• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.157-164
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• 2003

알칼리성 xylanase를 생산하는 균주를 토양으로부터 분리한 후 동정을 실시한 결과 Bacillus alcaiophilus으로 판명되었다. B. alcalophilus AX2000으로 명명한 본 균주는 pH 10.5에서 생육이 가장 좋았으며 효소활성도 가장 높았고 배지 중에 탄소원과 질소원으로서 0.5%(w/v) birchwood xylan과 0.5%(w/v) polypeptone/yeast extract를 각각 사용하였을 경우에 최대의 xylanase생산성을 나타내었다. Xylanase의 생합성근 glucose에 의한 catabolite repression을 받았으며 고농도의 xylose에 의해 효소의 생합성이 저해되었다. 조효소의 최적활성은 pH 10과 $50^{\circ}C$에서 나타났으며, pH 5에서 11까지의 넓은 pH범위에서 활성이 안정하게 유지되었고 효소의 열 안정성은 20~$60^{\circ}C$에서 30분간 처리시 90%이상의 잔존활성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.52-59
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• 2004

Fructose와 galactose를 배지에 동시에 사용하였을 때 catabolite repression에 의한 PAFS생산성 저해 현상을 극복하기 위해서 본 연구에서는 두 가지 탄소원의 공급량과 유속을 달리하는 유가식 배양으로 PAFS 생산성을 향상시키고자 하였다. 또한 통계적으로 성공률이 매우 높다고 밝혀진 실험방법에 의해 모균주로부터 고생산변이주를 선별하여 생산성이 가장 우수한 것으로 판명된 AP-20 균주를 생물반응기를 이용한 회분식 배양 및 유가식 배양 실험에 이용하였다. 생물반응기에서의 유가식 배양이 회분식 배양에서보다 PAFS생산성이 약 4배 이상 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 생산균주의 배양생리학적 특성으로서 Pseudomonas aeruginosa는 galactose를 이용해서 세포성장과 이차대사산물 생합성과 관련된 유전자의 발현을 하고 fructose를 이용하여 PAFS를 생합성하는 것으로 추론되며, 너무 느린 탄소원의 공급은 세포성장에 제한요소로 작용하여 이차대사산물의 생합성을 저해하는 것으로 판단되었다. 한편 유가식 배양일지라도 배양 조건에 따라 그 생산성이 뚜렷이 차이가 나는 것으로 관찰되었다 즉 galactos의 초기량이 20g/L이고 fructose 30g/L를 0.032 mL/min의 속도로 공급했을 경우의 PAFS생산량을 100%로 정의했을 때, 초기부터 40 g/L의 galactose가 존재하고 20 g/L의 fructose를 0.032 mL/min의 속도로 공급한 경우에 PAFS생산성이 약 580%향상된 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제17권3호통권83호
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• pp.407-411
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• 2007

효소생산을 최적화하기 위해서 Paenibacillus sp. DG-22에서의 ${\beta}-xylosidase$ 생합성 조절을 연구하였다. Paenibacillus sp. DG-22의 ${\beta}-xylosidase$는 배양액에 존재하는 탄소원에 의해 조절되는 것으로 관찰되었다. ${\beta}-Xylosidase$의 합성은 xylan과 methyl ${\beta}-D-xylopyranoside$ (${\beta}MeXyl$)에 의해 유도되었으나 쉽게 대사되는 단당류에 의해서는 약간 억제되었다. ${\beta}MeXyl$가 ${\beta}-xylosidase$의 유도를 위한 최적의 기질임을 확인하였고 가장 효과적인 유도는 10 mg/ml의 농도에서 얻어졌다. ${\beta}-Xylosidase$의 생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었으며, 대수기 말에 최대양이 형성되었다. Glucose와 xylose가 존재하면 ${\beta}-xylosidase$의 활성 수준이 감소하는 것으로 보아 이 효소의 생합성은 catabolite repression을 받는것으로 보인다. SDS-PAGE와 활성염색 기술을 이용하여 ${\beta}Mexyl$가 이 효소의 생합성을 유도하며 약 80 kDa 크기의 하나의 ${\beta}-xylosidase$가 존재함을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권5호
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• pp.659-666
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• 2021

