• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권6호
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• pp.28-36
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• 2015

Simultaneous mobility reduction of explosives and heavy metals in an operational range by monopotassium phosphate (MKP) and bentonite spreading technology was investigated. Potassium ion and phosphate ion in MKP act as explosives sorption enhancer and insoluble heavy metal phosphate formation, respectively, while bentonite acts as the explosives adsorbent. Then, the decrease in surface water concentration of the pollutants and resulting risk reduction for local residents of the operational range, by MKP/bentonite application was estimated. Under untreated scenario, the noncancer hazard index (HI) exceeded unity on February, July and August, mainly due to 2,4,6-trinitrotoluene (TNT); however, MKP/bentonite treatment was expected to lower the noncancer hazard index by decreasing the surface water concentration of explosives and heavy metals (especially TNT). For example, on July, estimated surface water concentration and HI of TNT were 0.01 mg/L and 1.1, respectively, meanwhile the sorption coefficient of TNT was 3.9 mg¹⁻ⁿkg⁻¹Lⁿ. However, by MKP/bentonite treatment, the TNT sorption coefficient increased to 113.8 mg¹⁻ⁿkg⁻¹Lⁿ and the surface water concentration and HI decreased to about 0.002 mg/L and 0.2, respectively. Based on the result, it can be concluded that MKP/bentonite spreading is a benign technology that can mitigate the risk posed by the pollutants migration from operational ranges.

• 한국환경농학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2001

토양에서 분리된 인산가용화 사상균 Penicillium sp. GL-101 균주를 PDB-인광석 배지에서 액침배양했을 때 유리인산을 배양액속에 다량 방출함으로써 높은 인산가용화능을 보였다. 일반적으로 미생물에 의한 인산가용화 기작은 산성화, 킬레이트 대사산물의 생성, 산화환원 활성 등이 알려져 있는데 본 연구에서는 GL-101 균주의 유리인산 생성기작을 밝히기 위하여 균체를 PDB-인광석 배지에 키우면서 유리인산 생성능을 분광학적인 방법으로 정량분석하였다. 또한 균체의 액침배양중의 pH 변화를 측정한 결과 pH의 급격한 감소 즉 배지의 산성화가 주된 인산가용화 기작임을 확인하였다 즉 이 균주는 배양 4일이 경과하면 pH가 4.0 이하로 떨어지며, 특히 1.0%(w/v)의 황토를 첨가할 경우 pH가 3.2까지 떨어졌다. 이때 pH 감소에 영향을 주는 주 원인물질을 HPLC로 분석한 결과 citric acid 임을 확인하였다. 또한 이 균주는 균체의 생장중에 배지속으로 phosphatase를 생성 ${\cdot}$ 분비하였으며, 특히 황토를 1.0% 첨가했을 때 최대 1.3 unit의 효소활성을 보였다. 그러나 이 균주는 2-ketogluconic acid와 같은 킬레이트 물질은 거의 생성하지 않았기 때문에 이와 같은 기작에 의한 유리인산 생성은 거의 없을 것으로 생각된다. 따라서 Penicillium sp. GL-101 균주의 유리인산 생성기작은 citric acid 생성에 의한 산성화 및 phosphatase 활성의 두 가지 기작에 의한 것으로 결론지었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권10호
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• pp.1413-1420
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• 2014

Phytate is an antinutritional factor that impacts the bioavailability of essential minerals such as $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, and $Fe^{2+}$ by forming insoluble mineral-phytate salts. These insoluble mineral-phytate salts are hydrolyzed rarely by monogastric animals, because they lack the hydrolyzing phytases and thus excrete the majority of them. The ${\beta}$-propeller phytases (BPPs) hydrolyze these insoluble mineral-phytate salts efficiently. In this study, we cloned a novel BPP gene from a marine Pseudomonas sp. This Pseudomonas BPP gene (PsBPP) had low sequence identity with other known phytases and contained an extra internal repeat domain (residues 24-279) and a typical BPP domain (residues 280-634) at the C-terminus. Structure-based sequence alignment suggested that the N-terminal repeat domain did not possess the active-site residues, whereas the C-terminal BPP domain contained multiple calcium-binding sites, which provide a favorable electrostatic environment for substrate binding and catalytic activity. Thus, we overexpressed the BPP domain from Pseudomonas sp. to potentially hydrolyze insoluble mineral-phytate salts. Purified recombinant PsBPP required $Ca^{2+}$ or $Fe^{2+}$ for phytase activity, indicating that PsBPP hydrolyzes insoluble $Fe^{2+}$-phytate or $Ca^{2+}$-phytate salts. The optimal temperature and pH for the hydrolysis of $Ca^{2+}$-phytate by PsBPP were $50^{\circ}C$ and 6.0, respectively. Biochemical and kinetic studies clearly showed that PsBPP efficiently hydrolyzed $Ca^{2+}$-phytate salts and yielded myo-inositol 2,4,6-trisphosphate and three phosphate groups as final products. Finally, we showed that PsBPP was highly effective for hydrolyzing rice bran with high phytate content. Taken together, our results suggest that PsBPP has great potential in the animal feed industry for reducing phytates.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권12호
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• pp.2303-2309
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• 2007

