• 미생물학회지
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• 제29권3호
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• pp.149-154
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• 1991

Escherichia coli/Corynebacterium glutamicum shuttle vectors, pECCG1 and pECCG2 were constructed by joining a 3.00 kb cryptic plasmid pCB 1 from C. glutamicum and a 3.94 kb plasmid pACYC 177 from E. coli. By trimming unessential parts and introducing mulitiple cloning site into the plasmid pECCG 1, a plasmid pECCG122(5.1kb) was constructed. All the shuttle vectors were stably maintained in C. glutamicum up to about 40 generations irrespective of kanamycin addition in the medium. Threonine operon (homoserine dehydrogenase/homoserine kinase) and dapA gene (dihydrodipicolinate synthetase) of C. glutamicum were cloned into the plasmid pECCG122, and the resultant plasmids were designated pTN31 and pDHDP19, respectively. They were used to study the effect of cloned foreign gene on the stability of the plasmid pECCG122. Plasmids pTN31 and pDHDP19 were segregated rapidly from C. glutamicum when cultured in the medium without kanamycin. In medium with $50\mu${\g/ml} of kanamycin, their segregation rates were much slower than those in medium without kanamycin, but the danamycin addition didn't guarantee the complete maintenance of the plasmids in C. glutamicum.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.45-49
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• 1998

Corynebacterium glutamicum ATCC13032를 모균주로 한 아미노산 유사체들에 저항성을 지닌 돌연변이 균주들로부터 두 종류의 L-로이신 생산균주를 개발하였다. 그 중 하나인 C. glutamicum LT26은 4-azaleucine과 $\alpha$-amino-$eta$-hydroxyvaleric acid에 저항성을 지니는 균주이며, 다른 한 균주는 C. glutamicum LT3811-70로서 C. glutamicum LT26을 모균주로한 DL-4-tiaisoleucine 저항성 돌연변이 균주이다. 이들 두 돌연변이 균주들의 배양액내에서의 L-로이신의 축적은 이들이 비영양요구성 균주임에도 불구하고 모균주보다 획기적으로 높았으며 이를 해명하고자 L-이소로이신과 L-발린 그리고 L-로이신 생합성 과정의 주반응 효소인 $\alpha$-acetohydroxy acid synthase(AHAS)와 $\alpha$-isopropylmalate synthase(IPMS)의 분석을 수행하였다. C. glutamicum LT26과 LT3811-70에서 AHAS와 IPMS는 모두 L-로이신에 대해 효소활성저해와 효소합성저해가 거의 해제되었고, C. glutamicum LT3811-70 균주의 경우 모균주인 C. glutamicum LT26 균주보다 IPMS의 L-로이신에 대해 효소 합성저해가, AHAS는 L-이소로이신과 L-발린등에 대해 효소활성저해가 10% 이상 더 해제되었음을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권1호
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• pp.31-36
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• 1991

Tn5의 kanamycin 저항성 유전자를 가진 pBEL1 plasmid와 C.glutamicum cryptic plasmid인 pSR1으로 7.5kb의 새로운 plasmid를 만든 후, 이를 pCE1301이라 명명하였다. 이 pCE1301은 PEG1301은 PEG-protoplast법으로 C.glutamicum을 형질전환하였을 때 효율이 약 $3.0\times 10^3$형질전환제/$\mu g$이었으며 SalI과 EcoRI 제한효소 절단부위가 1개씩이었다. 또 Km이 없는 배지에서 25세대까지 안정하게 유지되었으며 B.flavum, E.coli에서 복제되었다. 이 pCE1301을 이용하여 C.glutamicum 의 homoserine dehydrogenase 유전자를 cloning하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.541-546
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• 2012

The biodegradation of phenol in laboratory-contaminated soil was investigated using the Gram-positive soil bacterium Corynebacterium glutamicum. This study showed that the phenol degradation caused by C. glutamicum was greatly enhanced by the addition of 1% yeast extract. From the toxicity test using Daphnia magna, the soil did not exhibit any hazardous effects after the phenol was removed using C. glutamicum. Additionally, the treatment of the phenol-contaminated soils with C. glutamicum increased various soil amino acid compositions, such as glycine, threonine, isoleucine, alanine, valine, leucine, tyrosine, and phenylalanine. This phenomenon induced an increase in the seed germination rate and the root elongation of Avena sativa (oat). This probably reflects that increased soil amino acid composition due to C. glutamicum treatment strengthens the plant roots. Therefore, the phenol-contaminated soil was effectively converted through increased soil amino acid composition, and additionally, the phenol in the soil environment was biodegraded by C. glutamicum.

• 미생물학회지
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• 제29권4호
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• pp.203-208
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• 1991

The dapA-complementing gene (L-2, 3-dihydrodipicolinate synthetase: DHDP synthetase, dapA) has been cloned by using a cosmid genomic bank of Corynebacterium glutamicum JS231 that is a lysine overproducer, AEC (s-(2-aminoethyl)-L-cysteine) resistant mutant. By enzymatic deletion analysis, the DNA region complementing the escherichia coli dapA host could be confined to 4.5kb SalI-generated DNA fragment. This DNA fragment was inserted into the C. glutamicum/E. coli shuttle vector pECCG117 to construct pDHDP5812. The specific activity of DHDP synthetase detected in C. glutamicum JS231/pDHDP5812 was increased about 10 fold above that of C. glutamicum JS231. The addition of leucine during growth did not repress the expressin of dapA, and the enzyme activity was not inhibited by lysine.

