• 약학회지
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• 제34권6호
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• pp.447-456
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• 1990

Various methods are available for the production of L-threonine. The microbial production of L-threonine has been achieved by breeding L-threonine analog-resistant auxotrophic mutants of various bacteria. The enzymatic production of L-threonine has been demonstrated by use of threonine metabolic enzymes such as threonine deaminase, threonine aldolase, or threonine dehydrogenase complex. Threonine synthesis from glycine and ethanol seems to be catalyzed by the enzymes Methanol dehydrogenase(MDH) and Serine hydroxymethyltransferase(SHMT), which was also found to catalyze the aldol condensation of glycine with acetaldehyde. The improved production of L-threonine has been achieved by amplifying the genes for the L-threonine biosynthetic enzymes using recombinant DNA techniques.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.149-153
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• 2004

븐 연구에서는 E. coli MT201을 이용한 L-threonine 발효공정을 확립하였다. 회분식 배양에서 L-threonine생산이 균체 증식과 더불어 증가하는 증식과 연관된 형태의 생산 곡선을 보여주었다. L-Threonine 생산에 대한 조건을 확립하기 위한 유가식 배양에서 첨가배지내 최적 효모추출물과 포도당의 농도는 각각 60 g/$\ell$와 600 g/$\ell$이였으며, 약 87 g/$\ell$의 L-threonine이 생산되었다. 유가식 배양에서도 L-threonine 생산은 회분식 배양과 마찬가지로 균체량의 증가와 더불어 L-threonine 생산이 증가하는 증식과 연관된 형태를 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 적절한 균체량의 증가와 L-threonine 생산성 향상을 위하여 L-methionine과 인산염이 추가로 공급된 첨가배지를 이용한 고농도 배양 조건이 확립되었다. 한편 고농도 배양에 따른 용존산소의 결핍을 해결하기 위하여 산소가 포함된 혼합공기를 사용하였다. 최적화된 유가식 배양 결과 균체 증식도 원활하게 증가하였으며, L-threonine의 생산도 약 98 g/$\ell$로 향상되었다. 이때 L-threonine의 생산성은 약 3.85 g/$\ell$/h이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제16권4호
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• pp.251-261
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• 1987

본(本) 실험(實驗)은 세균(細菌)에 의한 L-threonine의 효율적인 생성(生成)을 검토할 목적(目的)으로 Brevibacterium flavum ATCC 14067을 사용하여 L-threonine 생성능(生成能)이 우수한 균수(菌株)를 선발(選拔)하기 위해 변이원인 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG)로 처리하여 돌연변이주(突然變異株)를 유도(誘導)한 후(後), 다시 methionine 영양요구주, lysine 영양요구주, isoleucine 영양요구주, lysine 영양요구주, isoleucine 영양요구주, methionine 및 isoleucine 영양요구주를 선발(選拔)하였다. 또한 선발(選拔)된 영양요구성 변이주들 중에서 L-threonine 생성능(生成能)이 원균(原菌)에 비(比)해 $3{\sim}4$배(倍)정도 우수한 B-13균주(菌株)$(met^-)$를 선발(選拔)하여 L-threonine 생성력(生成力), 배지(培地) 조성(組成) 및 배양(培養)에 따른 몇가지 요인(要因)들에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. L-threonine생성량은 원균주가 1.4mg/ml에 비해 methionine 영양요구성 변이주인 B-13은 4.86mg/ml로서 약 3.5배(倍)의 높은 생성량을 나타내었다. 2. B-13에 의한 L-threonine 생성(生成)에 적당한 배지조성(培地組成)은 glucose 10%, ammonium sulfate 2%, potassium phosphate monobasic 0.2%, magnesium sulfate 0.05%, biotin $200{\mu}g/l$ thiamine $300{\mu}g/l$이였으며 nicotinic acid 0.05% 첨가시 더욱 증가 되었다. 3. B-13에 있어서 유기영양원에 대한 효과는 yeast extract와 Peptone이 양호하였으며 영양요구물질인 metionine은 $100{\mu}g/ml$가 적당하였으며 aspartic acid와 homoserine 첨가시 L-threonine 생성이 증가되었으며 lysine 첨가시에는 감소하는 경향이 나타났다. 4. B-13에 의한 L-threonine 생성에 가장 적절한 pH는 $7.0{\sim}8.0$이였으며 배양일수(培養日數)는 4일(日)이 적당하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.868-873
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• 2004