Expressed protein ligation (EPL) technique, joining recombinantly expressed proteins to polypeptides, has been widely adopted for addressing various biological questions and for drug discovery. However, joining two recombinant proteins together is sometimes difficult when proteins are expressed insoluble and unrefoldable, because ligation-active proteins via intein-fusion are obtainable when they are folded correctly. We overcame this limitation coexpressing target protein with additional methionine aminopeptidase (MAP) which enhances removal of the initiation methionine of recombinantly expressed protein. Our approach demonstrated that two domains of 46 kDa 5-Enolpyruvylshikimate-3-phosphate (EPSP) synthase, a target of herbicide glyphosate, were successfully joined by native chemical ligation, although its C-terminal domain was expressed as an inclusion body. The intein-fused N-terminal fragment of EPSP synthase (EPSPSN, residues 1-237) was expressed and the ligation-active thioester tagged N-terminal fragment (EPSPSN-thioester) was purified using a chitin affinity chromatography and mercapto-ethanesulphonate (MESNA) as intein thiolysis reagent. Its Cterminal fragment (EPSPSC, residues Met237-238CYS-427), expressed as an inclusion body, was prepared from an additional MAP-expressing strain. Protein ligation was initiated by mixing ~1 mM of EPSPSN-thioester with ~2 mM of EPSPSCCYS (residues 238CYS-427). Also we found that addition of 2% thiophenol increased the ligation efficiency via thiol exchange. The ligation efficiency was ~85%. The ligated full-length EPSP synthase was dissolved in 6 M GdHCl and refolded. Circular dichroism (CD) and enzyme activity assay of the purified protein showed that the ligated enzyme has distinct secondary structure and ~115% specific activity compared to those of wild-type EPSP synthase. This work demonstrates rare example of EPL between two recombinantly expressed proteins and also provides hands-on protein engineering protocol for large proteins.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.337-341
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• 1999

유리인산 생산균을 생물비료화 하기위한 노력의 일환으로 인산가용화능이 우수한 Penicillium sp. GL-101의 액침배양시 pellet 형성에 미치는 황토의 영향을 조사하였다. Penicillium sp. GL-101의 분생포자를 황토를 포함하는 PDB배지에 접종하여 59rpm의 낮은 속도로 교반하여 배양하면 무정형의 불규칙적인 pellet을 형성하는 반면에 150rpm의 높은 속도에는 구형의 규칙적인 pellet을 형성하였다. 또한 0~1.5%(W/V)범위의 황토첨가시에는 황토의 농도가 높을수록 pellet의 크기가 작게 형성되었으며, 1.5% 황토 농도에서 $0.4{\pm}0.1$mm의 가장 작은 pellet이 형성되었다. 이 결과는 황토를 첨가하지 않을 경우에 비하여 7배 작아진 것이었다. 그러나 황토 농도가 2.0% 이상되면 pellet의 크기가 오히려 증가하였다. 또한 황토의 주성분인 불용성 염의 분말을 0~1.0% 농도로 배지에 첨가하여 pellet 형성에 미치는 영향을 조사한 결과 염의 농도가 높을수록 작은 크기의 pellet이 형성되었으며, $CaSO_4$를 첨가했을 때 가장 작은 크기의 pellet을 형성하였다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.398-402
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• 2013

고추생장 촉진을 위해 병원균에 대한 방제력과 난용성 인산염에 대한 가용화 활성을 보이는 미생물 혼합배양액의 효과를 검증하였다. Saccharomyces sp. L13은 난용성 인산염에 대한 가용화 활성으로 분리되었으며 Bacillus sp. L32는 고추역병과 고추탄저병에 대한 길항력 활성으로 분리되었다. 특히 L32 균주는 대치배양법과 잎을 이용한 실증실험에서 모두 길항능력을 보였으며 시설재배를 이용한 실증실험에서도 병의 발병율을 저감시켰다. 두 균주의 혼합배양은 각 균주들의 생장율에 영향을 주지 않았으며 고추에 대한 혼합배양액 처리는 고추역병과 고추탄저병의 발병율을 저감시키는 동시에 난용성 인산염의 가용화를 통해 고추의 생장율을 증대시키는 효과를 확인할 수 있었다. 본 결과는 두 균주의 혼합배양액이 작물재배를 위한 미생물제제로서 잠재적 효용성이 높다는 것을 제시한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제9권3호
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• pp.162-166
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• 2001

