• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.455-462
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• 2016

Pseudomonas aeruginosa P-5 균주는 홀수개의 탄소수를 갖는 지방산으로부터 3-hydroxyvalerate (3HV)와 medium-chain-length (MCL) 3-hydroxyalkanoates (3HAs) 단위체로 구성된 popolyhydroxyalkanoate (PHA) 공중합체를 생산하는 특이한 성질을 갖고 있다. 이 균주가 갖고 있는 2개의 MCL-PHA synthases ($PhaC1_{P-5}$와 $PhaC2_{P-5}$)의 탄소길이에 따른 기질특이성을 비교하기 위하여 각각의 유전자를 PHA 생합성능이 결여된 돌연변이주 Pseudomonas putida GPp104에 도입하고 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$는 3HV와 MCL 3HAs로 이루어진 공중합체를 생산하지만 $PhaC1_{P-5}$는 단지 MCL 3HAs로 구성된 공중합체를 생산하였다. 이는 $PhaC2_{P-5}$가 $PhaC1_{P-5}$과는 달리 보다 짧은 탄소길이의 3-hydroxyvaleryl Co-A를 기질로 인지하여 합성반응에 이용할 수 있음을 보여주는 것이다. 또한 $PhaC2_{P-5}$의 효소활성 및 기질특이성의 변화를 유도하기 위하여 위치지정 돌연변이생성을 수행하고 P. putida GPp104과 다른 PHA 생합성능 결여 돌연변이주인 Ralstonia eutropha $PHB^-4$에서 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$ 내 두 개 아미노산의 치환(Ser326Thr과 Gln482Lys)이 공중합체의 3HV 함량을 크게 증진시키는 효과를 보였다. 두 개 아미노산이 모두 치환된 $PhaC2_{P-5}$ 유전자($phaC2_{P-5}QKST$)를 갖는 P. putida GPp104를 nonanoic acid가 탄소원으로 함유된 배지에서 배양하였을 때, 모균주에 비해 공중합체 함량과 공중합체 내 3HV 함량이 각각 2.5배 및 3.5배 증가하였다. 따라서 $phaC2_{P-5}QKST$를 포함하는 재조합 균주는 개량된 물성의 신규PHAs 생산에 유용할 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권2호
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• pp.182-190
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• 2003

A new phaC gene cluster encoding polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase I PHA depolymerase, and PHA synthase II was cloned using the touchdown PCR method, from medium-chain length (mcl-) PHA-producing strain Pseudomonas putida KT2440. The molecular structure of the cloned phaCl gene was analyzed, and the phylogenic relationship was compared with other phaCl genes cloned from Pseudomonas species. The cloned phaCl gene was expressed in a recombinant E. coli to the similar level of PHA synthase in the parent strain P. putida KT2440, but no significant amount of mcl-PHA was accumulated. The isolated phaCl gene was re-introduced into the parent strain P. putida KT2440 to amplify the PHA synthase I activity, and the recombinant P. purida accumulated mcl-PHA more effectively, increasing from 26.6 to $43.5\%$. The monomer compositions of 3-hydroxylalkanoates in mcl-PHA were also modified significantly in the recombinant P. putida enforcing the cloned phaCl gene.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제6권5호
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• pp.309-314
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• 1996

Alcaligenes sp. SH-69 can synthesize poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) from a single carbon source such as glucose. To clone the phaC gene from Alcaligenes sp. SH-69, a polymerase chain reaction was performed using the oligomers synthesized based on the conserved regions of the phaC genes from other bacteria. A PCR product (550 bp) was partially sequenced and the deduced amino acid sequence was found to be homologous to that of the phaC gene from Alcaligenes eutrophus. Using the PCR fragment Southern blotting of Alcaligenes sp. SH-69 genomic DNA digested with several restriction enzymes was carried out. To prepare a partial genomic library, about 5-Kb genomic DNA fragments digested with EcoRI, which showed a positive signal in the Southern blotting, were eluted from an agarose gel, ligated with pUC19 cleaved with EcoRI, and transformed into Escherichia coli. The partial library was screened using the PCR fragment as a probe and a plasmid, named pPHA11, showing a strong hybridization signal was selected. Restriction mapping of the insert DNA in pPHA11 was performed. Cotransformation into E. coli of the plasmid pPHA11 and the plasmid pPHA21 which has phaA and phaB from A. eutrophus resulted in turbid E. coli colonies which are indicative of PHA accumulation. This result tells us that the Alcaligenes sp. SH-69 phaC gene in the pPHA11 is functionally active in E. coli and can synthesize PHA in the presence of the A. eutrophus phaA and phaB genes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권7호
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• pp.1133-1140
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• 2018

