• 제목/요약/키워드: Psychrobacter

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새로운 Psychrobacter sp. ArcL13 유래 저온활성 지질분해효소 : 유전자 분리동정, 대장균에서의 발현, refolding 및 특성 연구 (A novel cold-active lipase from Psychrobacter sp. ArcL13: gene identification, expression in E. coli, refolding, and characterization)

  • 구본훈;문병헌;신종서;임정한
    • 미생물학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.192-201
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    • 2016
  • 최근 북극해의 축치해(Chuckchi Sea)로부터 저온지질분해 효소활성을 보이는 Psychrobacter sp. ArcL13 균주가 분리되었다. 그러나 낮은 발현 양 때문에, 이 효소의 다양한 분야에서의 활용에 제약을 받아왔다. 따라서 유전자 재조합 기술을 이용하여, 이 효소를 대량생산하는 기술개발이 필요하였다. 재조합 지질분해효소를 만들기 위해서는 우선 해당 유전자의 동정이 필요하였기 때문에, Psychrobacter sp. ArcL13 균주로부터 PCR을 이용한 gene prospecting 방법으로 새로운 지질분해효소 유전자인 ArcL13-Lip을 분리하고 전체 염기 서열을 규명하였다. 염기 서열 분석결과 ArcL13-Lip은 일부 Psychrobacter 속 박테리아 유래의 지질분해효소들과 염기 서열의 유사성은 낮지만, 84-90%의 아미노산 서열 유사성을 보였다. ArcL13-Lip 전체 유전자를 대장균에서 발현시키고 전기영동으로 분석한 결과, 재조합 ArcL13-Lip은 약 35 kDa의 분자량을 보였으며 단백질 봉입체 형태로 발현되었다. Unfolding된 ArcL13-Lip을 다양한 첨가물이 포함된 완충용액에서 refolding 시킨 결과, glucose에 의해서 refolding 효율이 가장 크게 증가하였다. Refolding된 재조합 ArcL13-Lip은 다양한 p-nitrophenyl ester 중 p-nitrophenyl caprylate과 p-nitrophenyl decanoate에 대해 가장 높은 효소활성을 보였다. 온도에 따른 효소활성을 조사한 결과 ArcL13-Lip은 $40^{\circ}C$에서 최고의 활성을 나타내었고, $10^{\circ}C$$20^{\circ}C$에서 각각 최고 활성 대비 약 40%와 73%의 효소활성을 나타내었다. 이와 같이 ArcL13-Lip은 전형적인 저온활성 효소의 특징을 보여주었다.

갯벌에서 분리된 Psychrobacter sp. S3균 유래의 저온성 리파제에 의한 트리글리세리드의 가수분해 특성 (Hydrolysis of Triglycerides with Cold-Adapted Lipase of Psychrobacter sp. S3 Isolated from Intertidal Flat)

  • 이성아;이정현;김상진;김형권
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.29-34
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    • 2005
  • 새만금 갯벌로부터 리파제를 생산하는 균주(S3)를 분리하였다. 생리적, 발효적 특성 및 계통분류학적 특성을 통해서 이 분리균이 Psychrobacter속에 속하는 것으로 판명되어서 Psychrobacter sp. S3로 명명하였다 이 균의 온도에 따른 배양특성을 구한 결과, $30^{\circ}C$에서 생장속도가 가장 빨랐으나, 리파제 효소의 활성은 $20^{\circ}C$에서 가장 높았다. S3리파제의 온도에 따른 p-nitrophenyl caproate 분해활성을 측정한 결과, 최적 온도가 $30^{\circ}C$로 판명되었으며 $10^{\circ}C$에서도 최고활성의 $80\%$ 이상의 활성을 유지하였다. 또한, $10-30^{\circ}C$범위에서의 효소활성에너지가 1.5 kcal/mol로 매우 낮게 계산되었다. 이것을 통해 S3 리파제가 전형적인 저온성 효소임이 확인되었다. 이 효소는 최적 pH가 $9.0\~9.5$인 알칼리성 효소로 확인되었다. 여러 길이의 트리글리세리드 기질을 분해할 수 있으며 그 중에서 $C_4,\;C_{14},\; C_{16}$기질을 가장 빠르게 분해하였다. S3리파제를 트리뷰티린-아가로스 젤에 가하여 온도별로 반응시킨 결과, $30^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서 반응이 빠르게 진행되었으나, $4^{\circ}C$에서도 분해가 진행되었다.

