• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권4호
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• pp.304-308
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• 2005

The response of IPTG induction was investigated through the monitoring of the alkali consumption rate and buffer capacity during the cultivation of recombinant E. coli BL21 (DE3) harboring the plasmid pRSET-LacZ under the control of lac promoter. The rate of alkali consumption increased along with cell growth, but declined suddenly after approximately 0.2 h of IPTG induction. The buffer capacity also declined after 0.9 h of IPTG induction. The profile of buffer capacity seems to correlate with the level of acetate production. The IPTG response was monitored only when introduced into the mid-exponential phase of bacterial cell growth. The minimum concentration of IPTG for induction, which was found out to be 0.1 mM, can also be monitored on-line and in-situ. Therefore, the on-line monitoring of alkali consumption rate and buffer capacity can be an indicator of the metabolic shift initiated by IPTG supplement, as well as for the physiological state of cell growth.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.236-240
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• 2006

대장균을 회분배양하면서 알칼리소비속도를 온라인으로 모니터하고, 대수증식기에 IPTG로 재조합 단백질의 발현을 유도시키면 알칼리소비속도가 급격하게 감소하는 것을 확인 할 수 있다. 회분배양을 서로 다른 조건에서 7회 실시하고 ${\beta}$-galactosidase의 발현량과 발현유도 직후 알칼리 소비속도의 감소를 비교하여 알칼리소비의 감소가 클수록 발현량이 증가한다는 것을 알 수 있었다. 그러나 IPTG를 재투입하여도 발현량은 증가하지 않았고 배지를 추가로 공급하면 발현량이 증가한다는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과로부터 외래단백질의 발현속도는 초기의 IPTG 투입시 결정되고 이후의 재조합단백질의 생산은 배지의 공급에 의하여 제한된다고 판단할 수 있다. 이와 같은 알칼리 소비속도는 Casamino acid를 질소원으로 사용할 경우 관찰 되었으나 Yeast extract를 유일한 탄소원으로 사용할 경우에는 관찰되지 않았다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제8권3호
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• pp.118-121
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• 2005

Arylsulfatase cloned from a marine bacterium, Pseudoalteromonas carrageenovora, was over-expressed in Escherichia coli. Most of the recombinant arylsulfatase was found in the cell lysate with induction up to $10{\mu}M$ IPTG. However, enzyme activity was observed both in the culture supernatant and cell lysate by induction with IPTG concentration of $50-5,000{\mu}M$. Most of the recombinant enzyme was localized in the periplasmic space with $10{\mu}M$ IPTG induction, while half of the enzyme was distributed in the periplasmic space with $50{\mu}M$ IPTG induction. Cell growth and arylsulfatase activity did not change with the induction time, and the level of recombinant arylsulfatase expression was maintained at 4-5 U/mL after 6 to 14 hr of culture.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.497-503
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• 2016

전처리 폐글리세롤을 기질로 사용한 재조합 대장균 배양에서 트레할로스 생산성에 영향을 미치는 핵심 변수들을 도출하고 반응표면 분석법을 사용하여 트레할로스 생산을 극대화하기 위한 최적조건을 탐색하였다. $37^{\circ}C$에서 IPTG로 induction 하는 배양이 $27^{\circ}C$ 또는 induction 하지 않은 배양에 비하여 세포생장 및 트레할로스 생산성이 높았다. Box-Behnken design 실험계획법을 사용하여 배지중의 NaCl, 발리다마이신 및 IPTG의 농도를 최적화하였다. 통계분석결과 IPTG와 NaCl의 농도는 트레할로스 생산에 영향을 미쳤으나 발리다마신의 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 등고선도 분석을 통해 298 mM NaCl이 첨가되고 0.1 mM의 IPTG로 induction되는 배양에서 가장 많은 양의 트레할로스가 생산되는 것으로 예측되었다. 최적화된 조건에서 생산 균주는 세포 밀도($OD_{600}$) $5.4{\pm}0.2$에서 $304{\pm}15mg/l$의 트레할로스를 생산하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권4호
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• pp.274-280
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• 1991

