• 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.

• KSBB Journal
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• 제18권3호
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• pp.174-179
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• 2003

폐광지역으로부터 quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원, 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는 세균 NFQ-1을 농화 배양기법을 통하여 분리하였다. 분리된 세균은 그람음성의 간균으로서 BIOLOG 시험을 통하여 Pseudomonas nitroreducens로 동정되었으며, 본 연구에서는 Pseudomonas sp. NFQ-1으로 명명하였다. Quinoline의 분해는 호기적 조건하의 B-배지에서 Pseudomonas sp. NFQ-1를 이용하여 실시되었다. 균주 NFQ-1 세균은 2.5 mM quinoline을 9시간 이내 완전히 분해하였다. 배양기간 동안 quinoline 분해의 중간대사산물인 2-hydroxyquinoline이 일시적으로 생성되었다가 배양기간 후반부에 사라졌다. 배양의 초기 pH 8.0은 6.8로 감소하다가 배양이 진행됨에 따라 7.0이 되었다. 대상 기질로서 quinoline의 농도가 증가함에 따라 생장곡선에서 유도기가 길어졌으며, 고농도의 quinoline (＞15 mM)은 주어진 조건에서 균주의 생장과 quinoline의 분해를 억제하였다. 부가 질소원으로 7.6 mM $(\textrm{NH}_{4})_{2}\textrm{SO}_{4}$의 첨가조건하에서 Pseudomonas sp. NFQ-1은 2-hydroxyquinoline, p-coumaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, catechol 등의 다양한 화합물을 이용할 수 있었으나 일부 화합물들 (예, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, coumarin, indoline, pyridine, lepidine, quinaldine, 4-bydroxycournarin, benzene, salicylic acid, phenol, phthalate)은 탄소원으로 이용되지 못하였다. euinoline의 분해경로를 규명하기 위하여 catechol dioxygenases의 specific activity를 결정하였다. 그 값은 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 184.7 U/mg, 그리고 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 33.19 U/mg이었다. 그 결과 균주 NFQ-1은 quinoline를 분해하기 위하여 주로 ortho-분해경로를, 그리고 부분적으로 meta-분해경로를 이용하는 것을 보여주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.352-357
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• 1998

방향족 화합물의 기본을 이루고 있는 benzoate와 m-toluate 혼합물 분해를 위한 45일간의 배양 결과 benzoate와 m-toluate 최적 기질 혼합비는 benzoate(75%): m-toluate(25%)일 때 가장 높은 균 생장율과 COD 제거율을 나타내었다. 또한 45일간의 배양 중 혼합기질의 농도가 2,000ppm으로 교체된 30일째의 benzoate와 m-toluate의 기질 분해율은 각각 94%와 79%였고 이때의 COD 제거율은 약 80%였다. 한편 효소 활성측정 결과 초기에 거의 검출되지 않았던 catechol 1,2-dioxygenase의 활성이 검출되어 m-toluate에 의해 본 균주의 효소 대사계가 유도 되었음을 알 수 있었다. 또한 배양 중 기질 농도에 대한 본 균주의 형태변화를 전자현미경으로 관찰한 결과, 기질의 농도가 높을수록 균 형태가 변화된 것으로 볼 때 일정 농도 이상의 방향족 화합물에 대한 내성은 대사에 관련된 효소 활성에 기인할 뿐만 아니라 아니라 세포벽 또는 세포막의 특성에 기인할 수도 있는 것으로 추측된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2000

Reaction characteristics of 4-methylcatechol 2,3-dioxygenase (4MC230) purified from Pseudomonas putida SU10 with a higher activity toward 4-methylcatechol than catechol or 3-cethylcatechol were studied by altering their physical and chemical properties. The enzyme exhibited a maximum activity at pH 7.5 and approximately 40% at pH 6.0 for 4-methylcatechol hydrolysis. The optimum temperature for the enzyme was around $35^{\circ}C$, since the enzyme was unstable at higher temperature. Acetone(10%) stabilized the 4MC230. The effects of solvent and other chemicals (inactivator or reactivator) for the reactivation of the 4MC230 were also investigated. Silver nitrate and hydrogen peroxid severely deactivated the enzyme and the deactivation by hydrogen peroxide severely deactivated the enzyme and the deactivation by hydrogen peroxide was mainly due to the oxidation of ferrous ion to ferric ion. Some solvents acted as an activator and protector for the enzyme from deactivation by hydrogen peroxide. Ascorbate, cysteine, or ferrous ion reactivated the deactivated enzyme by hydrogen peroxide. The addition of ferrous ion together with a reducing agent fully recovered the enzyme activity and increased its activity abut 2 times.

