• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권7호
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• pp.949-954
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• 2023

Type III polyketide synthase (PKS) found in bacteria is known as 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene synthase (THNS). Microbial type III PKSs synthesize various compounds that possess crucial biological functions and significant pharmaceutical activities. Based on our sequence analysis, we have identified a putative type III polyketide synthase from Nocardia sp. CS682 was named as ThnA. The role of ThnA, in Nocardia sp. CS682 during the biosynthesis of 1,3,6,8 tetrahydroxynaphthalene(THN), which is the key intermediate of 1-(α-L-(2-O-methyl)-6-deoxymannopyranosyloxy)-3,6,8-trimethoxynaphthalene (IBR-3) was characterized. ThnA utilized five molecules of malonyl-CoA as a starter substrate to generate the polyketide 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene, which could spontaneously be oxidized to the red flaviolin compound 2,5,7-trihydroxy-1,4-naphthoquinone. The amino acid sequence alignment of ThnA revealed similarities with a previously identified type III PKS and identified Cys¹³⁸, Phe¹⁸⁸, His²⁷⁰, and Asn³⁰³ as four highly conserved active site amino acid residues, as found in other known polyketide synthases. In this study, we report the heterologous expression of the type III polyketide synthase thnA in S. lividans TK24 and the identification of THN production in a mutant strain. We also compared the transcription level of thnA in S. lividans TK24 and S. lividans pIBR25-thnA and found that thnA was only transcribed in the mutant.

• 미생물학회지
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• 제25권1호
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• pp.28-33
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• 1987

Celluloytic bacteria, -Gram positive, Gram negative and actionmycetes-were used to study their catabolic pathways of carbohydrate. It was found that Embden-Meyerhof-Parnas(EMP) pathway and hexose monophosphate(MHP) shunt were operated in Cellulomonase sp. CS1-1, C. flavigena, and Pseudomonas fluorescens subsp. cellulosa when they were cultured in a glucose containing medium, whilst gluconate was catabolised mainly via Entner-Doudoroff(ED) pathway, and to some extend through HMP shunt. Enzymes of ED pathway in the orgamisms were induced by gluconate. On the other hand Nocardia cellulans catabolised glucose and gluconate via EMP pathway and HMP shunt. The growth rate of N. Cellulans on gluconate were much slower than that on glucose.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1996년도 경북지부 결성 및 추계학술발표회 논문집
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• pp.114-117
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• 1996

Biodegradation potential of crude oil has been studied in liquid and soil slurry culture. Studies were performed to optimize the factors affecting metabolic activity. Arabian Light(sulfur content 1%) was used as a representative crude oil and Nocardia sp. was selected as an oil degrading microorganism based on its ability to degrade and emulsify Effects of various nutritional and environmental conditions as well as emulsification and surface tension were observed. Tentative optimization of environmental and nutritional condition were as follow; pH 8, sodium nitrate as inorganic nitrogen source, yeast extract 0.05%, phosphate concentration 0.25% and glucose addition of 1.0% (w/v basis), extent of degradation to 78 %.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권4호
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• pp.339-345
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• 2009

We evaluated the activity and abundance of the crude-oil-degrading bacterium Nocardia sp. H17-1 during bioremediation of oil-contaminated soil, using real-time PCR. The total petroleum hydrocarbon(TPH) degradation rate constants(k) of the soils treated with and without H17-1 were $0.103\;d^{-1}$ and $0.028\;d^{-1}$ respectively. The degradation rate constant was 3.6 times higher in the soil with H17-1 than in the soil without H17-1. In order to detect and quantify the Nocardia sp. H17-1 in soil samples, we quantified the genes encoding 16S ribosomal RNA(16S rRNA), alkane monooxygenase(alkB4), and catechol 2,3-dioxygenase(23CAT) with real-time PCR using SYBR green. The amounts of H17-1 16S rRNA and alkB4 detected increased rapidly up to 1,000-folds for the first 10 days, and then continued to increase only slightly or leveled off. However, the abundance of the 23CAT gene detected in H17-1-treated soil, where H17-1 had neither the 23CAT gene for the degradation of aromatic hydrocarbons nor the catechol 2,3-dioxygenase activity, did not differ significantly from that of the untreated soil($\alpha$=0.05,p>0.22). These results indicated that H17-1 is a potential candidate for the bioaugmentation of alkane-contaminated soil. Overall, we evaluated the abundance and metabolic activity of the bioremediation strain H17-1 using real-time PCR, independent of cultivation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.901-905
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• 2004

