• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1720-1728
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• 2020

We have previously characterized AprESJ4, the major fibrinolytic enzyme from Bacillus subtilis SJ4 (Yao et al., 2019). During that study, we observed a 68 kDa protein with fibrinolytic activity. In this study, we cloned the gene (vprSJ4) encoding the 68 kDa protein, a mature Vpr and minor protease secreted by Bacillus species. vprSJ4 encodes a preproenzyme consisting of 810 amino acids (aa) including signal sequence (28 aa) and prosequence (132 aa). The mature enzyme (650 aa) has a predicted molecular weight of 68,467.35. Unlike Vprs from other B. subtilis strains, VprSJ4 has 4 additional amino acids (DEFA) at the C-terminus. vprSJ4 was overexpressed in Escherichia coli. PreproVprSJ4 was localized in inclusion bodies, and subjected to in vitro renaturation and purification by an affinity column. SDS-PAGE and western blot showed that autoprocessing of preproVprSJ4 occurred and 68 kDa and smaller proteins were produced. The optimum pH and temperature of the recombinant VprSJ4 were pH 7.0 and 40℃, respectively. Kinetic parameters of recombinant VprSJ4 were measured by using an artificial substrate, N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide. Coexpression of vprSJ4 and aprESJ4 using pHY300PLK increased the fibrinolytic activity a further 117% when compared with aprESJ4 single expression using the same vector in B. subtilis WB600.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권5호
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• pp.515-518
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• 2011

A gene encoding bacillopeptidase F, bpr86-1, was cloned from B. amyloliquefaciens CH86-1 isolated from cheonggukjang. This gene could encode a preproenzyme of 1,431 amino acids. When bpr86-1 was introduced into B. subtilis WB600 via pHY300PLK, an E. coli-Bacillus shuttle vector, the transformant showed fibrinolytic activity. During growth on LB, the fibrinolytic activity of cells increased sharply when they entered the stationary phase. The highest activity (761.4 mU/mg protein) was observed at 96 h of cultivation.

• 대한수의학회지
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• 제36권3호
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• pp.665-680
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• 1996

Bovine Pneumonic Pasteurellosis는 수송열(輸送熱)로 일반적으로 알려져 있는 질병으로서, 여러가지 요인의 복합적(複合的)인 작용에 의해 발병하는 것으로 알려져 있으나, Pasteurella haemolytica A1이 가장 주요(主要)한 인자(因子)로 밝혀져 있다. P haemolytica A1은 leukotoxin(LKT), lipopolysaccharide(LPS), capsular polysaccharide 등 여러가지의 병원성인자(病原性因子)을 생성한다. 이들 인자중 LKT가 가장 중요한 병원성인자로 밝혀져 있다. 이에 본 실험은 P haemolytical A1의 LKT 유전자를 Bacillus subtilis에서 발현(發現)시킴으로서 LPS에 오염(汚染)되지 않은 LKT을 대량으로 생산할 목적으로 실시되었다. 실험의 첫 단계(段階)로서 pLKT52 plasmid을 Sau3 A1의 제한효소을 이용하여 부분소화(部分消化)시킨 후 이 부분 소화(消化)된 유전자들로부터 3~5kb 크기의 유전자들을 순수분리하여 pUC18와 결합시킨 후 E coli NM522에 형질전환(形質轉換)시켰다. 이때 형질전환된 균주들은 LKT에 대한 단크론 항체인 MAb601을 이용하여 colony blot 법에 의해서 LKT 유전자 보유 및 발현여부(發現與否)을 조사하였다. 이들 양성 clone들은 제한효소분석(制限酵素分析), 염기서열분석(鹽基序列分析) 및 Western blot 등에 의해서 재확인(再確認)하였다. 총 9개의 양성 clone중 위의 방법에 의해서 한 clone을 선택(選擇)하여 lktCA insert를 재분리하여 shuttle vector에 subcloning 하였다. Subcloning된 LKT 유전자들은 shuttle vector의 종류(種類)(pHPS9, p602/20, pHPS9-Sac)와 각기(各其) 다른 종류(種類)의 B subtilis(spoO12A, BR121, WB3O, Raj1105) 숙주내(宿主內)에서 발현정도를 Western blot 법에 의해서 비교(比較)하였다. 이때 최적발현조건(最適發現條件)은 p602/20와 pBL1의 dual plasmid system을 이용하여 B subtilis spoO12A에서 2시간동안 IPTG로 발현을 유도(誘導)하는 것이었다. B subtilis에서 발현된 LKT을 visual 법과 neutral red uptake 법을 이용하여 소 폐포(肺胞) 대식구(大食求)에 대한 biological activity를 확인하였다. 발현된 LKT에 대한 LPS 오염은 LKT을 SDS-PAGE 후 silver stain에 의해서 확인하였다. 본 실험을 통해서 볼 때에 lktCA 유전자를 보유(保有)하고 있는 p602/20는 B subtilis에서 매우 불안정(不安定)하였고, 발현된 LKT는 세균자체(細菌自體)에서 생성되는 protease들에 의해서 파괴(破壞)됨으로서 농도(濃度)가 매우 낮았다. 이러한 문제점들은 다음 단계(段階)의 실험에서 해결되어야할 문제들이다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제1권2호
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• pp.123-129
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• 2000

