각각 catechol 1,2-dioxygenase (C1 ,2O), catechol 2,3-dioxygenase(C2, 3O), 그리고 protocatechuate 4,5-dioxygenase (4,5-PCD)였다. 각 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 먼저 benzoate, aniline 또는 p-hydroxybenzoate에서 배양한 Delftia sp. JK-2 세포를 초음파 분쇄기로 파쇄하여, ammonium sulfate precipitation, DEAE-sepharose, 그리고 Q-sepharose의 순서로 정제하여 농축하였다. 정제$.$농축된 dioxygenases의 특이 활성도를 보면 C1, 2O는 3.3 unit/mg, C2, 3O는 4.7unit/mg이고, 4,5-PCD는 2.0 unit/mg이다 C1, 2O와 C2, 3O의 기질 특이성 조사에서는 catechol과 4-methylcatechol에서 두 효소 모두 효소 활성이 나타났으며, C1. 2O에서는 3-methylcatechol에서 약간의 활성이 확인되었고, 4,5-PCD는 protocatechuate에서만 효소 활성을 보여주었다. C1l, 2O와 C2, 3O는 3$0^{\circ}C$와 pH 8.0에서 최적의 활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, 4,5-PCD는 3$0^{\circ}C$와 pH 7.0에서 최적의 활성이 조사되었다. Delftia sp. JK-2에서 정제된 C1, 2O와 C2, 3O의 효소활성은 Ag$^{+}$, Hg$^{+}$, 그리고 Cu$^{2+}$에 의해 억제되는 것으로 나타났으며, 4,5-PCD의 경우에는 Ag$^{+}$, Hg$^{+}$, 그리고 Cu$^{2+}$ 뿐만 아니라 Fe$^{3+}$ 에 이해서도 효소 활성이 억제되는 것이 확인되었다. C1, 2O, C2, 3O, 4,5-PCD의 분자량은 SDS-PAGE에 의해 각각 60kDa, 35kDa, 62kDa로 측정되었다.

• 미생물학회지
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• 제41권1호
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• pp.13-17
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• 2005

본 연구에서는 이 전 연구에서 단일 탄소원과 질소원 및 에너지원으로 aniline을 이용하는 Delftia sp. JK-2에서 분리, 정제된 바 있는 C2,3O의 N-말단 아미노산과 DNA 서열을 분석하였다. Aniline에서 배양한 Delftia sp. JK-2에서 분리된 약 35kDa의 C2,3O의 N-말단 아미노산 서열을 분석 한 결과 $^1MGVMRIGHASLKVMDMDAAVRHYENV^{26}$로 Pseudomonas sp. AW-2와 Comamonas sp. JS765의 C2,3O와 일치하는 것으로 나타났다. 위에서 확인된 아미노산 서열을 바탕으로 제작된 primer와 JK-2의 total genomic DNA를 기질로 사용하여 PCR을 수행한 결과 약 950 bp의 유전자 증폭산물을 획득하였다. 이 증폭산물 중 정확히 확인된 890 bp의 염기서열을 분석한 결과 Delftia JK-2의 C2,3O유전자 염기서열은 Pseudomonas su. AW-2의 C2,3O와 일치하였으며 Comamonas sp. Js765의 C2,3O와 $97\%$의 높은 상동성을 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2003