Cloning, Expression, and Characterization of a Cold-Adapted Lipase Gene from an Antarctic Deep-Sea Psychrotrophic Bacterium, Psychrobacter sp. 7195

  • Zhang, Jinwei;Lin, Shu;Zeng, Runying
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권4호
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    • pp.604-610
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    • 2007
  • A psychrotrophic strain 7195 showing extracellular lipolytic activity towards tributyrin was isolated from deep-sea sediment of Prydz Bay and identified as a Psychrobacter species. By screening a genomic DNA library of Psychrobacter sp. 7195, an open reading frame of 954 bp coding for a lipase gene, lipA1, was identified, cloned, and sequenced. The deduced LipA1 consisted of 317 amino acids with a molecular mass of 35,210 kDa. It had one consensus motif, G-N-S-M-G (GXSXG), containing the putative active-site serine, which was conserved in other cold-adapted lipolytic enzymes. The recombinant LipA1 was purified by column chromatography with DEAE Sepharose CL-4B, and Sephadex G-75, and preparative polyacrylamide gel electrophoresis, in sequence. The purified enzyme showed highest activity at $30^{\circ}C$, and was unstable at temperatures higher than $30^{\circ}C$, indicating that it was a typical cold-adapted enzyme. The optimal pH for activity was 9.0, and the enzyme was stable between pH 7.0-10.0 after 24h incubation at $4^{\circ}C$. The addition of $Ca^{2+}\;and\;Mg^{2+}$ enhanced the enzyme activity of LipA1, whereas the $Cd^{2+},\;Zn^{2+},\;CO^{2+},\;Fe^{3+},\;Hg^{2+},\;Fe^{2+},\;Rb^{2+}$, and EDTA strongly inhibited the activity. The LipA1 was activated by various detergents, such as Triton X-100, Tween 80, Tween 40, Span 60, Span 40, CHAPS, and SDS, and showed better resistance towards them. Substrate specificity analysis showed that there was a preference for trimyristin and p-nitrophenyl myristate $(C_{14}\;acyl\; groups)$.

Bioactive Cyclic Dipeptides from a Marine Sponge-Associated Bacterium, Psychrobacter sp.

  • Li, Huayue;Lee, Byung-Cheol;Kim, Tae-Sung;Bae, Kyung-Sook;Hong, Jong-Ki;Choi, Sang-Ho;Bao, Baoquan;Jung, Jee-Hyung
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제16권4호
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    • pp.356-363
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    • 2008
  • A bacterial strain with good antibacterial activities against Staphylococus aureus and Escherichia coli was isolated from a marine sponge Stelleta sp., and it was identified as a Psychrobacter sp. by comparative 16S rDNA sequence analysis. In our search for bioactive secondary metabolites from this psychrophillic and halotolerent bacterium, sixteen cyclic dipeptides (1-16) were isolated and their structures were identified on the basis of NMR analysis. In the test of the compounds for the protective effect against Vibrio vulnificusinduced cytotoxicity in human intestinal epithelial cells, cyclo-(L-Pro-L-Phe) (5) exhibited significant protective effect. Compounds 2, 6, and 11, which contain D-amino acid, were first isolated from bacteria.

해양미생물 Psychrobacter aquimaris LBH-10가 생산하는 산성 carboxymethylcellulase의 특성에 대한 연구 (Characterization of Acidic Carboxymethylcellulase Produced by a Marine Microorganism, Psychrobacter aquimaris LBH-10)

  • 김혜진;고와;이유정;정정한;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.487-495
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    • 2010
  • Carboxymethylcellulose (CMC)를 분해하는 미생물을 해수에서 분리하였으며, 16S rDNA의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, Psychrobacter aquinaris로 학인 되어 P. aquinaris LBH-10로 명명하였다. 이 균주는 CMC, 셀로바이오스, 커드란, 여과지, p-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside (pNPG), 풀루란 및 자일란을 분해하였으나, avicel 및 섬유소는 분해하지 못하였다. P. aquinaris LBH-10이 생산하는 carboxymethylcellulase (CMCase)의 최적 반응 온도는 $50^{\circ}C$이었으며, $20^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$의 온도 범위에서 24시간이 경과한 후에도 90% 이상의 활성을 유지하였다. 또한, 이 균주가 생산하는 CMCase의 최적 반응 pH는 3.5이었으며 pH 2.5에서 pH 7.0 사이의 산성 조건하에서 24시간이 경과한 후에도 70% 이상의 활성을 유지하였다. P. aquinaris LBH-10이 생산하는 CMCase의 최적 반응 pH는 지금까지 발견된 섬유소 분해효소 중에서 가장 낮은 pH로 판단된다. 제한된 농도의 $CoCl_2$, EDTA, 및 $PbCl_2$은 P. aquinaris LBH-10가 생산하는 CMCase의 활성을 증가시켰으나, $HgCl_2$, KCl, $MnCl_2$, $NiCl_2$, 및 $SrCl_2$는 이 균주가 생산하는 CMCase의 활성을 감소시켰다.

