• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-7
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• 2000

발광 박테리아인 Photobacterium 종들의 lux 오페론 하부 영역에서 riboflavin 생합성에 관여하는 유전자들(ribⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 발견되었다. Photobacterium phosphoreum의 lux 유전자와 rib 유전자를 포함하는 intergenic 영역의 단일사슬 DNA가 P. phosphoreum의 mRNA에 의하여 S1 nuclease digestion에서 손상받지 않았으며, ribⅠ에 의하여 암호화되는 P. phosphoreum의 riboflavin synthase의 활성도가 lux-specific한 효소들인 luciferase 혹은 fatty acid reductase 활성도와 같이 bioluminescence intensity의 발현과 함께 대수기 말기에서 증가하는 박테리아 발광반응의 특이한 조절 체계인 'autoinduction' 양상을 보였다. 또한 P. leiognathi의 luxB로부터 ribⅡ까지 포함하는 DNA를 강력한 lux 프로모터와 reporter(chloramphenicol acetyl transferase, CAT) 유전자 사이에 삽입하고 접합(conjugation)의 방법으로 P. leiognathi에 유전자 전이(gene transfer)시켜 CAT reporter 유전자의 발현을 P. leiognathi에서 조사한 바, 그 유전자의 발현 정도에 큰 차이가 없었을 뿐만 아니라 이 구조에서 lux 프로모터를 제거하게 되면 CAT reporter 유전자의 발현이 전혀 나타나지 않았다. 이들 실험 결과들은 lux 유전자와 rib 유전자의 intergenic영역에 lux 오페론의 전사 종결 구조(transcriptional terminator)가 존재하지 않으며 ribflavin 생합성 유전자들이 그들 고유의 프로모터에 의하여 전사되는 것이 아니라 lux 오페론의 프로모터에 의하여 발현됨을 나타내는 것으로, 이는 Photobacterium 종들에서 lux 유전자와 rib 유전자들은 공동의 발현 조절 체계를 갖는 것으로 요약된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.484-490
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• 1999

Various materials including sodium alginate, k-carrageenan, collagen and polyacrylamide were studied in order to maintain the stability of bioluminescence of Photobacterium for the monitoring of volatile toxic substances. Kinetic parameters of specific rate($\mu$), and gamma(${\gamma}$) value were determined for the relationship between bioluminescence of immobilized P. phosphoreum and toxic substances. The bioluminescence intensity was found to be proportional to the concentration of toxic substances and the free cells were shown to be more sensitive than immobilized cells when volatile substances were exposed to the cells. Bioluminescence increased slightly after several minutes, which was due to the volatility of toxic compounds. Furthermore, P. phosphoreum immobilized on strontium alginate was better than cells immobilized on sodium alginate for the response to substances used.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.136-144
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• 1999

Since the condition of immobilization must be optimized, it is very important to know whether and on how conditions bacterial cells retain their metabolic activity during immobilization process. A bioluminescence intensity had the maximum value when cell concentrations were between 1.0 and 1.2 measured at O.D660. The strontium alginate was used as an immobilization matrix and two independent factors for immobilization of Photobacterium phosphoreum with strontium alginate were optimized with the response surface methodology(RSM) considering degree of bioluminescence. As a result, the optimum concentration for immobilization was found to be 2.4%(w/w) for sodium alginate and 0.31M for strontium chloride, respectively. A dilution was carried out with 2.5%(w/v) NaCl solution that is an optimum environmental condition for growth of P. phosphoreum. Under the such condition of immobilization, hardness could be predicted as 4.66$\times$104N/$m^2$ and it took different time according to the volume of matrix to be immobilized completely.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.403-407
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• 1999

