• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권3호
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• pp.238-245
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• 1988

토양에서 분리 동정한 phenylalanine 생산균인 Intrasporangium속 방선균의 phenylalanine 생합성 분지경로의 대사조절 특성을 조사하기 위해 chorismate mutase와 prephenate dehydratase를 부분정제한 결과 chorismate mutase는 prephenate dehydratase와 전혀 별개의 단백질로서 두 종의 isoenzyme, chorismate mutase I (CM I)과 chorismate mutase II (CMII)로 구성되어 있음을 알았다. CMI은 최종대사산물인 L-phenylalanine, L-tyrosine 및 L-tryptophan에 대해 완전내성을 보였으나 CMII는 1.5mM tyrosine에 의해서 약 50% 활성 저해를 나타내었다. 이에 비해 prephenate dehydratase는 0.02 mM phenylalanine 존재하에서 95% 이상의 활성 저해를 나타냈으나 이와 같은 L-phenylalanine 활성 저해효과는 positive effector인 L-tyrosine과 L-methionine에 의해 크게 감소되었다. 또한 chorismate mutase 생합성은 feedback repression을 받지 않는데 비해 prephenate dehydratase는 1mM phenylalanine 존재에 의해 약 94%의 효소합성 저해를 나타냈다. 그러나 5mM tyrosine을 동시에 첨가했을 때는 전혀 저해효과를 인식할 수 없었다. 따라서 Intrasporangium속 방선균 역시 대다수의 다른 미생물 균종과 마찬가지로 phenylalanine 분지 경로에서 prephenate dehydratase에 의해 촉매되는 두번째 반응이 가장 중요한 대사조절 단계가 되고 있다는 것을 알 수 있었다.

• BMB Reports
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• 제34권4호
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• pp.299-304
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• 2001

The 3-Deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate (DAHP) synthase is the first enzyme of aromatic amino acid-, folic acid-, and phenazine-1-carboxylic acid biosynthetic pathways. DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 that produces phenazine-1-carboxylic acid was feedback inhibited by two intermediary metabolites of aromatic amino acid biosynthetic pathways, prephenate and chorismate, but not by other metabolites, such as anthranilic acid, shikimic acid, p-aminobenzoic acid, and 3-hydroxyanthranilic acid. DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 was not inhibited by end products, such as aromatic amino acids, folic acid, and phenazine-1-carboxylic acid. The inhibition of DAHP synthase by prephenate and chorismate was non-competitive with respect to erythrose 4-phosphate and phosphoenolpyruvate. Prephenate and chorismate inhibited 50% of the DAHP synthase activity at concentrations of $2{\times}10^{-5}\;M$ and $1.2{\times}10^{-4}\;M$, respectively The synthesis of DAHP synthase of Bacillus sp. B-6 was not repressed by exogenous aromatic amino acids, folic acid, and phenazine 1-carboxylic acid, single or in combinations.

• 미생물학회지
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• 제28권2호
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• pp.174-179
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• 1990

L-Phenylalanine을 대량생산하는 균주를 얻기 위하여 Escherichia coli K-12로부터 여러대사조절 변이주를 분리하였다. MWEC 83은 L-phenylalanine을 7.4 g/l 생산하는 tyrosine, tryptophan 이중 영양요구성 변이주이다. Tyrosine과 tryptop phan의 첨가없이 L-phenylalanine을 생산하기 위하여 MWEC 83으로부터 복기변이주 MWEC 101을 분리하였다. 또한 MWEC 101 균주로부터 여러 analog와 valine 내성주를 분리하였다. MWEC 101-5는 포도당 15%로 배양 54시간에 17.9 g/l의 L-phenylalanine을 생산하는 최고 우량균주이다. MWEC 101-5의 chorismate mutase와 prephenate dehydratase 효소환성은, 효소반응 혼합액 속에 2mM phenylalanine에 대하여 효소활성이 저해되지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.278-285
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• 2016

