• 제목/요약/키워드: B.thuringiensis subsp

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느타리 재배에서 버섯파리의 생물학적 방제를 위한 곤충병원성 세균의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Entomopathogenic Bacteria for Biological Control of the Mushroom Fly, Lycoriella mali)

  • 이수희;임은경;최광호;이재필;이현욱;김익수;문병주
    • 한국균학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.44-49
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    • 2002
  • 느타리버섯 재배에 있어서 주요해충인 버섯파리 Lycoriella mali의 생물학적 방제를 위하여 전국 느타리버섯 재배지와 버섯파리의 병사충에서 버섯파리 유충에 병원성을 갖는 세균 8균주를 분리하였다. 이 중 Bti-D 및 Bti-U 2균주에 의한 사충율이 각각 82.3%와 87.3%로 가장 높았다. 버섯파리 유충의 발육단계에 따른 살충 효과 검정에서는 두 균주 모두 3령 층에서 높은 살충효과를 보였다. 이들 세균으로 감염된 유충에 나타나는 병징으로서 감염초기에는 중장의 앞부분이 연한 갈색을 띄고, 차츰 중장의 뒷부분까지 진행되어 전 부분이 흑갈색으로 변색되면서 치사되었다. 이들 두 균주를 동정하기 위하여 배양적, 생화학적 및 생리적 특성을 조사하고 Bergey's manual과 Biolog system을 동정에 이용하였으며, 주사전자현미경으로 세포형태를, 위상차현미경으로 내생포자와 내독소를 관찰하여 판정한 결과, 두 균주 모두 Bacillus thuringiensis로 동정되었으며, 편모항원성을 조사한 결과, B. l. subsp. israelensis로 동정되었다.

Bacillus thuringiensis Cry4A and Cry4B Mosquito-larvicidal Proteins: Homology-based 3D Model and Implications for Toxin Activity

  • Angsuthanasombat, Chanan;Uawithya, Panapat;Leetachewa, Somphob;Pornwiroon, Walairat;Ounjai, Puey;Kerdcharoen, Teerakiat;Katzenmeier, Gerd;Panyim, Sakol
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.304-313
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    • 2004
  • Three-dimensional (3D) models for the 65-kDa activated Cry4A and Cry4B $\delta$-endotoxins from Bacillus thuringiensis subsp. israelensis that are specifically toxic to mosquito-larvae were constructed by homology modeling, based on atomic coordinates of the Cry1Aa and Cry3Aa crystal structures. They were structurally similar to the known structures, both derived 3D models displayed a three-domain organization: the N-terminal domain (I) is a seven-helix bundle, while the middle and C-terminal domains are primarily comprise of anti-parallel $\beta$-sheets. Circular dichroism spectroscopy confirmed the secondary structural contents of the two homology-based Cry4 structures. A structural analysis of both Cry4 models revealed the following: (a) Residues Arg-235 and Arg-203 are located in the interhelical 5/6 loop within the domain I of Cry4A and Cry4B, respectively. Both are solvent exposed. This suggests that they are susceptible to tryptic cleavage. (b) The unique disulphide bond, together with a proline-rich region within the long loop connecting ${\alpha}4$ and ${\alpha}5$ of Cry4A, were identified. This implies their functional significance for membrane insertion. (c) Significant structural differences between both models were found within domain II that may reflect their different activity spectra. Structural insights from this molecular modeling study would therefore increase our understanding of the mechanic aspects of these two closely related mosquito-larvicidal proteins.

클로닝된 Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki HDI 살충성 단백질 유전자의 대장균에서의 발현 (Expression in Eschepichia coli of a Cloned Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki HDI In-secticidal Protein Gene.)