The degradation and mineralization of crude oil were investigated over 50-days in three soils, loamy sand, sand, and combusted loamy, which were artificially contaminated with crude oil (50 g $kg^{-1}$) and inoculated with Nocardia sp. H17-1. The degradation efficiency of total petroleum hydrocarbon (TPH) in sand was the highest at 76% among the three soils. The TPH degradation rate constants $(k_{TPH})$ in loamy sand, sand, and combusted loamy sand were 0.027 $d^{-1}$, 0.063 $d^{-1}$, and 0.016 $d^{-1}$, respectively. In contrast, the total amount of $CO_2$ evolved was the highest at 146.1 mmol in loamy sand. The $CO_2$ evolution rate constants (k_{CO2})$ in loamy sand, sand, and combusted loamy sand were 0.057 $d^{-1}$, 0.066 $d^{-1}$, and 0.037 $d^{-1}$, respectively. Therefore, it seems that the degradation of crude oil in soils can be proportional to the soil pore space and that mineralization can be accelerated with the increase of organic substance.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권4호
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• pp.569-575
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• 2002

Two bacterial strains capable of degrading trichloroethylene (TCE), isolated form soils contaminated with various chlorinated alkenes, were identified as Alcaligenes odorous N6 and Nocardia sp. Hl7. In addition, four KCTC strains, including three strains of Pseudomonas putida and one strain of Sphingomonas chlorophenolica, exhibited an ability to degrade toluene. A. odorans N6 and Nocardia sp. H17 degraded 84% of the initial amount of TCE in a basal salts medium (BSM), containing 0.2 mM TCE as the sole source of carbon and energy, in a day. The optimal pH for growth was within a range of 7.0-8.0. A mixed culture of the four toluene-degrading isolates degraded 95% of 0.2 mM TCE with 1.5 mM toluene as an inducer, whereas no TCE was degraded by the same mixture without an inducer. When a mixed culture of all 6 isolates was used, the degradation efficiency of 0.2 mM TCE was 72% without an inducer, in a day, and 82% with toluene as an inducer. In a continuous treatment, 1,000 mg/1 of TCE in an artificial wastewater was completely removed within 18 h when an activated sludge was used along with the microbial mixture, which was 27 h laster than when only an activated sludge was used. Accordingly, it would appear that such a microbial mixture could be effectively applied to the biological treatment of wastewater containing TCE with or without an inducer.

• 한국가금학회지
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• 제38권1호
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• pp.71-80
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• 2011