Pseudomonas fluorescens KLR101 was found to be capable of producing polyhydroxyalkanoate (PHA) using various sugars and fatty acids with carbon numbers ranging from 2 to 6. The PHA granules consisted mainly of a poly(3-hydroxybutyrate) homopolymer and/or poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolymer. Genomic DNA of P. fluorescens was fractionated and cloned into a lambda library, in which a 5.8-kb fragment that hybridized to a heterologous phaC probe from Ralstonia eutropha was identified. In vivo expression in Klebsiella aerogenes KC2671 (pUMS), restriction mapping, Southern hybridization experiments, and sequencing data revealed that PHA biosynthesis by P. fluorescens relied upon a polypeptide encoded by a 1,683-bp non-operonal ORF, which was preceded by a possible -24/-12 promoter and highly similar to DNA sequences of a gene encoding PHA synthase in the genus Pseudomonas. In vivo expression of the putative PHA synthase gene ($phaC_{Pf}$) in a recombinant Escherichia coli strain was investigated by using glucose and decanoate as substrates. E. coli (${phaC_{Pf}}^+$, pUMS) grown in medium containing glucose accumulated PHA granules consisting mainly of 3-hydroxybutyrate, whereas only a trace amount of 3-hydroxydecanoate was detected from an E. coli fadR mutant (${phaC_{Pf}}^+$) grown in medium containing decanoate. In vitro enzymatic assessment experiments showed that 3-hydroxybutyryl-CoA was efficiently used as a substrate of purified $PhaC_{Pf}$, suggesting that the putative PHA synthase of P. fluorescens utilizes mainly short-chain-length PHA precursors as a substrate.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제7권
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• pp.83-97
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• 1989

본 실험은 일정한 발달단계(發達段階)에 있는 생쥐배(胚)를 응집시킬때 세포응집소인 Phytohemagglutinin-P(PHA-P)를 첨가 라화배(裸化胚)의 응집율과 응집된 배(胚)를 in vitro에서 배양하였을때의 배양율 및 적당한 PHA-P의 첨가농도를 조사하여 Chimera배(胚)를 생산하는데 필요한 기초지식을 얻기 위하여 실시(實施)하였다. Albino BALB/C와 CBA계통 및 C57BL 계통의 생쥐에 pregnant mare Serum gonadotropin와 human chorionic gonadotropin를 투여하여 과배란 생쥐에 PMSG와 hCG를 투여하여 과배란을 유기, 회수된 생쥐의 4세포기, 8세포기 및 상실배기 수정란을 1.0% Protease 용액으로 투명대를 제거(除去)하고 PHA-P를 첨가한 배양액에서 미세한 초자봉(硝子棒)으로 계통(系統)이 다른 두 계통(系統)의 생쥐의 배(胚)를 응집시킨 다음 응집된 배를 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$, 95% Air의 배양기 조건하에서 13~50 시간 배양하면서 Chimera배(胚)의 발달상태를 조사하였다. 본(本) 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1.0% Protease 또는 1.0% Protease 및 $5ug/m{\ell}$ PHA-P가 첨가된 산성 Tyrode액에서 투명대를 제거한 라화배(裸化胚)를 배반포까지 배양했을때 유의차는 없었으나 4세포기배와 8세포기배 보다 상실기배가 더 잘 발달되었으며 또한 PHA-P를 첨가하였을때가 첨가하지 아니한 때 보다 다소 좋은 경향을 보였다. 2. PHA-P $2ug/m{\ell}$첨가시 4세포기, 8세포기 및 상실기배의 응집율은40.0~82.0%, $5ug/m{\ell}$첨가시에는 52.0~94.0%, $10ug/m{\ell}$ 첨가시에는 48.0~96.0%로 배(胚)의 발달단계(發達段階)에 따라서는 4세포기, 8세포기가 상실배기 보다 유의적으로 높았다 (P<.05). PHA-P의 처리수준에 의한 응집율에 있어서는 5 또는 $10ug/m{\ell}$첨가구가 $2ug/m{\ell}$첨가구 보다 조금 높게 나타났으나 유의차는 없었다. 3. 응집배의 상실배까지의 배양율은 PHA-P의 각(各) 수준간 및 각(各) 세포기간에 유의차가 인정되지 않았다. 응집배의 배반포까지의 배양율은 PHA-P 수준사이에는 유의차가 없었으나 4세포기와 8세포기의 배(胚)는 상실기 배(胚)보다 유의적으로 높은 배양율을 보였다 (P<.05). 4. 응집된 배(胚)가 배반포까지 발달하는데 소요되는 평균시간은 4세포기배가 38.5~40시간, 8세포기배가 26~27시간, 상실기배가 19~20시간이었다. 5. 응집율은 34.0~94.0%의 범위로서 PHA-P를 첨가할때 응집율이 더 좋은 경향을 보였으나 유의성은 인정되지 않았다. 4세포기와 8세포기의 배(胚)가 상실기배 보다 유의적으로 높았다(P<.05). 6. 응집배의 상실배까지의 발달율은 4세포기배가 52.7~84.7%, 8세포기배가 73.8~872% 였으며 세포기 사이에는 유의차는 나타나지 않았다. 그러나 PHA-P를 첨가한 것이 발달이 더 좋았다. 7. 응집배의 배반포까지의 발달율은 4세포기의 배(胚)가 41.7~77.7%, 8세포기의 배(胚)는 78.7~83.0% 상실기배가 0~19.2%였으며 4세포기의 PHA-P 처리가 미처리(未處理) 보다 유의적으로 높았다(P<.05). PHA-P를 처리했을 때 4세포기와 8세포기가 상실기의 배(胚) 보다 더 높은 발달율을 보였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.207-210
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• 2000