Expression of the crylAcl gene of an acrystalliferous Bacillus thuringiensis strain under the control of the native or $\alpha$-amylase gene promoter was investigated. The crylAcl gene was cloned in a B. thuringiensis - E. coli shutle vector, pHT3101, undder the control of either the native promoter (pProAc) or the $\alpha$-amylase promoter from Bacillus subtilis (pAmyAc). These two recombinant plasmids were successfully expressed in B. thuringiensis subsp. kurstaki Cry B. The first transformant (ProAc/CB), harboring pProAc, expressed an about 130 kDa protein begining 24 hr after inoculations just as in the case of the wild type of B. thuringiensis subsp. kurstaki HD-73. The second pAmyAc-transformant (AmyAc/CB) began to express the gene just 6 hr after inoculation, but Western analysis showed that the activity of the $\alpha$-amylase promoter was relatively weaker than that of the native promoter. As expected, their toxicity against Plutella xylostella larvae was dependent on the amount of Cry1Acl protein expressed.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.287-290
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• 2008

박테리오신의 일종인 Bacillus subtilis의 Subpeptin JM4-A 및 Subpeptin JM4-B를 생산하는 효모의 제작을 위하여 48 bp 길이의 개시코돈과 종지코돈을 포함하는 Subpeptin JM4-A 및 Subpeptin JM4-B의 유전자를 합성하여 효모 발현 vector pAIR123에 클로닝하였다. 이렇게 제작된 재조합 DNA로 효모세포를 형질전환시켜 Subpeptin JM4-A와 Subpeptin JM4-B를 생산하는 형질전환 효모세포를 제작하였다. 형질전환 효모는 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtilis)과 그람음성 장내세균인 대장균(E. coli)에 대해 항균활성을 나타냈다. 또한 농흉이나 중이염의 원인이 되는 녹농균(P. aeruginosa)에 대해서도 항균활성을 나타냈다. 이 연구의 결과로 부패하기 쉬운 식품들의 보존성을 향상시키기 위한 보존제 대체물질 또는 가축 사료에서 병원균의 생육을 저해하기 위한 항생제 대체물질로 사용할 수 있는 박테리오신을 산업적으로 생산할 수 있는 효모세포를 제작하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.101-105
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• 2008

박테리오신의 일종인 OR-7을 생산하는 효모의 제작을 위하여 180 bp 길이의 개시코돈과 종지코돈을 포함하는 OR-7의 유전자를 합성하여 효모 발현 vector pAUR123에 클로닝하여 재조합 DNA를 작성하였다. 재조합 DNA로 형질전환된 효모가 박테리오신 OR-7 생산유전자를 가지고 있음을 효모로부터 분리된 플라스미드를 이용한 PCR로 확인하였고, OR-7의 생산은 SDS-PAGE로 확인하였다. 형질전환 효모는 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtiliws)과 그람음성 장내세균인 대장균(E. coli)에 대해 항균활성을 나타냈다. 또한, 농흉이나 중이염의 원인이 되는 녹농균(P. aeruginosa)과 식중독균(C. jejuni)에 대해서도 항균활성을 나타냈다. 이 연구의 결과로 부패하기 쉬운 식품들의 보존성을 향상시키기 위한 보존제 대체물질 또는 가축 사료에서 병원균의 생육을 저해하기 위한 항생제 대체물질로 사용할 수 있는 박테리오신을 산업적으로 생산할 수 있는 효모세포를 제작하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.8-14
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• 1996

Bacillus subtilis를 재조합이종 단백질 생산에 응 용하고 그 발현효율의 향상을 위하여, aprE 프로모 터를 모델계로서 이에 작용하는 전이상태 조절유전 자 변이와 포자형성변이의 영향을 살펴보았다. 사용 된 균주는 두 개의 프로테아제가 제거된 DB104이며, 조절인자 변이주는 $degU^h$와 hpr을 각각 활성인자와 억제인자로 선택하였고, 이중변이주는 DB104 ($\DeltaspoIIG(Pm) degU^h his^+$) 및 DB104($\DeltaspoIIG(Pm) \Deltahpr(Em)$) 를 제조하였다. 이에 목적유전 자연 aprE유전자를 재조합하여 변이에 의한 과발현 양상을 확인하였다. degUh 및 hpr 조절변이주는 야 생주와 비교하여 각각 약 7배 빛 약 2배의 발현효율 향상을 보여주었다. 이들 전이상태 조절유전자 변이 는 모두 목적유전자 복제 수의 증가에 따라 발현효 율의 감소를 나타내어 증폭된 목적유전자에 대한 조 절유전자의 희석효과(gene dosage effect)를 확인할 수 있었다. 이중변이주 DB104($\DeltaspoIIG(Pm) degU^h his^+$)::pMK101 및 DB104($\DeltaspoIIG(Pm) \Deltahpr(Em)$)::pMK101에서의 aprE 발현은 각각 약 10배 빛 3배의 발현증가를 가져와 aprE 발현에 대한 포자변이주 및 전이상태 조절유전자의 독립적인 부가효과를 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-54
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• 2000