Helicobacter pylori is a major cause of gastric-associated diseases. In our previous study, the Adhesin/CTXA2B was expressed as insoluble recombinant chimeric protein derived from the H. pylori adhesin genetically coupled to CTXA2B subunit in Escherichia coli. Since it is very important to optimize IPTG concentration, culture temperature and composition of medium to maximize cell growth and productivity, these conditional growth factors were determined for increasing the productivity of the expressed Adhesin/CTXA2B chimeric protein in Escherichia coli JM101 carrying pTEDhpa/ctxa2b. Our data demonstrate that optimal medium for increased production of chimeric protein was a YCP/Glu medium composed of 2% yeast extract, 1% casamino acid, phosphate solution [0.3% $KH_2P0_4$, 0.4% $Na_2HP0_4$, 0.25% ($NH_4)_2HPO_4$], and 0.5% glucose. In addition, optimal concentration of IPTG was 1 mM and culture temperature, $37^{\circ}C$.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권1호
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• pp.59-67
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• 2002

강한 인산 가용력을 가진 인산 용해 세균인 균주 60-2G를 잔디의 근권에서 분리하였다. GC-FAME구조와 탄소이용형태 및 16S rRNA의 부분 염기서열 분석을 통해 균주 60-2G는 Enterobacter intermedium으로 동정되었다. Hydroxyapatite를 첨가한 배지와 생장 시킨 균주 60-2G는 gluconic acid 와 2-ketogluconic acid 및 소량의 lactic acid를 생성하였다. 균주 60-2G의 생장 기간동안 배지의 pH는 3.8 까지 낮아지는 반면에 배지의 유효 인산 농도는 증가하였다. 배지의 낮은 pH와 유효인산농도의 증가는 역 상관관계이며, 이는 균주 60-2G가 생성하는 유기산에 의한 영향이다. E. intermedium 60-2G 균주는 유기산 생성에 관여하는 glucose dehydrogenase의 co-factor인 PQQ를 생성하였으며, pqq의 부분 염기서열 분석 결과 기존에 보고된 서열과 85% 이상의 상동성을 가지고 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.29-36
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• 2009

14종의 인산용해미생물을 근권으로부터 분하였고, 16S rRNA gene 염기서열에 의하여 동정하였다 그 중 hydroxyapatite를 첨가한 배지에서 인산용해능력이 가장 뛰어난 Acinetobacter sp., Pseudomonas orientalis, Enterobacter asburiae 3종을 선택하였다. 선택된 3종의 미생물에 의해 용해된 인산의 농도는 $200\;mg\;L^{-1}$에서부터 $2300\;mg\;L^{-1}$까지 이르렀으며, 증가된 인산 농도는 배양액의 pH와 역으로 비례하였다. HPLC를 사용하여 유기산을 측정한 결과 Acinetobacter sp.는 gluconic acid를, P. orientalis는 gluconic acid와 2-ketogluconic acid를 그리고 E. asburiae는 acetic acid와 succinic acid를 분비하였다. 한편 P. orientalis와 E. asburiae는 각각 $372\;mg\;L^{-1}$와 $191\;mg\;L^{-1}$의 IAA 분비하였고, Acinetobacter sp.는 IAA를 생성하지 못했다. 인산용해미생물이 오이의 생장에 미치는 효과를 조사한 결과, P. orientalis를 처리한 시험구가 가장 높았고, E. asburiae, Acinetobacter sp., control 순으로 나타났다. 이러한 식물생장 효과는 인산용해미생물에 의한 불용성 인산용해와 IAA 생산과 관련이 있다고 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제43권4호
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• pp.307-313
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• 2010

Stanniocalcin 1 (STC1) is a glycoprotein hormone that is important in the maintenance of calcium and phosphate homeostasis in both fish and mammals. STC1 and its paralog STC2 are expressed in multiple tissues in fishes, although the physiological roles of piscine STCs are still unclear compared with those of mammals. In this study, we cloned olive flounder STC1 (ofSTC1) and ofSTC2 cDNAs into pET28a vector and used E. coli Rosetta (DE3) as the host strain for protein expression. Expression experiments were carried out using isopropyl-$\beta$-D-thiogalactoside (IPTG) and nickel affinity chromatography. We could identify the recombinant proteins as single 29.5 kDa (ofSTC1) and 33.2 kDa (ofSTC2) bands in the insoluble fraction on sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). These results indicate that ofSTC1 and ofSTC2 were expressed as insoluble proteins in E. coli. Furthermore, the injection of ofSTC1 protein into juvenile tilapia resulted in a decrease of the serum calcium level. These results suggest that the purified fish STC1 and STC2 proteins may be used to elucidate the physiological role of STCs in fishes.