이 실험은 방선균 목(目) 노카르디아 종 CS682 균주의 발효물 CS682와 이를 바탕으로 한 제품 DCS682$^{(R)}$를 육계에게 급여 시 생산성, 혈액 성상, 소장 내 미생물, 면역성에 관한 효과를 알아보기 위해 실시하였다. 시험1은 갓부화한 총 240수의 육계(ROSS$^{(R)}$)를 공시하였으며, 처리는 대조구, 항생제구, CS682-0.25(CS682 0.25%), CS682-0.50, CS682-0.75, CS682-1.00 등 6처리였다. 각 처리구 간의 사료 요구율에 유의한(p<0.05) 차이가 있었다. CS682-0.25 처리구는 항생제구와 다른 CS682 처리구들에 비해 0~2주 동안 사료 요구율이 유의적으로 감소했으나 대조구와는 차이가 없었다. 혈액성상에서는 CS682 처리구들이 MCV(mean corporal volume)에 유의한 영향을 미쳤다. 소장 내용물 중 E. coli 수는 항생제구가 가장 낮았고 다음으로 CS682구들 그리고 대조구였다. 시험 2는 갓 부화한 총 1,000수의 육계(ROSS$^{(R)}$)를 공시하였으며, 처리는 대조구, 항생제구, DCS682-0.05(DCS682$^{(R)}$-0.05%), DCS682-0.1, DCS682-0.2 등 5처리였다. DCS682-0.2처리구는 DCS682-0.1 처리구에 비해 0~2주 폐사율이 유의적(P<0.05)으로 감소하였고, 대조구에 비해 0~5주 폐사율이 유의적(P<0.05)으로 감소하였다. 항생제구는 소장내 universal bacteria, Lactobacillus, Salmonella typhimurium 그리고 E. coli 수는 다른 처리구들에비해 유의적으로 (P<0.05) 감소하였으며 DCS682 처리구들은 E. coli와 S. Typhimurium수에서 항생제 처리구보다는 높았으나 대조구보다는 낮았다. 결론적으로 본 시험의 연구 결과는 CS682-0.25 또는 DCS682-0.20을 육계 사료에 첨가 시 사료 요구율을 개선하는 경향이 있었고, 폐사율을 감소시키며 장내 유해 미생물을 억제하는 효과를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권11호
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• pp.1507-1514
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• 2008

본 연구에서는 산업적으로 사용될 수 있는 안정하고 활성이 높은 cholesterol oxidase를 생산하는 균주를 얻기 위해 토양 미생물로부터 균주를 선별하였다. 선별된 균주에 대하여 세포외 효소 활성을 측정한 결과 BEN 115로 명명한 균주가 가장 높은 효소 활성도를 나타내었다. 이 균주는 형태학적, 생리학적 특성과 배양형태 및 G＋C 함량을 분석한 결과 Nocardia속으로 확인되었다. 최적 효소 생산 조건을 조사한 결과 기존 yeast malt extract broth 조성인 0.4% yeast extract, 0.4% glucose, 1% malt extract에서 가장 높은 활성을 나타냈다. 본 균주에서 생산된 extracellular cholesterol oxidase는 SDS-PAGE와 Western blot 결과 분자량이 55, 57 kDa인 두 종류의 효소가 존재하는 것으로 나타났다. BEN 115에 대한 효소학적 특성을 연구한 결과 온도 안정성은 $55^{\circ}C$까지 효소 활성이 유지되었고, pH 안정성은 pH $3.5{\sim}9.5$의 범위까지 안정한 것으로 나타났으며 최적 온도와 최적 pH는 각각 35oC와 pH 5.5인 것으로 나타났다. 또한 detergent(Triton X-100, Triton X-114 그리고 Tween 80) 첨가 시 효소 활성이 첨가하지 않은 대조군보다 약 $1.6{\sim}2.0$배 증가하는 것으로 나타났다. Campesterol, sitosterol 그리고 stigmasterol에 대한 기질 특이성은 cholesterol(100%)과 상대적으로 비교 시 각각 50%, 50% 그리고 27%의 기질 특이성을 나타내었다.

• 한국가금학회지
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• 제38권1호
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• pp.59-69
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• 2011