식품이나 수질 내의 독성 물질 monitoring을 위해서 발광미생물인 P. phosphoreum이 많이 연구되고 있는데 이 독성 물질측정을 위하여 P. phosphoreum을 더 효과적으로 이요하기 위해 고정화하여 이용하는 방법을 연구하였다. 고정화 방법을 크게 4가지로 나누어서 그 방법에 따라 각각 고정화 물질 한가지씩을 선택하여 P. phosphoreum의 bioluminescence 안정성을 알아보았다. Polvacrylamide나 collagen에서는 bioluminescence가 유지를 못하고 material과 cell을 혼합하자마자 급격히 떨어졌으나 alginate와 k-carrageenan에서는 빛 안정성이 매우 좋았다. 그러나 k-carrageenan은 온도를 높여야 gel이 형성되는 성질을 갖고 있기 때문에 저온성 발광 미생물인 P. phosphoreum에는 적합한 고정화 물질이 되지 못한다. 따라서 P. phosphoreum의 bioluminescence를 안정되게 유지하면서 고정화가 용이한 polymer로는 alginate가 적합하다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.91-95
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• 1999

P. phosphoreum의 고정화에 있어 중요한 것은 Matrix의 선택이며, Matrix로서 sodium algnate만을 사용하여 고정화하는 것보다는 strontnum chloride를 첨가하였을 때 세포의 bio-iummescence 유지도가 증가하였다. 저장 온도에 따른 bio-iummescence 유지도와 관련하여 -$70^{\circ}C,\;-20^{\circ}C,\;20^{\circ}C$에서 저장한 세포의 경우 저장 1일 후에 급격한 bioluminescence의 감소를 보였으나 $4^{\circ}C$ 에서 저장한 세포는 bioluminescence의 유지도가 15일 이상 이어졌다. 따라서 P. phosphoreum의 bioluminescence 안정성에 있어 가장 좋은 결과를 나타낸 것은 2.5%(W/W)sodium alginate와 0.3M(W/V)strontnum chloride 를 사용하여 고정화한 세포였으며 저장 온도는 $4^{\circ}C$였다.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.74-78
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• 2000

본 연구에서는 Photobacterium phosphoreum의 배양 및 생체발광을 위한 최적 배지의 개발과 장기저장 후 생체발광능의 회복을 위한 최적의 저장 조건을 확립하고자 하였다. P. phosphoreum을 배양하기 위한 배지로 Luria broth(LB) 배지를 변형한 modified LB(mLB) 배지를 개발하였다. mLB 배지는 Luria broth에 1.5%의 NaCl과 3%의 글리세롤을 보정, 첨가한 배지로, 미생물 생장 및 생체 발광량이 Nutrient broth 배지보다 약 25% 가량 높은 수치를 보여주었으며, 생장 대수기에서 생장 휴지기로 넘어갈 때 생체 발광량이 최고치에 달하였다. 30% 글리세롤을 첨가하여 $-20^{\circ}C$ $-70^{\circ}C$ 및 액체질소에 3개월간 보관한 후, 배양하여 생장 및 생체 발광량을 조사한 결과에서는 $-20^{\circ}C$ 보관한 시료가 가장 좋은 결과를 보였다. 항 동결제로 5% adonitol을 첨가하여 동결 건조한 시료는 재 배양 시 adonitol를 첨가하지 않은 시료보다 16시간 이상 짧은 생장 유도기를 보여 주었고, 생체 발광량이 최고조에 달하는 시간도 빠르게 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.306-311
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• 2005

Lumazine protein은 lux operon의 하류 영역에 존재하는 riboflavin synthase와 아미노산 상동성을 보일 뿐만 아니라, riboflavin synthase의 기질인 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine (lumazine)과 결합하여 청록색의 형광을 내게 하는 형광 단백질이다. 발광세균 Photobacterium phosphoreum의 lumazine protein을 코드하는 유전자의 염기서열을 결정하였는데, 이 유전자는 lux operon의 656 bp 상류의 영역에 존재하며, lux operon과는 서로 반대 방향으로 전사되는 것으로 나타났다. 중합효소 연쇄 반응(PCR: Polymerase Chain Reaction)의 방법으로 아미노-말단 절반 lumazine protein을 코드하게 되는 유전자(lumP-N)를 클로닝하여 형질전환의 방법으로 대장균에 유전자를 전이시켜 이들의 유전자의 발현 양상을 조사하여 보았는바, lumP 전체 유전자(lumP-W)가 삽입되어 있는 재조합 플라스미드에서는 발현이 매우 미약한 반면에 아미노 -말단(lumP-N)이 들어있는 경우는 과발현됨을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제28권1호
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• pp.45-51
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• 2000