유용성이 확보된 L-threonine의 효율적인 발효생산을 위하여 생산균주 E. coli MT201를 유전자재조합을 통하여 개량하고 적절한 탄소원을 발굴하여 전체적인 생산량 증대를 도모하였다. 먼저, 5 liter발효조에서 유가식 배양을 통하여 생산균주 E. coli MT201이 균체량이 52($OD_{660}$)일때 57 g/1의 생산량을 보이는 것을 확인하였다. L-Threonine의 생산성 향상을 위하여 균체 내에서 생합성 전구물질인 oxaloacetate를 충분하게 공급하기 위해 C. glutamicum 유래의 pyruvate carboxylase의 유전자를 plasmid pPYC의 형태로 E. coli MT201에 도입하였다(E. coli MT/PYC). 그렇지만 E. coli MT/PYC을 배양한 결과로부터 E. coli MT201와 비교할 때 균체증식 및 생산량이 모두 감소하는 경향을 보였으며, 이를 해결하기 위하여 플라스크배양을 통하여 포도당과 sodium citrate를 1.5:3.5의 비율로 배지 중에 첨가하였을 때 이들 문제가 개선되는 것을 관찰하였다. 상기 비율의 탄소원 조건하에서 5liter 발효조를 이용한 유가식 배양에서 배양 75시간째에 L-threonine의 생산량 및 균체량($OD_{660}$)이 각각 75.7 g/l와 48로 효율적으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는 과도한 anaplerosis에 의한 TCA 회로의 불균형을 중간산물인 citric acid를 sodium citrate의 형태로 공급함으로써 E. coli MT/PYC에서 균체증식이 정상화됨을 의미한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권6호
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• pp.583-587
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• 1991

대장균 W3110으로부터 NTG 및 UV를 사용하여 여러 단계의 돌연변이 실험을 거치면서 스레오닌 고생산균주인 대장균 TF427를 선별하였다. 선별된 변이주는 스레오닌 유사체인 AHV 내성, 메치오닌 및 이소루이신 요구성을 특징으로 한다. 5-L 발효조 실험에서 44시간 발효하였을 때 46.5g/l의 스레오닌이 생산되었다. 효모분석에 의하면, TF427의 아스파토키나아제 I의 활성은 스레오닌에 의해 저해받지 않았으며, 이 효소의 합성은 스레오닌과 이소루이신에 의해 억제를 받지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권2호
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• pp.293-297
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• 2018

Controlling the residual glucose concentration is important for improving productivity in $\text\tiny{L}$-threonine fermentation. In this study, we developed a procedure to automatically control the feeding quantity of glucose solution as a function of ammonia-water consumption rate. The feeding ratio ($R_{C/N}$) of glucose and ammonia water was predetermined via a stoichiometric approach, on the basis of glucose-ammonia water consumption rates. In a 5-L fermenter, 102 g/l $\text\tiny{L}$-threonine was obtained using our glucose-ammonia water combined feeding strategy, which was then successfully applied in a 500-L fermenter (89 g/l). Therefore, we conclude that an automatic combination feeding strategy is suitable for improving $\text\tiny{L}$-threonine production.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.62-65
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• 2007

대사 공학을 이용한 생산 균주 개발의 핵심 기술은 원하는 대사산물을 과량으로 얻기 위하여 기존의 대사회로에서 제거, 증폭, 변경을 시켜야 할 유전자를 선정하는 것이다. 대사조절 분석 기법은 대사 흐름이 특정 효소의 활성에 따라 어떻게 변하는지를 예측하는 기술이다. 본 논문에서는 대장균의 threonine 생합성 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 threonine 생합성 flux를 가장 효과적으로 증가시키기 위하여 활성 증가가 필요한 효소가 aspartate semialdehyde dehyogenase라는 것을 밝혔다. 이러한 결과를 확인하기 위하여 asd가 과발현된 vector와 threonine 생합성 경로의 다른 효소인 aspartate kinase를 coding하는 thrA를 과발현 시키는 vector를 제작하여 threonine 생산 균주인 TF5015에 형질전환하여 threonine 농도를 측정하였다. Flask 배양결과 대사조절 분석 기법으로 확인된 유전자 asd를 과발현시킬 경우가 생합성 경로의 다른 유전자를 과발현시킨 경우보다 더 높은 threonine 농도의 증가를 보였다. 이러한 연구 결과들은 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 원하는 product를 효율적으로 생산할 수 있는 생산 균주를 제작할 수 있게 할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권7호
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• pp.496-499
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• 1998

