• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.345-351
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• 2005

난배양 미생물로부터 천연물질을 찾기 위하여 토양으로부터 직접분리 된 DNA와 cosmid vector를 이용하여 metagenomic library를 제작하고 탐색 하였다. 대장균에서 발현되는 유전자은행 초기 탐색 결과 LB배지에서 잘 자라면서 브라운 색깔을 내는 여러 개의 clone을 선발 하였다. 선발된 여러 후보 clone중 pYS85C는 돌연변이를 유도하였으며 색깔을 생산하지않는 clone 들에 대하여 염기서열을 결정 하였다. 돌연변이clone들로부터 결정된 pYS85C 염기서열 결과 아미노산이 393개이며 44.5 kDa으로 색소형성에 관여하는 4-hydroxyphenylpyruvic acid dioxygenase(HPPD) 유전자로 판명 되었다. 또한, BLAST비교 분석에서 이효소는 기존에 밝혀진 HPPD효소와 60% 정도의 identity를 보였고 C-말단에서는 많은 conserved domain이 있었다. 이러한 결과로 볼 때 천연물질을 합성 할 수 있는 유전자는 토양DNA로부터 직접 분리되어 발현될 수 있으며 이러한 기술은 새로운 물질을 찾는데 중요한 tool이 될 수 있다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제5권4호
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• pp.191-195
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• 2016

Tefuryltrione is a new hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) inhibitor, which has been recently registered for the use for paddy rice, Korea. Dose-response studies were conducted to compare rice safety and weed control efficacy of tefuryltrione against Eleocharis kuroguwai. When rice and E. kuroguwai were applied at a range of doses of tefuryltrione, $GR_{90}$ values (the dose required to inhibit weed growth by 90%) of E. kuroguwai were $82.38-93.39g\;a.i.\;ha^{-1}$ in two independent experiments. The $GR_{10}$ values (the dose required to inhibit rice growth by 10%) of tefuryltrione for rice were $297.77-471.54g\;a.i.\;ha^{-1}$. As a result, the selectivity indices ($GR_{10}$ for $rice/GR_{90}$ for E. kuroguwai) of tefuryltrione were 3.19-5.72. Therefore, these results demonstrate that tefuryltrione has a relatively high selectivity between rice and E. kuroguwai with a high herbicidal activity against E. kuroguwai and a good rice safety.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권12호
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• pp.1995-1999
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• 2006

Pseudomonas sp. K82 cultured in p-hydroxybenzoate induces protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5) for p-hydroxybenzoate degradation. In this study, a 6.0-kbp EcoR1 fragment containing p-hydroxybenzoate degradation genes was cloned from the genome of Pseudomonas sp. K82. Sequence analysis identified four genes, namely, pcaD, pcaA, pcaB, and pcaC genes known to be involved in p-hydroxybenzoate degradation. Two putative 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenases and one putative oxidoreductase were closely located by the p-hydroxybenzoate degradation genes. The gene arrangement and sequences of these p-hydroxybenzoate degradation genes were similar to those of Comamonas testosteroni and Pseudomonas ochraceae. PcaAB (PCD4,5) was overexpressed in the expression vector pGEX-4T-3, purified using a GST column, and confirmed to have protocatechuate 4,5-dioxygenase activity. The N-terminal amino acid sequences of overexpressed PCD4,5 were identical with those of purified PCD4,5 from Pseudomonas sp. K82.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2909-2914
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• 2013

p-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) is a potent herbicide target that is in current use. In this study, we developed a predictive pharmacophore model that uses known HPPD inhibitors based on a theoretically constructed HPPD homology model. The pharmacophore model derived from the three-dimensional (3D) structure of a target protein provides helpful information for analyzing protein-ligand interactions, leading to further improvement of the ligand binding affinity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권9호
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• pp.1692-1700
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• 2017