Photobacterium phosphoreum was used for the study of bioluminescence response to toxic substances including phenol, As2O3, SoO2, and CrO3 in view of developing monitoring system. measurement of inhibition of bioluminescence in P. phosphoreum has been proposed as a sensitive and raped procedure to monitor toxic substances. The concentration of toxic substance causing 50% light reduction(EC50) in bioluminescence intensity was determined with free and immobilized P. phosphoreum, The minimum inhibitory concentrations (MICs) for bioluminescence emission were found to be 400ppm for As2O3, 800ppm for phenol, 60ppm for SeO2 and 60ppm for CrO3 , respectively. The linear correlation between Gamma value and the concentration of toxic substances was obtained and EC50 wa calculated from the linear correlation. The free cells were shown to be more sensitive to toxic substances than cells immobilized on Sr-alginate and Ca-alginate. However, the linear regression curves were derived from the Sr-alginate immobilized cells indicating the immobilization method in s useful tool for monitoring of toxic substances under the more stable condition of bioluminescence.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권3호
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• pp.396-401
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• 2016

Histamine을 생성하는 Morganella morganii와 Photobacterium phosphoreum으로부터 crude histidine decarboxylase(HDC)를 추출하여 $65{\sim}121^{\circ}C$로 열처리한 다음 균의 생육 및 효소 활성 변화에 대해 살펴보았다. 그 결과 M. morganii와 P. phosphoreum은 모든 열처리 조건에서 비 가열 처리구와 비교 시 균의 생육이 저해됨을 확인하였다. M. morganii와 P. phosphoreum 유래 HDC의 효소 활성은 $65^{\circ}C$에서 90% 이상의 효소 활성이 저해됨을 확인하였고, 온도가 증가함에 따라 유의적으로 활성이 억제되는 것으로 나타났다. SDS-PAGE 결과에서는 $65{\sim}100^{\circ}C$ 범위에서 비가열 처리구와 비교 시 조효소액의 단백질 패턴의 변화가 크지 않았으나, $121^{\circ}C$에서 단백질 band의 강도가 크게 약해졌다. Native-PAGE에서는 $65^{\circ}C$ 처리 조건에서부터 단백질 패턴의 변화가 크게 나타났다. 따라서 가열처리($65{\sim}121^{\circ}C$)는 histamine 생성균인 M. morganii와 P. phosphoreum의 생육을 억제할 뿐만 아니라 HDC의 효소 활성도가 저해됨을 확인하여, 식품산업에서 적용되고 있는 열처리 조건에서 histamine 생성 억제에 큰 효과가 있는 것으로 생각한다.

• KSBB Journal
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• 제13권6호
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• pp.693-699
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• 1998

고정화한 P. phosphoreum의 biolummescence악 독생물질과의 상관관계를 이용한 수계의 독성물질 momtonng 가능성을 조사하였다. P. phosphoreum을 이용한 수계의 독성물질 momtonng을 위한 적정 세포 농도는 최대 biolummescence intensnty를 보인 $O.D_{660}$ 1.0~1.2였으며 이 농도외 세포를 2.5% NaCl 용액에 희석하여 5.0%의 alginateo에 고정화 했을 때 biolummescence 유지도까 가장 좋았다. 이러한 방법으로 monitoring이 가능한 수계의 pH는 6.0~8.0이었다. Free cell과 고정화 세포로 $CdCl_2.H_20, PbCl_2, phenol $그리고 mtrophenol에 대한 bioluminescence를 조사하였을 때 고정화 방법에 의해 독성물질에 대한 민감성0] 증가되었다. 고정화 세포외 경우 각 독성 물질에 따라 20분 이내에 0.01~1.50ppm이하까지 mornitoring이 가능하였다. 뿐만 아니라 speciflC blolurninescence reclucLion rate, biolummescence mtenslLy의 ratio 그리고 Gamma value로 분석함으로서 독성물질의 농도와 biolummescence의 변화를 직선의 관계로 나타낼 수 있어 독성 물질의 농도 예측이 가능하다.