Caffeine으로부터 theobromine을 생산하기 위하여 토양으로부터 theobromine 생산능력이 있는 5종의 균주를 선별하였다. 그들 중 CT-017 균주가 theobromine 생산능력이 가장 우수하였으며 Pseudomonas sp.로 부분동정되었다. Theobromine 생산에 있어서, 탄소원과 질소원으로는 5 g/l fructose와 5 g/l beef extracts가 가장 우수하였으며, 0.02 g/l $Fe^{2+}$, threonine 1.0 g/l을 사용하였을 때 가장 효과적이었다. 최적배양온도 및 초기 pH는 각각 $28^{\circ}C$ 및 6.5이었다. 상기의 최적조건하에서, 23시간 배양하였을 때, 15 g/l caffeine으로부터 7.98 g/l의 theobromine이 생산되었으며 이때의 전환율은 53.2% 이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권4호
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• pp.551-558
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• 2015

This study was carried out to evaluate the dietary threonine requirement by measuring the plasma free threonine and ammonia concentrations in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss after dorsal aorta cannulation. A total of 70 fish (average initial weight $506{\pm}8.2g$) were randomly distributed into each of the 14 net cages (5 fish/cage). After 48 hours (h) of feed deprivation, each group was intubated at 1% body weight with one of the seven L-amino acid based diets containing graded levels of threonine (0.42%, 0.72%, 0.92%, 1.12%, 1.32%, 1.52%, or 1.82% of diet, dry matter basis). Blood samples were taken at 0, 5, and 24 h after intubation. Post-prandial plasma free threonine concentrations (PPthr) of fish 5 h after intubation with diets containing 1.32% or more threonine were significantly higher than those of fish intubated with diets containing 1.12% or less threonine (p<0.05). Post-absorptive free threonine concentrations (PAthr) after 24 h of intubation of the fish with diets containing 0.92% or more threonine were significantly higher than those of fish intubated with diets containing 0.72% or less threonine. Post-prandial plasma ammonia concentrations (PPA, 5 h after intubation) were not significantly different among fish intubated with diets containing 1.12% or less threonine, except the PPA of fish intubated with diet containing 0.42% threonine. Broken-line model analyses of PPthr, PAthr, and PPA indicated that the dietary threonine requirement of rainbow trout should be between 0.95% (2.71) and 1.07% (3.06) of diet (% of dietary protein on a dry matter basis).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제2권4호
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• pp.243-247
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• 1992

The thr operon of Escherichia coli TF427, an $\alpha$-amino-$\beta$-hydroxyvaleric acid (AHV)-resistant threonine overproducer, was cloned in a pBluescriptII $KS^＋$ plasmid by complementation of E. coli mutants. All clones contained a common 8.8 kb HindIII-generated DNA fragment and complemented the thrA, thrB, and thrC mutants by showing that these clones contained the whole thr operon. This thr operon was subcloned in the plasmid vectors pBR322, pUC18, and pECCG117, an E. coli/Corynebacterium glutamicum shuttle vector, to form recombinant plasmids pBTF11, pUTF25 and pGTF18, respectively. The subcloned thr operon was shown to be present in a 6.0 kb insert. A transformant of E. coli TF125 with pBTF11 showed an 8~11 fold higher aspartokinase I activity, and 15~20 fold higher L-threonine production than TF125, an AHV-sensitive methionine auxotroph. Also, it was found that the aspartokinase I activity of E. coli TF125 harboring pBTF11 was not inhibited by threonine and its synthesis was not repressed by threonine plus isoleucine.