• 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.

• 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.

• BMB Reports
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• 제35권4호
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• pp.432-436
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• 2002

Pseudomonas sp. S-47 is capable of degrading catechol and 4-chlorocatechol via the meta-cleavage pathway. XyITE products catalyze the dioxygenation of the aromatics. The sylT of the strain S-47 is located just upstream of the xylE gene. XylT of the strain S-47 is located just upstream of the xylE gene. XyIT is typical chloroplast-type ferredoxin, which is characterized by 4 cystein residues that are located at positions 41, 46, 49, and 81. The chloroplast-type ferredoxin of Pseudomonas sp. S-47 exhibited a 98% identity with that of P. putida mt-2(TOL plasmid) in the amino acid sequence, but only about a 40 to 60% identity with the corresponding enzymes from other organisms. We constructed two recombinant plasmids (pRES1 containing xylTE and pRES101 containing xylE without xylT) in order to examine the function of XyIT for the reactivation of the catechol 2,3-dioxygenase (XyIE) that is oxidized with hydrogen peroxide was recovered in the catechol 2,3-dioxygenase (C23O) activity about 4 mimutes after incubation, but the pRES101 showed no recovery. That means that the typical chloroplast-type ferredoxin (XyIT) of Pseudomonas sp. S-47 is involved in the reactivation of the oxidized C23O in the dioxygenolytic cleavage of aromatic compounds.

• Journal of Microbiology
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• 제35권4호
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• pp.295-299
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• 1997

Pseudomonas sp. S-47 is capable of transforming 4-chlorobenzoate to 4-chlorocatechol which is subsequently oxidized bty meta-cleavage dioxygenase to prodyce 5-chloro-2-hydroxymuconic semialdehyde. Catechol 2,3-dioxygenase (C23O) produced by Pseudomonas sp. S-47 was purified and characterized in this study. The C23O enzyme was maximally produced in the late logarithmic growth phase, and the temperature and pH for maximunm enzyme activity were $30{\sim}35^{\circ}C$ and 7.0, respectively. The enzyme was purified and concentrated 5 fold from the crude cell extracts through Q Sepharose chromatography and Sephadex G-100 gel filtration after acetone precipitation. The enzyme was identified as consisting of 35 kDa subunits when analyzed by SDS-PAGE. The C23O produced by Pseudomonas sp. S-47 was similar to Xy1E of Pseudomonas putida with respect to substrate specificity for several catecholic compounds.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권4호
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• pp.275-281
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• 2006

3.4-dichloroaniline (DCA)를 함유한 최소배지에서의 집식배양과 배양 후 HPLC에 의한 잔류분석을 통해 3,4-DCA의 분해 능력이 우수한 균주 Arthrobacter sp. YM-14를 여천석유화학공단 인근의 갯벌에서 분리하였다. 분리균 YM-14는 1/10 LB 배지에 함유된 50 ppm의 3,4-DCA를 12 시간 만에 완전히 제거하였다. 이외에도 분리균 YM-14는 3-chloroaniline(CA), 2,5-DCA 및 3,5-DCA의 분해 활성을 나타내었으나 2-CA, 4-CA와 2,4-DCA에 대한 분해활성을 가지고 있지는 않았다. 또한, 분리균 YM-14에서 3,4-DCA의 유도에 의한 catechol 1,2-dioxygenase 활성의 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 catechol 1,2-dioxygenase이 3,4-DCA 분해에 관여하는 중요한 효소군중의 하나로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권5호
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• pp.459-463
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• 1997

A bacterium DGUM 2011 has been selected from various samples of industrial wastewater and soil. Based on the morphological and physiological characteristics, the isolate DGUM 2011 was identified as Rhodococcus sp. and named as Rhodococcus sp. DGUM 2011. The optimal temperature and pH for the cell growth of Rhodococcus sp. DGUM 2011 were 37$\circ$C and 7.6, respectively. When phenol was added to the minimal media as a sole source of carbon and energy, the concentrations of maximum and optimum for cell growth was 0.10% and 0.08%, respectively. When 0.05% phenol was given in the minimal media, Rhodococcus sp. DGUM 2011 completely utilize it within 24 hrs. The isolate could utilize benzoic acid, p-hydroxybenzoate, p-cresol, tyrosine and phloroglucinol. The isolate possessed both catechol 1,2-dioxygenase and 2,3-dioxygenase activity. However, the activity of catechol 1,2-dioxygenase was much higher than that of 2,3-dioxygenase, which suggests that the isolate might degrade phenol via both ortho- and meta-cleavage, mainly via ortho-cleavage.