E. coli의 PheA 단백질은 chorismate mutase and prephenate dehydratase (CMPD) 활성을 가지며 마지막 산물인 페닐알라닌에 의하여 되먹임제어가 되는 생합성 경로의 주요 조절 효소 중의 하나이다. 그러므로, 이 PheA 단백질은 필수 아미노산 중의 하나인 페닐알라닌의 대량 생산에 이용하기 위한 단백질 공학의 타겟이 될 수 있다. 이러한 목적으로 PheA 단백질의 마지막 생산물인 페닐알라닌에 의한 되먹임저해 저항성 유전자원을 선별하였다. 이 유전자의 산물인 $PheA^{FBR}$은 118번째 류신이 페닐알라닌으로 치환되었고, 기질인 prephenate에 대한 친화도가 야생주단백질과 비교하여 약 3.5배 정도 높았다. $PheA^{FBR}$은 세포내에서 축척되어져 되먹임저해를 하는 페닐알라닌 농도에서(약1 mM와 10 mM)에서도 50%와 40%의 활성을 유지 하고 있었고, 페닐알라닌 존재하에서 기질의 결합 성향이 협동적(cooperative) 모드에서 단독적(hyperbolic) 모드로 전환되었다. 이는 기존 연구와 비교해 볼 때, 이 돌연변이 부위는 이 융합기능 효소인 PheA 단백질의 새로운 조절 부위의 존재를 암시 한다. 효소 동력학적 결과는 PheA 단백질의 되먹임저해 저항성 획득이 아미노산 돌연변이에 의한 단백질 구조의 변화 유도에 의한 것으로 생각된다. 더 나아가, 본 연구에서 선별된 돌연변이 유전자는 생물전환법을 이용한 필수아미노산 생산에 산업적으로 응용 가능성이 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.135-153
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• 2015

식물의 페닐알라닌, 티로신, 그리고 트립토판과 같은 방향족 아미노산은 단백질 합성의 구성 성분 뿐만 아니라 다양한 이차 대사물질들의 전구물질들이다. 이러한 방향족 아미노산 유래의 화합물들은 식물의 색소와 세포벽 구성성분을 포함하는 다양한 페놀릭 화합물들의 구성성분이자, 옥신과 살리실산과 같은 식물 호르몬으로써 중요한 역할을 수행한다. 또한 이들은 인간의 영양과 건강을 증진하는 높은 잠재력을 지니는 알칼로이드 및 글루코시놀레이트와 같은 천연산물로써 역할을 한다. 방향족 아미노산의 생합성경로는 shikimate 경로로부터 유래되는 공통의 중간기질인 chorismate를 공유한다. 트립토판은 중간기질로 anthranilate를 통해 합성되고, 페닐알라닌 및 티로신은 중간기질인 prephenate를 통해 합성된다. 본 논문에서는 방향족 아미노산 생합성경로에 관련한 모든 단계의 효소와 전사/전사후 수준에서의 그들의 유전자 조절에 대한 최근 연구들에 대해 종합적으로 되짚어 보면서, 추가적으로 식물의 방향족 아미노산 유래의 천연물질 생산을 증진시키기 위해 그 동안 시도되어온 대사 공학적 노력들에 대해서 소개하고자 한다.

• 미생물학회지
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• 제28권2호
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• pp.169-173
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• 1990

E. coli를 이용하여 L-phenylalanine을 대량 생산하기 위한 재조합 플라스미드 pMW10, pMW11과 pMW 12를 구성하였다. L- Phenylalanine 생산을 위한 유전자 $aroF^{FR}$, $pheA^{FR}$은 E. coli MWEC 101-5 균주로부터 분리하였다. 재조합 플라스미드를 함유하고 있는 E.coli 대사 조절변이주들의 L-phenylalanine 생산생과 안전성을 조사하여 $aroF^{FR}$, $pheA^{FR}$유전자들의 효율을 알아보았다. MWEC 101-5/pMW 11 균주에서는 24.3 g/I의 L-phenylalanine이 생산되었으나, 플라스미드의 안정성은 73.8%였다. 본 균주의 prephemte dehydratase, 고유 활동도는 E. coli K-12에 비하여 26배 증가된 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권2호
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• pp.119-127
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• 1985

여러 가지 Escherchia coli 변이주의, glucose 와 ammonium염과 같은 간단한 기질로부터 방향족 아미노산 특히 phenylanine을 생합성하는 능력을 비교 검토한 결과 방향족 아미노산 생합성과정중 common pathway의 첫 번째 반응이 phenylanine 생합성에 가장 큰 영향을 준다는 것을 확인하였다. 따라서 관계효소인 DAHP synthase의 효소활성과 생합성에 관련된 각종 대사 제어작용을 효과적으로 제거시킴으로서 phenylalanine 생산량을 크게 높일 수 있었으며 더욱이 phenylalanine terminal pathway의 첫 단계 반응을 촉매하는 prephenate de-hydratase의 효소활성과 효소생합성에 관련된 제어 작용도 동시에 제거하면 phenylalanine생산이 상승적으로 증가됨을 보였다. 한편 방향족아미노산의 transport system에 관계하는 arop유전자의 변이는 phenylalanine생산을 크게 저하시키는 효과를 나타내었다.