Effects of IPTG induction on cell growth and production of ${\beta}$-galactosidase-preS2 fusion protein (${\beta}$gal-preS2) were studied in a defined medium using a recombinant Escherichia coli JM109/pCMHB30. IPTG was added (0.2 mM) to induce the cloned-gene expression in the early-, mid-, and late-log growth phases. The most serious decreases in growth rate and plasmid stability were observed for the induction in the early-log growth phase. The expression level of ${\beta}$gal-preS2 attained by the induction in the mid-log phase was about 0.51 mg fusion protein/mg total cellular protein, which was 2- and 5-fold improvement over the levels obtained with the inductions in the early- and late-log phases. Formation of acidic byproducts including acetate and pyruvate showed different profiles during the fermentation period for each cases of induction; pyruvate was the major byproduct for the induction in the early-log phase while acetate production became more significant for the cases of inductions in the mid- and late-log phases.

• 한국식물병리학회지
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• 제13권4호
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• pp.248-254
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• 1997

순무우 모자이크 바이러스 Ca 계통(TuMV-Ca)의 외피 단백질을 대장균 NM522 strain에서 발현시켰다. 발현된 바이러스 단백질은 한천젤 이중확산법, ELISA와 Western blotting을 이용하여 확인하였다. 외피단백질 발현 벡터(pGEX-Tu)의 구축은 IPTG induction site를 지니는 pGEX-KG에 TuMV-Ca 외피단백질 유전자를 결합하였다. 최적 단백질 발현 조건은 pGEX-Tu를 지니는 대장균을 액체 배지 1 ml당 $A_{595}$=0.1/ml의 농도로 접종한 후 2시간 뒤에 IPTG를 최종 농도를 1 mM로 조절하여 induction 시키는 경우였다. 합성된 목적 단백질은 발현 벡터의 특성상 GST (Glutathion S-Transferase) 단백질과 결합된 형태로 약 59 kDa의 단백질이었다. (uMV CP 33 kDa + GST 26 kDa.)

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권12호
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• pp.1751-1757
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• 2004

Recombinant heterologous proteins can be produced as insoluble aggregates partially or perfectly inactive in Escherichia coli. One of the strateges to improve the solubility of recombinant proteins is fusion with a partner that is excellent in producing soluble fusion proteins. To improve the production of soluble $\beta$-galactosidase, the gene of Thermus thermophilus KNOUC112 $\beta$-galactosidase (KNOUC112 $\beta$-gal) was fused with thioredoxin gene, and optimization of its expression in E. coli TOP10 was performed. KNOUC112 $\beta$-gal in pET-5b was isolated out, fused with thioredoxin gene in pThioHis C, and transformed to E. coli TOP10. The $\beta$-galactosidase fused with thioredoxin was produced in E. coli TOP10 as dimer and trimer. The productivity of fusion $\beta$ -galactosidase expressed via pThioHis C at 37$^{\circ}C$ was about 5 times higher than that of unfused $\beta$-galactosidase expressed via pET-5b at 37$^{\circ}C$. Inclusion body of $\beta$-galactosidase was formed highly, regardless of the induction by IPTG when KNOUC112 $\beta$ -gal was expressed via pET-5b at 37$^{\circ}C$. Fusion $\beta$ -galactosidase expressed at 37$^{\circ}C$ via pThioHis C without the induction by IPTG was soluble, but the induction by IPTG promoted the formation of inclusion body. Lowering the incubation temperature for the expression of fusion gene under 25$^{\circ}C$ prevented the formation of inclusion body, optimally at 25$^{\circ}C$. 0.07 mM of IPTG was sufficient for the soluble expression of fusion gene at 25$^{\circ}C$. The soluble production of Thermus thermophilus KNOUC112 $\beta$-galactosidase could be increased about 10 times by fusion with thioredoxin, and optimization of incubation temperature and IPTG concentration for induction.