  • 황성희;차성철;유관희;이형환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.497-506
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    • 1998
  • Bacillus thurintensis subsp. kurstaki HD1 살충성 단백질 ICP 유전자가 있는 NdeI 단편 3.856 kb를 클로닝하여 제조한 pHLN2-80(-) 클론이 pHLN1-80(-)에 비해서 대장균에서 ICP발현량이 과다발현되는 현상을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 상기의 pHLN2-80(+) 클론의 발현량을 조절하는 원인을 규명하기 위하여 ICP의 아미노산 서열은 변화되지 않는 범위 내에서 pHLN1-80(+) 클론에 있는 Plac프로모터와 ICP유전자 프로모터의 일부인 -80 bp프로모터의 염기서열, 전사 개시점과 종결부위의 변이가 ICP유전자발현에 미치는 영향을 조사하였다. pHLN1-80(+)에 5'-말단에 존재하는 -80 bp 프로모터만을 보유한 pHLNK-80 클론은 ICP 생산은 매우 저조하였다. Plac프로모터와 -80 bp 프로모터의 구조 골격을 일부 변이 시킨 pHLNF1-80클론의 ICP생산량은 pHLN2-80(-)가 생산한 양보다는 낮아서 과다발현이 안되었다. Plac프로모터 상류를 약 350bp을 제거하여 만든 클론 pHLND2-80의 ICP 생산량은 모클론인 pHLN2-80(-) 보다 매우 높게 과다발현 되었다. ICP 유전자의 과다발현 현상에 대한 전사 개시점과 전사종결 부위의 역할을 알아보기 위해서 -72bp ICP유전자프로모터를 갖는 클론 pHLD1-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)가 생산한 양보다 적은 양의 ICP을 생성하였고, 클론 pHLD2-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)보다 적은 ICP을 발현하여 과다 발현되었으며, 클론 pHLN2-72는 모클론인 pHLN2-80(-)보다 약간 높은 ICP 생산량을 보여 과다발현되었다. 클론 pHLN2-72를증식하여 파쇄액을 만든 후에 Bombyx mori유충에 대한 살충력 검사에서 클론 pHLN2-72이 생산한 ICP는 pHLN1-80(+)이 생산한 ICP보다 약 90배의 살충력을 보였다. SDS-PAGE와 Western blot 분석에서도 클론 pHLN2-72는 재조합 클론 pHLN2-80(-)보다 약간 높게 ICP가 생성이 되었었다. 이상의 결과는 과다발현에 Plac프로모터와 종결부위가 반드시 필요하며, -72 bp ICP 프로모터가 -80 bp 프로모터보다 과다발현률이 높았으며, ICP 유전자는 반드시 Plac프로모터의 전사 방향에 역방향으로 삽입이 되어야 하는 것으로 나타났다.

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Bacillus spp.의 원형질체 형성 및 재생 (Protoplast Formation and Regeneration of Bacillus spp.)

  • 최기춘;김광현;전우복
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-18
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    • 1997
  • This study was to provide the basic data in improving protoplast formation and regeneration of antagonistic bacteria against phytopathogenic fungi and pest. The antagonistic rhizobacterium, BS 101, against Rhizoctonia solrmi and Fusurium oxyspomm was isolated and identified as Bacillus subtilis. Another bacterium for protoplast formation and regeneration was B. thuringiensis subsp. kurstcJtiHD-l (BT 37669) which have insectcidal toxin in the orders Coleopteria, Dipteria etc.. Auxotrophic mutants, BS 1013 and BT 69, were isolated by treating with NTG 300 ug/ml for 40 min. at $37^{\circ}C$, and with NTG 300 ug/ml for 30 min. at $37^{\circ}C$, respectively. The BS 1013 and BT 69 were converted to protoplas by treating with lysozyme 300 ugh1 for 30 min. at 37C, and lysozyme 9 mglml for 60 min. at $37^{\circ}C$, respectively. The fequencies of the protoplast formation of BS 1013 and BT 69 were 90.00 and 92.83% respectively, after 1~2 day at $37^{\circ}C$. The regeneration kequencies of the protoplasts BS 1013 and B T 69 were 0.52 and 0.10%, respectively, after 4~6 days at $37^{\circ}C$.

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Effects of N-/C-Terminal Extra Tags on the Optimal Reaction Conditions, Activity, and Quaternary Structure of Bacillus thuringiensis Glucose 1-Dehydrogenase

