• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2009

indigo는 염색산업에서 매우 중요한 색소로, 현재는 고가의 식물에서 추출된 indigo 대신에 합성 indigo가 주로 사용된다. 최근 미생물을 이용한 생물학적 방법으로 indigo를 생산하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있으며, 여러 미생물원으로부터 다양한 형태의 indole oxygenase를 탐색, 특성의 규명, 효소의 특성 개량, indigo 생산등의 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 Rhodococcus sp. RHA1 유래의 indole oxygenase로 추정되는 유전자를 클로닝하여 대장균에서 발현시킨 결과, 청색 색소가 축적되었으며, 분광광도계, HPLC 및 TLC분석을 통해서 그 청색 색소가 indigo임을 확인하였으며, 또한 전세포를 이용하여 indole 첨가시 indigo가 생성됨을 측정하여, 본 연구의 효소가 indole을 indigo로 전환을 촉매하는 indole oxygenase임을 확인하였고, 트립토판을 첨가한 TB배지에서 약 $236{\mu}M$의 인디고가 생산됨을 알았다. 본 연구를 통해 조사된 특성 이외에 효소 활성의 개량, 적절한 생산용 균주의 선정, 경제적이며 안정적인 대량 발현, 배지 및 배양 공정의 최적화 과정등을 거칠 경우, 보다 더 실용적인 indigo생산 생물공정의 확립이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology
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• 제42권2호
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• pp.160-162
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• 2004

Rhodococcus sp. strain T104 is able to utilize both limonene and biphenyl as growth substrates. Fur-thermore, T104 possesses separate pathways for the degradation of limonene and biphenyl. Previously, we found that a gene(s) involved in limonene degradation was also related to indigo-producing ability. To further corroborate this observation, we have cloned and sequenced a 8,842-bp genomic DNA region with four open reading frames, including one for indole oxygenase, which converts indole to indigo (a blue pigment). The reverse transcription PCR data demonstrated that the identified indole oxygenase gene is specifically induced by limonene, thereby implicating this gene in the degradation of limonene by T104.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.293-294
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• 2018

유류 누출 사고로 오염된 해양 갯벌에서 분리된 Yangia sp. TSB01은 인돌을 인디고로 생물전환 할 수 있는 특성이 있다. 미생물에서 인디고는 산화효소에 의해 인돌로부터 인독실을 거쳐 생성된다. Yangia sp. TSBP01의 유전체는 2개의 chromosome과 5개의 plasmid로 구성되어 있으며, 총 5,165,974 bp의 크기에 G + C 함량은 66.5%이다. TSBP01는 인디고를 생성하는데 관여하는 indole oxygenase를 보유하고 있다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권1호
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• pp.11-14
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• 1998

A toluene-oxidizing strain of Pseudomanas mendocina KR1 containing toluene-4-mono-oxygenase (TMO) completely degrades TCE with the addition of toluene as a co-substrate in aerobic condition. In order to construct in situ bioremediation system for TCE degradation without any growth-stimulating nutrients or toxic inducer such as toluene, we used the carbon-starvation promoter of Pseudomonas putida MK1 (Kim, Y. et al., J. bacteriol., 1995). Upon entry into the stationary phase due to the deprivation of nutrients, this promoter is strongly induced without further cell growth. The TMO gene cluster (4.5 kb) was spliced downstream of the carbon starvation promoter of Pseudomonas putida MK1, already cloned in pUC19. TMO under the carbon starvation promoter was not expressed in E. coli cells either in stationary phase or exponential phase. For TMO expression in Pseudomonas strains, tmo and carbon starvation promoter region were recloned into a modified broad-host range vector pMMB67HES which was made from pMMB67HE(8.9 kb) by deletion of tac promoter and lacIq (about 1.5 kb). Indigo was produced by TMO under the carbon starvation promoter in a Pseudomonas strain of post-exponential phase on M9 (0.2% glucose and 1mM indole) or LB. 18% of TCE was degraded in 14 hours after entering the stationary phase at the initial concentration of 6.6 ${\mu}$M in liquid phase.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.656-662
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• 2018

향상된 인디고이드 생산능력을 갖는 코리네박테리움 유래의 변이 플라빈-함유 모노옥시게나제(cFMO)를 개발하기 위하여, cFMO 효소의 상동성모델을 이용하여 말토오스-결합단백질(MBP)과 융합된 4가지 변이체(F170Y, A210G, A210S, T326S)를 제작하고 그 생화학적 특징을 밝혔다. 정제된 MBP-T326S는 최적 활성을 위하여 야생형보다 고농도의 FAD ($100{\mu}M$)를 요구하며, $100{\mu}M$의 FAD 첨가조건에서 $k_{cat}/K_m$이 3.8배 증가되었다. 인돌 옥시게나제 활성은 야생형의 63-77%를 나타냈다. MBP-T326S는 기질이 존재하지 않을 경우 쓸모없는 NADPH 산화효소 활성이 매우 낮은 수준을 보여주었다(21-24%). T326S이외의 변이 단백질들은 야생형에 비하여 $K_m$은 비슷하며 $k_{cat}/K_m$은 증가하였다. MBP-F170Y와 -A210S 변이단백질은 인돌 옥시게나제 활성이 각각 3.1배, 2.9배 증가하였다. 2.5 g/l의 트립토판을 함유한 LB배지에서 인디고이드 생산을 시험했을 때, 야생형 cFMO를 함유한 대장균은 684 mg/l의 인디고와 104 mg/l의 인디루빈을 생산한 반면, T326S를 함유한 세포는 1,040 mg/l의 인디고와 112 mg/l의 인디루빈을 생산하였다. 이전의 결과인 Methylophaga 유래의 FMO를 발현하는 대장균에서 가장 높은 수준인 920 mg/l의 인디고를 생산한 것과 비교하면, 본 연구결과는 인디고 생산이 13% 높은 수준이였다. 상동성 모델링에 기반한 cFMO의 단백질공학은 인디고이드 생산균을 개발하는데 보다 더 논리적인 전략을 제시하였다.