1. E.coli에서 별도의 expression vector를 사용하지 않고도 Bacillus 균주 유래의 유용효소(D-Amino acid aminotransferase;D-AAT, Aspartate aminotransferase;AspAT, Alanine dehydrogenase;AlaDH 등)의 유전자의 5'-up stream부위의 발현 기구를 검토한 결과 각 유용 효소의 유전자들의 5'-upstream부위에 존재하는 프로모터들이 연속적으로 존재한다는 사실이 유추되었고, E.coli의 SD sequence와 매우 상동성이 높은 서열 또한 존재함을 확인하였다. 2. 유용 효소 유전자의 번역과 관련된 5'-upstream 부위의 분석을 통하여 유용 효소의 유전자들은 E.coli의 ribosomal RNA와 매우 안정한 SD pairing을 형성(D-AAT의 경우: -13.0kcal/mol, AspAT의 경우; -9.5kcal/mol, AlaDH의 경우 -15.8kca1/mol)할 수 있음을 확인하여, 이러한 높은 자유에너지 변화는 E.coli내에서 유용 효소의 번역에 기여함을 예상할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.433-438
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• 2006

Bacillus subtilis BB-1 (KFCC l1344P)으로부터 분리된 혈전용해효소 유전자 (BCF-1)를 대량발현 벡터인 pEB 벡터에 크로닝하여 순수분리 된 혈전용해효소를 rat 경구 투여하여 출혈시간, 혈액의 응고, serum의 혈전용해능 등에 대한 in vivo 실험을 실시하였으며, 혈전용해효소의 단회경구투여에 따른 독성을 검사하였다. 효소의 경구투여에 따른 rat의 출혈시간에서는 대조군에 비하여 모든 경구 투여군에서 출혈시간이 유의적으로 약 1.75배 이상 길게 나타남을 확인하였고(P<0.05), 혈액의 출혈시간 또한 활발히 진행됨을 관찰하였다. 혈액으로부터 분리된 serum의 혈전용해작용 있어서는 경구투여 후 1시간부터 채혈한 혈액 내에서 혈전용해효소의 활성이 검출되기 시작하여 3시간째까지 높은 활성을 보였으며 4시간째부터 서서히 활성이 감소하는 것을 확인하였고 혈액의 응고 역시 대조군에 비하여 경구 투여군에서 상당히 지연되는 것을 알 수 있었다. Western blot에 의한 효소 검출에서는 경구 투여군에서 30,000 Da 크기의 단일밴드를 확인하였으며, 혈전용해효소의 rat에 대한 단회경구투여 독성실험에서 중량의 변화, 장기의 이상여부, 사망률 등에서 어떠한 이상이나 병변이 발견되지 않았다. 이상의 결과로 동물실험을 통한 혈전용해 효소의 경구투여에 의한 작용을 혈액 내에서 확인 할 수 있었으며, 본 효소의 단회 경구투여 시의 독성은 전혀 없음을 확인할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제36권4호
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• pp.331-340
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• 1997

곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 응용에 관한 기초 연구로서 비병원성 세균(Escherichia coli K12)으로 면역 반응을 유도한 누에로부터 발현량이 증가하는 유전자 중 Hyalophora cecropia의 attacin과 cDNA 상동성을 나타내는 BmInc6 클론을 분리하고 그 특성을 조사하였다. BmInc6 cDNA의 전체염기서열을 분석한 결과 그 크기는 852 bp이고, 35번째 염기에서 변역이 개시되어 679 bp 위치에서 종결되는 open reading frame을 가지며 812번째 위치에 잠정 전사 종결 신호의 존재가 확인되었다(GenBank, AF005384). BmInc6에 의해 coding되는 아미노산은 214개이며, hydropathy 분석 결과 친수성을 나타내는 단백질이었다. 그리고 BmInc6 유전자에 의해 연역되는 펩타이드를 nuecin으로 명명하였다. Nuecin 유전자를 baculovirus 발현 백터계를 이용하여 곤충세포주에서 발현시킨 결과 전사체의 크기는 약 950 bp였고, 세포내 벌현 펩타이드의 분자량은 약 23 kDa이었다. 세포내에서 발현된 nuecin 전구체로 추정되는 23 kDa 펩타이드는 세포외로 분비되는 과정에서 약 3 kDa의 signal 펩타이드가 제거됨으로서 약 20 kDa의 성숙 nuecin으로 된다는 사실을 단백질 전기영동상으로 확인하였다. Nuecin 단백질의 항세균 활성을 수종의 그람 음성 및 양성 세균에 대해 검정한 결과, 특히 E. coli와 Bacillus subtilis에 높은 활성을 나타내었으며, attacin이 한정된 그람 음성 세균에만 항세균 활성을 나타내는데 비해 nuecin은 그람 음성은 물론 그람 양성에도 항세균 활성을 나타내어, 보다 넓은 항세균 스펙트럼을 가지는 것을 알 수 있었다.