  • Hyun, Jeongwoo;Abigail, Maria;Choo, Jin Woo;Ryu, Jin;Kim, Hyung Kwoun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권10호
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    • pp.1708-1716
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    • 2016
  • Glucose dehydrogenase (GDH) is an oxidoreductase enzyme and is used as a biocatalyst to regenerate NAD(P)H in reductase-mediated chiral synthesis reactions. In this study, the glucose 1-dehydrogenase B gene (gdhB) was cloned from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and wild-type (GDH-BTWT) and His-tagged (GDH-BTN-His, GDH-BTC-His) enzymes were produced in Escherichia coli BL21 (DE3). All enzymes were produced in the soluble forms from E. coli. GDH-BTWT and GDH-BTN-His showed high specific enzymatic activities of 6.6 U/mg and 5.5 U/mg, respectively, whereas GDH-BTC-His showed a very low specific enzymatic activity of 0.020 U/mg. These results suggest that the intact C-terminal carboxyl group is important for GDH-BT activity. GDH-BTWT was stable up to 65℃, whereas GDH-BTN-His and GDH-BTC-His were stable up to 45℃. Gel permeation chromatography showed that GDH-BTWT is a dimer, whereas GDH-BTN-His and GDH-BTC-His are monomeric. These results suggest that the intact N- and C-termini are required for GDH-BT to maintain thermostability and to form its dimer structure. The homology model of the GDH-BTWT single subunit was constructed based on the crystal structure of Bacillus megaterium GDH (PDB ID 3AY6), showing that GDH-BTWT has a Rossmann fold structure with its N- and C-termini located on the subunit surface, which suggests that His-tagging affected the native dimer structure. GDH-BTWT and GDH-BTN-His regenerated NADPH in a yeast reductase-mediated chiral synthesis reaction, suggesting that these enzymes can be used as catalysts in fine-chemical and pharmaceutical industries.

Bacillus thuringiensis crylAa1 Type Gene의 클로닝과 발현 (Cloning and Expression of Bacillus thuringiensis crylAa1 Type Gene.)

  • 이형환;황성희;권혁한;안준호;김혜연;안성규;박수일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.110-116
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    • 2004
  • B. thuringiensis subsp. kurstaki HD1 살충성 결정체 단백질 icp 유전자를 클로닝하여 두개의 클론 pHLNl-80(+) 및 pHLN2-80(-)을 제조하였으며, pHLNl-80(+) 클론에는 icp 유전자의 전사개시부위가 정방향으로 클론이 되었고, 유전자 프로모터의 일부인 -80 bp를 가지고 있고, pHLN2-80(-) 클론은 핀자의 전사개시부위가 역방향으로 클로닝이 되었다. 상기 두 클론을 대장균에서 발현을 조사한 결과 icp 유전자가 역으로 삽입된 pHLN2-80(-) 클론은 pHLNl-80(+)클론보다 ICP발현량이 현격히 증가하는 것을 확인하였다. pHLN2-80(-) 플라스미드에서의 -80 bp 프로모터에서 SD서열(-14 bp sequences) 상류부위를 제거한 후 동일한 살충성 결정체 단백질 icp 유전자의 과다발현 현상이 일어나는지 조사하기 위해 icp 유전자가 역방향으로 클로닝된 pHLRBSl-14와 icp 유전자가 정방향으로 클로닝된 pHLRBS2-14 클론을 제조하였다. 또한 상이한 클로닝 운반체에서도 과다 발현이 일어나는지를 보기위하여 pHLNl-80(+)과 pHLN2-80(-) 플라스미드에서와 동일한 구조가 되도록 icp 유전자를 pUC18과 pUC19플라스미드에 각각 클로닝하여 pHLNUCl-80과 pHLNUC2-80 클론을 제조하였다. pHLRBSl-14과 pHLRBS2-14클론을 대장균에서 발현을 시킨 후에 파쇄하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 분석을 한 결과는 클론 pHLRBSl-14는 클론 pHLRBS2-14보다 많은 양의 ICP를 생산하였고, pHLRBSl-14는 pHLN2-80(-) 클론 보다는 적게 ICP를 생산하였다. 이러한 발현 현상은 -80 bp promoter 에서 결실된 SD서열의 상류부위가 발현에 직접적인 영향을 주고 있다는 것을 의미한다. pHLNUC1-80이 역방향으로 클로닝된 pHLNUC2-80 클론보다 적게 ICP 의 발현을 하였다. 이 결과는 상기 클론이 icp 유전자 과다발현이 특정 클로닝 운반체에만 국한되어 일어나는 것이 아니며 유전자와 프로모터 간의 구조적 배열에 의하거나 프로모터에 있는 transcription-supressing regions이 교란되어서 일어난 것임을 시사한다. 그러나 왜 전사개기부위가 역삽입의 경우에 과다발현이 되는지 아직은 판단하기 어려우며 앞으로 더욱 연구를 계속하여야 할 과제로 남아있다.