단일 탄소원과 질소원 및 에너지원으로 aniline을 이용하는 Delftia sp. JK-2에서 분리 정제한 catechol 2,3-dioxygenase (C2,3O)의 특성과 N-말단 아미노산 및 DNA 서열을 분석하였다. C2,3O의 특성을 조사하기 위하여 aniline에서 배양한 Delftia sp. JK-2를 초음파 분쇄기로 파쇄하였으며, ammonium sulfate precipitation과 DEAE-sepharose로 정제하였다. 정제된 C2,3O의 고유활성(specific activity)은 약4.72 unit/mg이었으며, C2,3O는 catechol과4-methylcatechol 대해서 효소활성을 나타내었다. C2,3O는$30^{\circ}C$와pH 8.0에서 최적 활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, $Ag^{+}$, $Hg^{+}$,그리고 $Cu^{2+}$는 Deftia sp. JK-2의 C2,3O 활성을 억제하였다. SDS-PAGE에 의해 측정 된C2,3O의 분자량은 약 35 KDa이었으며, N-말단 아미노산 서열을 분석한 결과, $^{1}MGVMRIG-HASLKVMDMDA- AVRHYENV^{26}$로 확인되었다. 이 N-말단 아미노산 서열은 Pseudomonas sp. AW-2와 Coma-monas sp. Js765의 C2,30와 일치하는 것으로 나타났으며, 얻어진 결과를 토대로 primer를 제작하여 polymerase chain reaction (PCR)을 실시하였다. PCR을 통해 얻어진 Delftia sp. JK-2의 C2,30유전자 DNA서열을 분석하여 상동성 조사를 하였다. DNA서열의 상동성 조사는 유추되는 아미노산 서 열로 바꾸어서 실시하였으며,그 결과 Deftia JK-2의 C2,3O는Pseudomonas sp. AW-2의 C2,3O(100%)와 Coma-monas sp. JS76S의 C2,3O(97%)에서 높은 상동성 이 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.316-321
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• 1992

Catechol 2, 3-dioxygenase (C230) catalyses the oxidative ring cleavage of catechol to 2-hydroxymuconic semialdehyde. This is one of the key reactions in the metabolism of the widespresd pollutant aniline. We have cloned a gene encoding C230 from cells of the aniline degrading bacteria, Pseudomonas acidovorance KCTC2494 strain and expressed in E. coli, A 11.3-kilobase Sau3A partial digested DNA fragment from KCTC2494 was cloned into phagemid vector pBluescript and designated as pLP201. The C230 gene was mapped to a 2.8-kb region, and the derection of transcription was determined. The cloned C230 gene contains its own promoter which can be recognized and employed by E. coli transcriptional apparatus. C230 activities of subclones were identified by enzyme assay and activity staining. The T7 RNA promoter/polymerase system and maxicell analysis showed that a polypeptide with Mw of 35 kDa is the C230 gene product.

• Journal of Microbiology
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• 제42권2호
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• pp.152-155
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• 2004

Pseudomonas sp. K82 has been reported to be an aniline-assimilating soil bacterium. However, this strain can use not only aniline as a sole carbon and energy source, but can also utilize benzoate, p-hydroxybenzoate, and aniline analogues. The strain accomplishes this metabolic diversity by using dif-ferent aerobic pathways. Pseudomonas sp. K82, when cultured in p-hydroxybenzoate, showed extradiol cleavage activity of protocatechuate. In accordance with those findings, our study attempted the puri-fication of protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5). However the purified PCD 4,5 was found to be very unstable during purification. After Q-sepharose chromatography was performed, the crude enzyme activity was augmented by a factor of approximately 4.7. From the Q-sepharose fraction which exhibited PCD 4,5 activity, two subunits of PCD4,5 (${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit) were identified using the N-terminal amino acid sequences of 15 amino acid residues. These subunits were found to have more than 90％ sequence homology with PmdA and PmdB of Comamonas testosteroni. The molecular weight of the native enzyme was estimated to be approximately 54 kDa, suggesting that PCD4,5 exists as a het-erodimer (${\alpha}$$_1$${\beta}$$_1$). PCD 4,5 exhibits stringent substrate specificity for protocatechuate and its optimal activity occurs at pH 9 and 15 $^{\circ}C$. PCR amplification of these two subunits of PCD4,5 revealed that the ${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit occurred in tandem. Our results suggest that Pseudomonas sp. K82 induced PCD 4,5 for the purpose of p-hydroxybenzoate degradation.