After Candida albicans, Candida glabrata is one of the most common fungal species associated with candidemia in nosocomial infections. Rapid acquisition of nutrients from the host is important for the survival of pathogens which possess the metabolic flexibility to assimilate different carbon and nitrogen compounds. In Saccharomyces cerevisiae, nitrogen assimilation is controlled through a mechanism known as Nitrogen Catabolite Repression (NCR). NCR is coordinated by the action of four GATA factors; two positive regulators, Gat1 and Gln3, and two negative regulators, Gzf3 and Dal80. A mechanism in C. glabrata similar to NCR in S. cerevisiae has not been broadly studied. We previously showed that in C. glabrata, Gln3, and not Gat1, has a major role in nitrogen assimilation as opposed to what has been observed in S. cerevisiae in which both factors regulate NCR-sensitive genes. Here, we expand the knowledge about the role of Gln3 from C. glabrata through the transcriptional analysis of BG14 and gln3Δ strains. Approximately, 53.5% of the detected genes were differentially expressed (DEG). From these DEG, amino acid metabolism and ABC transporters were two of the most enriched KEGG categories in our analysis (Up-DEG and Down-DEG, respectively). Furthermore, a positive role of Gln3 in AAA assimilation was described, as was its role in the transcriptional regulation of ARO8. Finally, an unexpected negative role of Gln3 in the gene regulation of ABC transporters CDR1 and CDR2 and its associated transcriptional regulator PDR1 was found. This observation was confirmed by a decreased susceptibility of the gln3Δ strain to fluconazole.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.203-208
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• 1998

We investigated the effects of dissolved oxygen (D.O.) and fructose (C-source) on cell growth and biosynthesis of cyclosporin A (CyA) produced as a secondary metabolite by a wild-type filamentous fungus, Tolypocladium inflatum. This was performed by controlling the level of D.O. and the residual C-source, as required, through adjustment of medium flow rate, medium concentration and agitation rate in fed-batch cultures. CyA production was furned out to be maximal, when D.O. level was controlled around 10% saturated D.O. and concentration of the C-source was maintained sufficiently low (below 2 g/L) not to cause carbon catabolite repression. Under this culture condition, we obtained the highest values of CyA concentration (507.14 mg/L), Qp (2.11 mg CyA/L/hr), $Y_x/s$ (0.49 g DCW/g fructose), $Y_p/s$<(22.56 mg CyA/g fructose), and YTEX>$_p/x$ (48.31 mg CyA/g DCW), but relatively lower values of cell concentration (11.98 g DCW/L) and cell productivity (0.043 g DCW/L/hr), in comparison with other parallel fed-batch fermentation conditions. These results implied that, in the carbon-limited culture with 10% saturated D.O. level, the producer microorganism utilized the C-source more efficiently for secondary metabolism.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권5호
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• pp.370-377
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• 1999

Thermo-tolerant bacterium producing the xylanase was isolated from soil and identified as Bacillus pumilus. This strain, named Bacillus pumilus TX703, was able to grow ad produce xylanase at the culture temperature of 5$0^{\circ}C$. The maximum xylanase production was obtained when 1%(w/v) birchwood xylan and 1% (w/v) soytone were used as carbon source and nitrogen source, respectively. The biosynthesis of xylanase was under the catabolite repression induced by glucose in the culture medium, and it was completely inhibited in the presence of 0.2% (w/v) glucose. The maximum activity of xylanase was observed from pH8.0 to 9.0 and from 50 to 6$0^{\circ}C$ and the enzyme was highly heat-stable, whose activity remained was over 50% at 8$0^{\circ}C$, and was quite stable from pH5.0 to 10.0.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권6호
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• pp.587-592
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• 2005