Ralstonia solanacearum causes bacterial wilt in a wide variety of host plant species and produces a melanin-like blackish-brown pigment in stationary phase when grown in minimal medium supplemented with tyrosine. To study melanin production regulation in R. solanacearum, five mutants exhibiting overproduction of melanin-like pigments were selected from a transposon (Tn) insertion mutant library of R. solanacearum SL341. Most of the mutants, except one (SL341T), were not complemented by the original gene or overproduced melanins. SL341T showed Tn insertion in a gene containing a conserved domain of eukaryotic transcription factor. The gene was annotated as a hypothetical protein, given its weak similarity to any known proteins. Upon complementation with its original gene, the mutant strains reverted to their wild-type phenotype. SL341T produced 3-folds more melanin at 72 h post-incubation compared with wild-type SL341 when grown in minimal medium supplemented with tyrosine. The chemical analysis of SL341T cultural filtrate revealed the accumulation of a higher amount of homogentisate, a major precursor of pyomelanin, and a lower amount of dihydroxyphenylalanine, an intermediate of eumelanin, compared with SL341. The expression study showed a relatively higher expression of hppD (encoding hydroxyphenylpyruvate dioxygenase) and lower expression of hmgA (encoding homogentisate dioxygenase) and nagL (encoding maleylacetoacetate isomerase) in SL341T than in SL341. SL341 showed a significantly higher expression of tyrosinase gene compared with SL341T at 48 h post-incubation. These results indicated that R. solanacearum produced both pyomelanin and eumelanin, and the novel hypothetical protein is involved in the negative regulation of melanin production.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제5권4호
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• pp.187-190
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• 2016

4-HPPD저해 제초제에 의한 주요 벼품종의 약해반응과 약제반응에 관여하는 유전자(HIS1) 특성을 구명하기 위해 본시험을 수행하였다. Benzobicyclon 액상수화제 처리에 Japonica 품종인 상주벼에는 백화증상의 약해증상이 발생하지 않았으며, Japonica 품종임에도 불구하고 삼백벼에서는 기준량에서는 2-3, 배량에서는 3-4의 백화증상의 약해가 발생하였으며, 산들진미, 금영 품종에서는 3-4 및 4-5의 약해증상을 보였다. 또한 Indica 품종인 IR-8 품종에서는 기준량에서 3~5, 배량에서는 4~6의 가증 심한 약해증상을 보였다. 4-HPPD저해 제초제애 대해서 약제반응에 관여하는 HIS1 유전자 보유여부를 확인하기 위해 일반계 품종인 상주벼와, 삼백벼, 산들진미, 금영과 통일형 품종인 IR-8품종으로부터 저항성 표적유전자와 동일 HIS1 유전자를 분리하였다. 각 품종별 HIS1유전자를 PCR등을 통해 염기서열을 확인한 결과 HIS1 유전자는 생태형에 상관없이 시험한 5품종 모두에서 HIS1유전자를 보유하고 있는 것으로 확인되어, 본 유전자로 HPPD 약해 발생 유무를 검증할 수 없음이 확인되었다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권4호
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• pp.384-393
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• 2011

Benzobicyclon은 HPPD활성을 억제하여 plastoquinone의 생합성을 저해하며 최종적으로 carotenoid 합성을 억제하고 대상잡초는 백화현상(bleaching)을 거쳐 고사하게 된다. 본 시험은 저항성잡초에 대한 benzobicyclon의 제형별, 증량제 종류별 제초활성을 비교하기 위하여 실시하였다. 폿트 시험에서 SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이에 대한 benzobicyclon의 제형별 제초활성은 SC가 GR보다 높게 나타났고 이러한 결과는 시험포장에서도 동일하였는데, 이는 SC의 평균입경이 GR보다 작기 때문이다. 또한 평균입경이 동일한 benzobicyclon 혼합제의 DT와 GR간의 제초활성은 차이는 용출속도에 의해 차이가 나타났다. Benzobicyclon 혼합제 GR를 분쇄방법을 통해 유효성분의 평균입경을 각각 다르게 하여 제초활성을 비교시 습식분쇄를 거쳐 평균입경을 작게 한 GR-II의 제초활성이 높았다. 또한 건식분쇄를 거쳐 증량제를 talc와 bentonite로 사용한 GR-I보다 증량제를 $CaCO_3$와 kaolin을 사용한 GR-III의 제초활성이 10% 높았다. Benzobicyclon 성분을 습식분쇄하여 제형화한 GR의 제초활성이 높은 이유는 benzobicyclon 성분의 평균 입경이 작아 유효성분의 용출이 신속하게 이루어졌기 때문이고, 증량제의 종류에 따른 용출 차이는 benzobicyclon의 광물질의 종류에 따라 흡착(결합)력이 다르기 때문이다. Benzobicyclon 혼합제의 스크린 사이즈가 1mm인 GR-I와 0.7mm인 GR-IV간의 효과차이는 10% 이내이었다.