• 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.

• 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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• 제45권3호
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• pp.271-275
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• 2017

The expression of Deinococcus radiodurans dr1558 and pprM genes was examined for enhanced lysine production in recombinant Corynebacterium glutamicum. These genes are known to confer high tolerance to pH and osmotic shock in Escherichia coli. D. radiodurans dr1558 and pprM genes were expressed in C. glutamicum by using 6 synthetic promoters of different strengths, to evaluate the effect of expression efficiency on lysine production. Recombinant C. glutamicum expressing DR1558 under the L26 and I64 promoters showed higher lysine production than that expressing DR1558 under other promoters. Similarly, recombinant C. glutamicum expressing PprM under same promoters (L26 and I64) showed a higher increase in lysine production compared to that expressing PprM under other promoters. In the absence of $CaCO_3$ in the medium, the expression of DR1558 or PprM also increased lysine concentration in C. glutamicum depending on the promoter used. Together, these results suggest that genes involved in radiation tolerance in D. radiodurans can be used to enhance production of amino acids and their derivatives.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.78-86
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• 2019

대사공학을 이용하여 N-아세틸글루코사민(GlcNAc)을 생산하는 재조합 Corynebacterium glutamicum을 개발하였다. 먼저 GlcNAc를 생산하는 기반균주를 제작하기 위하여, N-acetylglucosamine-6-phosphate deacetylase와 glucosamine-6-phosphate deaminase를 암호화하는 nagAB와 N-acetylmannosamine-6-phosphate epimerase를 암호화하는 nanE를 C. glutamicum ATCC 13032에서 순차적으로 결손하여, 최종적으로 KG208 균주를 제작하였다. 또한, glucosamine-6-phosphate synthase를 암호화하는 C. glutamicum 유래의 glmS와 glucosamine-6-phosphate N-acetyltransferase를 암호화하는 Saccharomyces cerevisiae 유래의 gna1을 각각 여러 발현벡터에 클로닝하였다. 여러 발현 조합의 플라스미드들 중에서 pCXI40-glmS와 pCEI40-gna1을 함유한 제조합균주 KG440은 삼각플라스크 발효에서 1.77 g/l의 GlcNAc와 0.63 g/l의 글루코사민을 생산하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제34권2호
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• pp.174-179
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• 1991

Brevibacterium flavum 과 Corynebacterium glutamicum 균주간의 원형질체 융합을 실시하였다. 원항질체 융합을 위하여, Brevibacterium flavum ATCC 21493과 Corynebacterium glutamicum ATCC 21831로부터 여러 변이주를 분리하고 융합의 최적조건을 검토하였다. 본 연구에서 저자 등은 Brevibacterium flavum 108-125와 Corynebacterium glutamicum 41-214A 균주 간의 이속간 원형질체 융합주 MWF 9031의 L-arginine발효능이 우수함을 확인하였다. 융합주 MWF 9031은 10% 포도당이 함유된 배지에서 32.5 mg/ml의 L-arginine을 생산하였다. 융합주의 생리적 성질은 두 모균주의 중간정도를 나타내고, 안정성이 60일 이상 유지되고 있음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제5권2호
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• pp.125-131
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• 1990

본 연구에서는 인공감미료 aspartamed의 원료인, I-phenylalanine을 생산하는 tyrosine auxotroph이며 다수의 아미노산 유도체의 저항성이 있는 변이주 Corynebact-erium glutamicum ATCC21674배양의 동특성을 조사하였다. 이 균주는 tyrosine이 존재하지 않아도 성장하고 또한 과량의 tyrosine을 함께 생성하는 것으로 보아 autotrophic mutant가 reversion된 revertant로 추정된다. 대수증식기에서의 비증식속도는 $0.087hr^-1$이었다. Phen-ylalanine 최대생성속도는 세포증식이 끝날 때에 얻어졌으며 세포량의 증가는 이산화탄소의 생산량의 증가와 비례함을 알 수 있었다. 이산화탄소 생성속도는 당소비속도와도 비례하므로 이를 이용하여 발효상태를 알 수 있는 유용성이 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제7권6호
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• pp.435-437
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• 1997

The role of $Ca^{2+}$ in making functional malate synthase in Corynebacterium glutamicum was investigated using the cloned DNA coding for the enzyme. Introduction of cloned aceB into C. glutamicum overexpressed malate synthase as judged by SDS-PAGE. However, the increase in enzyme activity of the expressed malate synthase did not match the level of overexpression observed in SDS-PAGE. Addition of $Ca^{2+}$ to the growth medium specifically increased the activity. The malate synthase could be stained with ruthenium red in a $Ca^{2+}$-specific manner. This agrees with the previous observation which reported a potential $Ca^{2+}$-binding domain in the N-terminal region of the protein.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권2호
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• pp.187-194
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• 2007

In order to utilize different nitrogen sources and to survive in a situation of nitrogen limitation, microorganisms have developed sophisticated mechanisms to adapt their metabolism to a changing nitrogen supply. In this communication, the recent knowledge of nitrogen regulation in the amino acid producer Corynebacterium glutamicum is summarized. The core adaptations of C. glutamicum to nitrogen limitation on the level of transcription are controlled by the global regulator AmtR. Further components of the signal pathway are GlnK, a $P_{II}-type$ signal transduction protein, and GlnD. Mechanisms involved in nitrogen control in C. glutamicum regulating gene expression and protein activity are repression of transcription, protein-complex formation, protein modification by adenylylation, change of intracellular localization, and proteolysis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.294-301
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• 2001

The effects of including glycine and isonicotinic acid hydrazide (INH) in the growth medium (Luria broth, LBG) on the subsequent lysozyme-imduced protoplast formation and transformation efficiency of Corynebacterium glutamicum were studied. The transformation efficiency of C. glutamicum AS019 increased up to 100-fold as the ocncentrationof glycine in the media increased from 0% to 5% (w/v), relative to cells grown in the absence of glycine. The presence of 5 mg/ml INH in the growth medium led to a further 10-fold increase in transformation efficiency. In addition, this transformation protocol was successfully applied to other strains of C. glutamicum. Both chemicals affected the mycolic acid attachment to the cell surface of C. glutamicum, when INH, the relative percentage of fatty acids of AS019 to the total lipids (mycolic acid plus fatty acids) decreased from 76.9% (in LBG) to 72.9% (in LBG-2% glycine) and 66.4% (in LBG-8 mg InG/ml), thereby suggeting that these chemicals also inhibit fatty acid synthesis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1404-1408
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• 2016

In recent years, foot-and-mouth disease has occurred in all parts of the world. The animals with the disease are buried in the ground; therefore, their concentration could affect ground or groundwater. Moreover, the complete degradation of carcasses is not a certainty, and their disposal is important to prevent humans, livestock, and the environment from being affected with the disease. The treatment of Corynebacterium glutamicum is a feasible method to reduce the risk of carcass decomposition affecting humans or the environment. Therefore, this study aimed to investigate the effect of C. glutamicum on the soil environment with a carcass. The composition of amino acids in the soil treated with C. glutamicum was generally higher than those in the untreated soil. Moreover, the plant root in the soil samples treated with C. glutamicum had 84.0% amino acids relative to the standard value and was similar to that of the control. The results of this study suggest the possibility to reduce the toxicity of a grave land containing animals with this disease.