본 연구는 방선균 목 노카르디아 종 CS682 균주의 발효물 CS682와 이를 바탕으로 한 제품 DSC682$^{(R)}$를 산란계에게 급여 시 산란 생산성, 난품질, 혈액 성상, 소장 내 미생물, 면역성에 미치는 효과를 알아보기 위해 실시하였다. 실험은 Hy-Line Brown$^{(R)}$ 갈색 산란계로 실시하였는데, 실험 1은 86주령, 실험 2는 26주령의 실험계를 2단 4열 2수 케이지에 수용하여 실시하였다. 실험 1은 대조구, 항생제구(avilamycin 6 ppm), CS 682-0.1(CS682 0.1%), CS682-1.0(CS682 1.0% 첨가) 등 4 처리였으며, 5반복, 반복당 24수(12케이지), 총 480수로 실시하였고, 실험2는대조구, 항생제구(avilamycin 6 ppm), DCS682-0.05(DCS682$^{(R)}$ 0.05%), DSC682-0.1(DCS682$^{(R)}$ 0.1%), 그리고 DCS682-0.2(DCS682$^{(R)}$ 0.2% 첨가) 등 5처리였으며 5반복, 반복당 40수(20케이지), 총 1,000수로 실시하였다. 실험 1에서는 산란율, 난중, 연 파란율, 사료 섭취량, 사료 전환율 등 산란 생산성에는 유의한 차이가 없었다. 난품질에서 난각 강도는 항생제구와 CSC682 처리구들이 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 난황색은 CSC682-1.0 처리구가 유의적(p<0.05)으로 높았다. 실험 2에서는 산란 생산성에서 사료 섭취량이 DCS682-0.05구가 대조구와 비교하여 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 난각색에서 Hunter Lab color L(Lightness) 즉 밝기가 항생제구와 DCS682 처리구들이 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 난황색은 DCS682-0.1~0.2구들이 유의적(p<0.05)으로 높았으며, Haugh unit은 항생제구와 DCS682-0.1구가 유의적(p<0.05)으로 높았다. 실험 1과 2에서 혈장 면역글로부린(IgG, IgA) 및 난황 면역그로부린(IgY)의 함량은 처리구간에 유의한 차이가 없었다. 실험1에서 erythrocytes 중 평균 적혈구 용적(MCV)은 대조구가 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 평균 적혈구 혈색소량(MCH)은 항생제구가 유의적으로 높았다. 실험 2에서는 leukocytes 중 단핵구(MO)에서 대조구와 DCS682-0.05구가 유의적으로(p<0.05 또는 0.01) 높았다. 실험 1에서 C. perfringens수는 항생제구에서 대조구와 비교하여 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. S. typhimurium수는 유의적으로(p<0.05) 차이가 있었는데 항생제구가 가장 낮았고 다음으로 CS682 처리구들이었으며 대조구에서 가장 높았다. Universal bacteria, Lactobacillus 그리고 E. coli의 수는 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 실험 2에서는 Lactobacillus 수가 DCS682-0.05와 DCS682-0.1구들에서 유의적으로(p<0.05) 높았고 다음으로 대조구와 DCS682-0.2 첨가구였으며 항생제구가 가장 낮았다. C. perfringens 수는 항생제구에서 대조구와 비교하여 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. S. Typhimurium은 처리간에 유의적인(p<0.05) 차이가 있었는데 항생제구가 가장 낮았고 다음으로 DCS682-0.2이었으며, DCS682-0.05와 0.1구들은 대조구보다는 낮았으나 유의한(p<0.05) 차이는 없었다. 결론적으로 CS682 0.1% 또는 DCS682 0.1~0.2% 첨가는 난각 강도, 난황색, 난각색, Haugh unit를 개선시키고, 소장 내유해 미생물을 억제하는 긍정적인 효과를 보였다.

• 한국유기농업학회지
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• 제22권3호
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• pp.469-481
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• 2014

본 연구진은 신규 미생물인 Nocardia sp. CS682 균주에서 항균물질인 nargenicin을 확보하고, 그 유도체 5종을 확보하여 그람양성, 음성 및 다약제 내성균에 대한 항균 효능 및 LPS로 자극된 대식세포에서의 nitric oxide 생성 억제능을 확인하였다. Nargenicin 유도체들은 nargenicin 및 vancomycin에 비교하여 우수한 항균 활성을 보여주었으며, compound 4 및 5는 광범위한 항균 효능 외에 nitric oxide 생성 억제능을 보여 항균-항염효과를 가지는 dual effector로써 감염, 면역 질환에 응용 가능성을 시사하였다. Nargenicin 유도체들은 향후 염증반응에서의 면역 조절 기작에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.