P. oleovorans의 유가식 배양에서 탄소원으로 octanoic acid, 질소원으로 $NH_4NO_3$를 이용한 혼합기질을 배양액의 pH 변화에 따라 공급하는 pH-stat 기질공급전략을 개발하였다. 공급기질의 탄소원/질소원 비 (C/N 비)를 변화시킴으로써 최종 균체농도, PHA 농도, PHA 함량 등을 변화시킬 수 있었으며, 최대 균체농도는 C/N 비가 10 (g octanoic acid/g $NH_4NO_3$)일 때 65 g/L, 최대 PHA 농도는 C/N 비가 20일 때 41 g/L, 최대 PHA 함량은 C/N 비가 20일 때 75%였으며 최대 PHA 생산성은 C/N 비가 10일 때 1.03 g/L/h였다.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.200-206
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• 2012

활성슬러지로부터 특이한 조성의 polyhydroxyalkanoates (PHAs)를 생합성하는 Pseudomonas aeruginosa P-5를 분리하였다. 이 균주는 nonanoic acid나 heptanoic acid와 같은 홀수개의 탄소수를 가지는 지방산을 단일 탄소원으로 공급해주었을 경우, 3-hydroxyvalerate (3HV)와 medium-chain-length (MCL) 3-hydroxyalkanoates 단위체로 이루어진 공중합체를 생산하였다. 공중합체 내 3HV의 함량은 valeric acid와 같은 보조기질을 공급함으로써 증가시킬 수 있었으며, 2 g/L nonanoic acid와 1 g/L valeric acid로 이루어진 혼합기질로부터 3HV의 함량이 26 mol%에 달하는 공중합체를 얻을 수 있었다. 이러한 공중합체는 결정성이 매우 낮아 점착성 고분자로서의 성질을 보였다. P. aeruginosa P-5 균주는 MCL-PHA synthase 유전자(phaC1, phaC2)를 가지고 있는 반면에 SCL-PHA synthase 유전자는 결여되어 있는 것으로 나타났다. 따라서 P. aeruginosa P-5 균주의 MCL-PHA synthase는 MCL(R)-3-hydroxyacyl-CoAs 뿐만 아니라 (R)-3-hydroxyvaleryl-CoA를 기질로 인지하는 특이한 기질특이성을 갖는 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.244-249
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• 2014