• Journal of Life Science
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• 제9권2호
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• pp.62-66
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• 1999

To overexpress E. coli ADA in host strain E. coli M15, the expression plasmid pQEADD was constructed. To analyze the expression characteristics of ADA, a time course of the expression was first examined. The protein was not detected in no inducted in no induction samples. After the addition of IPTG, a band corresponding to the expected size of ADA was appeared. Its molecular weight was about 36,000 dalton. Maximum expression level was revealed when the cell cultured for 3∼4hrs after induction. This result indicated that the efficient expression of add can be achieved by induction at early logarithmic phase. The effect of different IPTG concentration on the degree of ADA expression was investigated. The expression levels of add were not largely affected by IPTG concentration. Location of overexpression ADA was checked out. A protein band corresponding to the ADA was seen in only crude extract B(insoluble protein). This result suggests that ADA is in E. coli M15. The molecular weight of ADA estimated by SDS-PAGE was approximately 36,000 Da.

• 미생물학회지
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• 제27권3호
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• pp.181-187
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• 1989

Lactobacillus casei SW-M1으로부터 lactose 이용 pPLac Plasmid를 분리하였다. 이 plasmid에 lactose이용 유전자가 존재하는지를 확이하기 위하여 plasmid curing을 실시한 결과, acriflavin 8mg/ml 과 11 mg/ml EtBr를 처리한 후 , 3차 접종 배양의 경우에 curing 빈도가 가장 높았다. Lac와 plasmid가 cured 된 $Lac^{+}$strain의 당 이용능을 조사한 결고, glucose lactosidasedldydsmd은 불변이나, lactosedldydsmd만이 $Lac^{+}$strain에서 감소하였다 pPLac plasmid의 lactose 분해능은 $\beta$-galactosidase 에 의한 것이 아니고, phospho-$\beta$-galactosidase 에 의한 것으로 확인되었다. $Lac^{+}$strain의 carbohydrate가 막투과시 PTS과 관련이 있는가를 조사한 결과ㅏ lactose-PTS가 가장 활성이 높았으며, 그 다음이 galactose-PTS, glucose-PTS 로 나타났다. 그러므로 lactose는 lactose-PTS(lactose-phosphotransferase system)에 의하여 glucose와 galactose-6-phosphate로 분해됨을 알 수 있었다. Phospho-$\beta$-galactosidase의 induction 실험에서는 galactoserk 가장 높은 induction 효과를 보여 주었으며, lactose와 glucose는 높은 수준의 induction을 나타내었으며, IPTG는 induction 효과가 없었다. Glucosedh lactose 배지에서 L. casie는 diauxic growth나 phospho-$\beta$-galactosidase합성을 조사한 결과, catabolite repression을 받지 않는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제10권5호
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• pp.575-581
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• 1995

Plasmid pTTY2에 의한 competent cell(P90c/$\phi$ 434)의 형질전환에 의하여 lipase를 생성하는 재조합 대장균(P90c/따434/pTTY2)을 합성하였다. Li pase 활성 조사를 위한 LAT plate, Rhodamine B plate를 이용한 실험에서 P90c/$\phi$434의 경우 halo 형성이 없었고, P90c/$\phi$434/pTTY2의 경우 용해시 켜 얻은 상등액과 용해되지 않은 미생물을 물리적으 로 깨 서 얻은 상등액 모두 halo를 형성하였다. P90c/$\phi$434/pTTY2에 대한 IPTG 유도시점, 유도 시간이 $\phi$434에 의한 미생물 용해에 미치는 영향을 살펴 봄으로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 재조합 대장균의 효과적인 용해는 ODGOO 0.5 ~ 2 2.5인 초기 exponential growth phase에서 IPTG 로 유도한 후, mitomycin C 첨가나 uv조사에 의 해 이루어진다. 2. 재조합 대장균의 용해는 IPTG 유도시간이 1 시간일 때 가장 효과적이었으며, 이후 유도시간이 증가할수록 감소하여 유도시간이 4시간일 때는 세포 용해가 이루어지지 않는다. 3. 실험한 범위에서 uv조사보다 mitomycin C 첨가가 세포 용해에 더 효과적이다. 본 연구결과가 대규모의 생물공학 생산물의 정제 에 응용되기 위해서는 고농도 세포에서의 세포용해 에 대한 연구가 펼요한 것으로 판단된다.