• KSBB Journal
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• 제9권4호
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• pp.372-377
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• 1994

L-Lysine 고역가 생산균주를 개발하기 위해 공지의 균주인 C. glutamicum KFCCI0672를 인공 돌연변이시켜 pyrimidine analouge인 6-azauraciI($4\ell$) 내성을 부여한 결과 모균주에 비해 L-Lysine 생산성이 3% 증가된 C. glutamicum CH0516을 획득할 수있었다. L-Lysine 생산성 향상의 원인을 규명하고자 C. glutamicum KFCCI0672 및 CH0516의 aspartoki­r nase(AKase)와 aspartate carbamoyltrasferase ( ATCase)의 aspartate에 대한 $K_m$값을 측정한 결 과 AKase의 $K_m$값은 200.0ruM, 166.7mM이었고 A TCase의 $K_m$값은 0.13ruM, O.27mM이었다. 한편 C. glutamicum KFCC10672와 CH0516의 AKase 비효소활성은 각각 $3.89{\times}1^{-1}$ Iunits/mg, $4.78{\times}10^{-1}$ lunits/mg이었고 A TCase의 경우는 각각 2.20units/mg, 1.84units/mg이었다. C C. glutamicum CH0516이 KFCCl0672에 비해 세포의 성장도가 낮고 L-Lysine 생산성이 높은 이 유로셔는 CH0516의 A TCase의 aspartate에 대한 K Km값이 KFCC10672의 값에 비해 크고 비효소활성 이 낮은 점에셔 찾을 수 있다. 즉 CH0516 A TCase 의 aspartate 사용량이 KFCC10672에 비해 낮기 때문에 여분의 aspartate가 AKase에 의해 L-Ly­s sme이 합성됩으로써 L-Lysine 생산성 증가가 얻어 진 것으로 사료된다. 이러한 사실은 CH0516 A AKase의 Km값이 KFCC10672에 비해 낮고 비효 소활성이 높은 점에셔도 뒷받침된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권5호
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• pp.807-822
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• 2016

Starting as a glutamate producer, Corynebacterium glutamicum has played a variety of roles in the industrial production of amino acids, one of the most important areas of white biotechnology. From shortly after its genome information became available, C. glutamicum has been applied in various production processes for value-added chemicals, fuels, and polymers, as a key organism in industrial biotechnology alongside the surprising progress in systems biology and metabolic engineering. In addition, recent studies have suggested another potential for C. glutamicum as a synthetic biology platform chassis that could move the new era of industrial microbial biotechnology beyond the classical field. Here, we review the recent progress and perspectives in relation to C. glutamicum, which demonstrate it as one of the most promising and valuable workhorses in the field of industrial biotechnology.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권1호
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• pp.70-79
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• 2014

In an attempt to develop a variety of expression vector systems for Corynebacterium glutamicum, six types of promoters, including $P_{tac}$, $P_{sod}$, $P_{sod}$ with a conserved Shine-Dalgarno (SD) sequence from C. glutamicum, $P_{ilvC}$, $P_{ilvC}$ with a conserved SD-1 ($P_{ilvC-M1}$), and $P_{ilvC}$ with a conserved SD-2 ($P_{ilvC-M2}$), were cloned into a modified shuttle vector, pCXM48. According to analysis of promoter strength by quantitative reverse transcription PCR, $P_{sod}$ and $P_{sod-M}$ were superior to tac and ilvC promoters in terms of transcription activity in C. glutamicum. All of the promoters have promoter activities in Escherichia coli, and $P_{sod-M}$ displayed the highest level of transcriptional activity. The protein expression in constructed vectors was evaluated by measuring the fluorescence of green fluorescent protein (GFP) and SDS-PAGE. C. glutamicum harboring plasmids showed GFP fluorescence with an order of activity of $P_{ilvC}$ > $P_{ilvC-M1}$ > $P_{sod}$ > $P_{ilvC-M2}$ > $P_{sod-M}$, whereas all plasmids except pCSP30 with $P_{sod}$ displayed fluorescence activities in E. coli. Of them, the strongest level of GFP was observed in E. coli with $P_{sod-M}$, and this seems to be due to the introduction of the conserved SD sequence in the translational initiation region. These results demonstrate that the expression vectors work well in both C. glutamicum and E. coli for the expression of target proteins. In addition, the vector systems harboring various promoters with different strengths, conserved SD sequences, and multiple cloning sites will provide a comfortable method for cloning and gene expression, and consequently contribute to the metabolic engineering of C. glutamicum.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.789-795
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• 2004

A promoter-probe shuttle vector pSK1Cat was constructed for the isolation of transcriptional signal sequences from Corynebacterium glutamicum. Besides conferring resistance to kanamycin in Escherichia coli and C. glutamicum, the vector carried a promoterless cat gene to confer resistance to chloramphenicol upon insertion of the appropriate transcriptional signals in the multiple cloning site. By utilizing the vector, a series of transcriptionally active fragments were isolated from the genome of C. glutamicum. The clones, ranging from 200 bp to 1 kb in size, were grouped into 3 classes of strong, medium, and weak, based on the chloramphenicol acetyltransferase (CAT) activity and sensitivity to the chloramphenicol of the clone-carrying C. glutamicum cells. C. glutamicum cells carrying the $P_{19}$ clone, a representative in the strong class, were able to grow on minimal agar plates containing over $40 mg/mell$ chloramphenicol, and showed CAT activity of 10 m㏖/mgㆍmin, performing slightly better than the cells carrying $P_{tac}$ , a strong E. coli promoter. Subcloning analysis of the $P_{19}$ clone identified a 180 bp intergenic fragment ($P_{180}$), which was located upstream of a gene encoding a hypothetical membrane protein. The expression conferred by $P_{180}$ was not affected by either the kinds of carbon sources or changes in temperature. These properties make the $P_{180}$ clone useful for the deregulated expression of biosynthetic genes in C. glutamicum during amino acid fermentation.