• 미생물학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.205-210
• /
• 2013

루마진 단백질은 발광 세균인 Photobacterium 종에서 추출된 형광성 단백질이다. 형광성을 지닌 최소 크기의 Photobacterium leiognathi 야생형 아미노-말단 도메인 루마진 단백질(N-terminal domain of lumazine protein 118 wt)과 여러 영역에 tryptophan을 생성시킨 돌연변이 단백질들(N-LumP 118 V41W, S48W, T50W, D64W, A66W)을 코드하는 유전자들을 위치 지정 돌연변이(Site Directed Mutagenesis)와 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction)을 통해 제조하였다. 위의 유전자들이 포함된 재조합 플라스미드를 대장균에 형질 전환시켜 과발현시키는 최적의 조건을 찾았으며, 발현된 야생형 및 돌연변이 아미노-말단 영역 루마진 단백질을 6X-His tag system을 이용하여 정제 하였다. 흡광 및 형광 분광광도계를 이용한 실험 결과 이들 단백질들은 리간드인 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine과 결합하여 형광성을 보유함을 보였다. 따라서 이들은 형광성을 지니게 되는 최소 크기의 루마진 단백질일 뿐만 아니라 형광성을 지닌 아미노산인 tryptophan이 여러 위치에 유일하게 존재함으로써 배향성 및 거리 등의 단백질의 구조 및 결합에 관한 심도 있는 연구에 탐침자로써 유용하게 활용 될 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1708-1716
• /
• 2016

Glucose dehydrogenase (GDH) is an oxidoreductase enzyme and is used as a biocatalyst to regenerate NAD(P)H in reductase-mediated chiral synthesis reactions. In this study, the glucose 1-dehydrogenase B gene (gdhB) was cloned from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and wild-type (GDH-BT^WT) and His-tagged (GDH-BT^N-His, GDH-BT^C-His) enzymes were produced in Escherichia coli BL21 (DE3). All enzymes were produced in the soluble forms from E. coli. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His showed high specific enzymatic activities of 6.6 U/mg and 5.5 U/mg, respectively, whereas GDH-BT^C-His showed a very low specific enzymatic activity of 0.020 U/mg. These results suggest that the intact C-terminal carboxyl group is important for GDH-BT activity. GDH-BT^WT was stable up to 65℃, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His were stable up to 45℃. Gel permeation chromatography showed that GDH-BT^WT is a dimer, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His are monomeric. These results suggest that the intact N- and C-termini are required for GDH-BT to maintain thermostability and to form its dimer structure. The homology model of the GDH-BT^WT single subunit was constructed based on the crystal structure of Bacillus megaterium GDH (PDB ID 3AY6), showing that GDH-BT^WT has a Rossmann fold structure with its N- and C-termini located on the subunit surface, which suggests that His-tagging affected the native dimer structure. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His regenerated NADPH in a yeast reductase-mediated chiral synthesis reaction, suggesting that these enzymes can be used as catalysts in fine-chemical and pharmaceutical industries.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2007

한반도 중부지방인 충청남북도 7개 지역에서 재배되고 있는 벼 시료 21점을 채집하여 이들의 뿌리를 표면살균 한 후 내생균을 44주 분리하고 내생성 검정 시스템을 통해 정착력이 상대적으로 우수한 균주를 최종 16주 확보 하였다. 이들의 분리빈도는 뿌리 생체중 1g당 $10^{3-5}$ CFU로 나타났다. 흥미롭게도 이중 7주가 Eurkholderia 속 균으로 동정되어 기존의 다른 벼 내생세균 연구 결과와는 다른 특징을 보였다. 또한 GFP tagging 방법을 이용하여 분리균주 중 하나인 Enterobacter sp. KJ001 균주에 대해 뿌리조직 내 colonization 위치를 확인해본 결과 뿌리 조직 중 관다발 주변에 군락을 이루고 있음을 관찰하였다. Burkholderia 분리주들은 국내 재배 벼에서 높은 빈도로 분리되며 in vitro상에서 광범위한 진균성 식물병원균에 대해 우수한 길항력과 더불어 대부분 질소고정 관련 유전자인 nifH를 가지는 점으로 보아 질소고정에 의해 식물생육에 도움을 줄 수 있을 것으로 예측되며 실제로 오이 유묘의 생장을 30% 이상 촉진하는 효과를 보여 식물병 억제 및 감소와 더불어 작물의 생장 촉진 및 생산성 증대에 활용가치가 높은 내생균으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제12권2호
• /
• pp.318-326
• /
• 2002

The pathogenic marine bacterium Vibrio vulnificus is the causative agent of food-borne diseases such as life-threatening septicemia. To better understand this organism's strategies to survive osmotic stress, a mutant that was more sensitive to high osmolarity was screened from a library of mutants constructed by a random transposon mutagenesis. By a transposon-tagging method, putAP genes encoding a proline dehydrogenase and a proline permease were identified and cloned from V. vulnificus. The amino acid sequences deduced from nucleotide sequences of putAP from V. vulnificus were 38 to $59\%$ similar to those of PutA and PutP reported from other Enterobacteriaceae. Functions of putAP genes were assessed by the construction of mutants, whose putAP genes were inactivated by allelic exchanges. When proline as the sole carbon or nitrogen source was used, the putA mutant was not able to grow to the substantial level, revealing the proline dehydrogenase is the only enzyme for metabolic conversion of proline into other amino acids. Although the growth rate of the putP mutant on proline as the sole carbon or nitrogen source was significantly reduced, the mutant still grew. This indicated that at least one more proline permease is produced by V. vulnificus. The putP mutant decreased approximately $2-log_10$ CFU/ml after a hyperosmotic challenge, while the parent strain decreased approximately $l-log_10$ CFU/ml. This result suggests that the gene product of putP contributes to the osmotic tolerance of V. vulnificus.