Biosynthesis pathway of medium-chain-length (MCL) polyhydroxyalkanoates (PHA) from fatty acid ${\beta}$-oxidation pathway was constructed in recombinant Escherichia coli by introducing the Pseudomonas sp. 61-3 PHA synthase gene (phaC2) and the maoC genes from Pseudomonas putida, Sinorhizobium meliloti, and Ralstonia eutropha. The metabolic link between fatty acid ${\beta}$-oxidation pathway and PHA biosynthesis pathway was constructed by MaoC, which is homologous to P. aeruginosa (R)-specific enoyl-CoA hydratase (PhaJ1). When the E. coli W3110 strains expressing the phaC2 gene and one of the maoC genes from P. putida, Sinorhizobium meliloti, and Ralstonia eutropha were cultured in LB medium containing 2 g/L of sodium decanoate as a carbon source, MCL-PHA that mainly consists of 3-hydroxyhexanoate (3HHx), 3-hydroxyoctanoate (3HO) and 3-hydroxydecanoate (3HD), was produced. The monomer composition of PHA and PHA contents varied depending on MaoC employed for the production of PHA. The highest PHA content of 18.7 wt% was achieved in recombinant E. coli W3110 expressing the phaC2 gene and the P. putida maoC gene. These results suggest that MCL-PHA biosynthesis pathway can be constructed in recombinant E. coli strains from the b-oxidation pathway by employing MaoC able to supply (R)-3-hydroxyacyl-CoA, the substrate of PHA synthase.

• 한국임상수의학회지
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• 제14권2호
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• pp.230-234
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• 1997

In vitro effect of cortisol on the proliferation of canine peripheral blood mononuclear cells (MNC) was examined. The MNC was isolated from peripheral blood by a gradient centrifugation with Picoll-Hypaque. The cell proliferation assayed using a noneradioactive 5-Bromo-2'-deoxy-uridine (BrdU) kit. The MNC proliferated well in response to either phrtobeRagg$]$utinin-p (PHA-P) or culture supernatant from MNC stimulated with PHA-p. However, these proliferative responses of MNC were not affected by addition of coitisol of 1 to 1,OOfl ng/ml. The addition of cortisol in MNC culture with either PHA-P or corture supernatBnt from MNC stimulated with PHA-P far 4 days wag not also influenced on the viabilities of cultured MNC. In conclusions it was able to assay the cell proliferation with BrdU instead of radioactive isotope e.g. tritiated thymidine (3H-TdR). These results suggested that cortisol does not at least influence on MNC proliferation in vitro.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권3호
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• pp.233-240
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• 2003

본 연구는 난자의 성숙시간, PHA-P 처리 또는 활성화 방법이 소 미수정란의 탈핵, 재구축란의 융합, 활성화 또는 체외발육에 미치는 영향을 검토하였다. 미수정란은 성숙 후 16∼24시간에 탈핵을 실시하고, PHA-P 처리 또는 무처리된 귀 피부세포를 이식 후 전기융합을 실시하였다. 후자의 경우는 융합 전에 PHA-P로 15분간 배양하였다. 융합란은 A23187과 CHXM 혹은 DMAP의 병용처리에 의해 활성화를 유기하고, 7∼9일간 체외배양하였다. 탈핵율은 성숙 후 16∼18시간에 실시한 경우(70.2∼92.3%)가 성숙 후 20∼24시간(44.3∼3.4%)에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05). M-II기 염색체의 위치는 성숙배양 시간이 길어짐에 따라 제 1 극체와의 간격이 멀어졌다. Donor 세포 혹은 재구축란에 PHA-P를 처리한 경우는 무처리구에 비하여 융합율이 향상되었다(P<0.05). 핵이식배의 분할율 및 배반포 발달율은 A23187+DMAP 처리구에서 78.6%와 32.9%로, A23187+CHXM 처리구에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05). 본 실험 결과는 성숙후 18시간에 탈핵을 실시하는 것이 효과적이며, donor세포 또는 융합 전 재구축란의 PHA-P 처리가 융합율 향상시킬 수 있고, 또한, 융합란을 A23187과 DMAP으로 병용처리 함으로써 난자의 활성화 및 배반포 발육율을 향상시켜, 결과적으로 핵이식기술의 효율성을 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.