Hydrolyzates from lignocellulosic biomass contain a mixture of simple sugars; the predominant ones being glucose, cellobiose and xylose. The fermentation of such mixtures to ethanol or other chemicals requires an understanding of how each of these substrates is utilized. Candida lusitaniae can efficiently produce ethanol from both glucose and cellobiose and is an attractive organism for ethanol production. Experiments were performed to obtain kinetic data for ethanol production from glucose, cellobiose and xylose. Various combinations were tested in order to determine kinetic behavior with multiple carbon sources. Glucose was shown to repress the utilization of cellobiose and xylose. However, cellobiose and xylose were simultaneously utilized after glucose depletion. Maximum volumetric ethanol production rates were 0.56, 0.33, and 0.003 g/L h from glucose, cellobiose and xylose, respectively. A kinetic model based on cAMP mediated catabolite repression was developed. This model adequately described the growth and ethanol production from a mixture of sugars in a batch culture.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.259-262
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• 2000

The production of pullulan by Aureobasidium pullulans HP-2001 was investigated under various ratios of glucose as carbon source and yeast extract as the nitrogen source, Highest conversion rate (productivity) of glucose to pullulan was 40.0% when concentrations of glucose and yeast extract were 5% and 0.15%, respectively. Maximal production of pullulan was 29.3g/1 when the concentration of glucose was 8%(w/v) and that of yeast extract was 40:1. On basis of the result that production of pullulan was found in a medium which concentration of glucose as carbon source was up to 20%(w/v), Aureobasidium pullulans HP-2001 seemed to overcome the catabolite repression. Conversion rate of pullulan from 20%(w/v) of glucose was 11.1%.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권5호
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• pp.464-469
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• 1991

$\alpha$-Amylase를 생산하는 Bacillus sp. 2B를 토양에서 분리하였으며 이 균주에 반복적으로 돌연변이원인 NTG를 처리하여 효소생산성이 증대된 변이주를 유도하였다. $\alpha$-Amylase 고 생산성 균주의 효율적인 획득방법으로 glucose에 의한 $\alpha$-amylase의 생성억제를 받지않는 변이주를 분리한 결과, 효소생산성이 약 30배 향상된 변이주 Bacillus sp. HG4를 획득하였다. 이 균주는 lactose를 탄소원으로 하여 최대 효소생성능을 나타내었으며 빠른 균체성장 및 최대 효소생성시기에 균체 lysis가 적은 점 등 산업적으로 사용하기에 유리한 특성을 가진 것으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제25권2호통권81호
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• pp.91-100
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• 1997

회분배양과 유가배양을 이용하여 호알칼리성 Cephalosporium sp. RYM-202로부터 alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase)와 Xylanase의 생산을 위한 배양조건에 대하여 조사하였다. 조사한 탄소기질 중에서 밀기울이 두 효소의 생산에 가장 효율적이었다. 또한 CMCase는 carboxymethyl cellulose (CMC)를 탄소기질로 첨가한 배양액에서, 반면에 xylanase의 경우에는 xylan을 기질로 하였을 때 높은 생산량을 나타냄으로서 유도기질 특이성을 보였는 바, 이 결과는 Cephalosporium sp. RYM-202에서의 CMCaee와 xylanase의 생합성이 효소 유도 수준에서 독립적으로 조절됨을 시사해 준다. 조사된 질소원 중에서는 무기질소원인 $NaNO_3$가 효소생산에 효과적이었으며, 이들 효소의 최대 생산을 위한 배양온도와 pH는 각각 $20^{\circ}C$와 9.0인 것으로 나타났다. 한편, 발효조에서의 회분배양을 통한 효소생산의 경우, 밀기울의 농도를 5%까지 증가시킴에 따라 효소생산량은 증가되었으나 catabolite repression에 의해 효소생산의 지연과 생산력의 감소를 초래하였다. 이러한 문제점은 탄소원의 간헐적 공급에 의한 유가배양을 통해서 어느 정도 해결될 수 있는 것으로 나타났으며, 밀기울의 최종농도가 5% 되게 공급된 유가배양 시 CMCase와 xylanase의 최대 효소생산량은 각각 0.39 및 9.2 units/ml 이었으며, 이는 같은 농도의 밀기울을 함유하는 회분배양 시 획득된 효소활성에 비해 각각 1.22배와 1.36배 증가된 것이다.