Marine Bacteria Associated with the Korean Brown Alga, Undaria pinnatifida

  • Lee, Yoo-Kyung;Jung, Hyun-Jung;Lee, Hong-Kum
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권6호
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    • pp.694-698
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    • 2006
  • Several marine bacterial strains were isolated from Undaria pinnatifida (Miyok in Korean). Sixty-six strains were isolated on R2A agar media at $10^{\circ}C$ and identified by a phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene sequences. They were grouped into 10 different sequence types based on the initial sequence analysis of the 5' domain of the gene (approximately 500 bp). Full sequences of 16S rRNA gene, were obtained from one strain in each sequence type and the species-affiliation was determined using phylogenetic and sequence similarity analyses. The results of the analyses indicated that they were closely related to Psychrobacter aquimaris, P. celer, P. nivimaris, P. pulmonis, Psychromonas arctica or Bacillus psychrodurans. These bacteria are marine or psychrotrophic bacteria. Because the sporophytes of U. pinnatifida are cultured on the costal area during winter, the U. pinnatifida-associated bacteria appeared to grow at low temperatures. U. pinnatifida sporophytes can be a good source for the isolation of psychrotrophic bacteria.

16S rRNA 염기서열 분석을 통한 오분자기(Sulculus diversicolor supertexta)내 미생물 군집 조사 및 인체유해 질병세균에 대한 항균활성 모니터링 (Investigation of Microbial Communities in Sulculus diversicolor supertexta Through 16S rRNA Sequencing and Antibacterial Monitoring of Harmful Strains)

  • 김민선;이승종;허문수
    • 생명과학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1477-1488
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    • 2018
  • 본 연구는 제주 연안에서 채집한 오분자기(Sulculus diversicolor supertexta)를 구성하는 미생물 군집의 다양성을 알아보기 위하여 근육, 장, 생식소 각 부위별로 조사하였다. 배지로 1차 순수 분리한 결과 근육은 MA, 장 1% BHIA, 생식소 1% TSA에서 각각 최대 군락 계수가 나타났다. 16S rRNA sequence로 표준 균주와 비교 유사도 분석 결과 총 190개의 순수 colony가 분리되었다. NBLAST program 분석 결과 크게 5문 25과 39속 71종으로 나타났다. 표준 균주와 상동성은 91-100%를 나타냈다. 오분자기 내 미생물 군집은 크게 Probacteria (Gamma-proteobacteria, Alpha-proteobacteria) 48%, Actinobacteria 32.5%, Firmicutes 16.9%, Bacteroide 1.3%, Deinococcus-thermus 1.3%로 나타났다. 근육, 장, 생식소 모든 부위에서 Moraxellaceae과 Psychrobacter cibarius가 우점하였다. 근육, 장, 생식소 모든 부위에서 Alteromonadaceae, Enterobacteriaceae, Pasturellaceae, Moraxellaceae, Rhodobacteraceae, Geminicoccaceae, Dietziaceae, Intrasporangiaceae, Microbacteriaceae, Micrococcaceae, Micromonosporaceae, Streptomycetaceae, Aerococcaceae, Bacillaceae, Paenibacillaceae, Planococcaceae, Staphylcoccaceae가 공통적으로 분리되었으며, 장에서 Flavobacteriaceae, Corynebacteriaceae, Yesiniaceae, Vibrionaceae, Hahellaceae, Pseudomonadaceae가 추가 분리되었다. 분리 균주로부터 인체 유해 질병 세균에 대한 항균활성 모니터링 결과 Sterptomyces albus (96%)가 4균주 모두 항균활성을 보였고 Agrococcus baldri (99%), Psychrobacter nivimaris (99%)가 E. coli, E. aerogens에 대한 항균활성을 나타냈다. 그 외 상동성이 낮은 일부 균주가 분리되어 신균주 실험을 비롯한 항균활성물질 정제 등 추가 실험이 필요한 것으로 사료된다. 본 실험은 오분자기 미생물 군집의 다양성과 유전학적 자원을 확보하는데 의의를 두며, 응용 미생물의 개발 가능성에 있어 기초 자료를 제공하고자 하였다.

Screening and Characterization of Psychrotrophic, Lipolytic Bacteria from Deep-Sea Sediments

  • Zeng, Xiang;Xiao, Xiang;Wang, Peng;Wang, Rengping
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권5호
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    • pp.952-958
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    • 2004
  • Of 23 psychrotrophic bacteria isolated from the west Pacific deep-sea sediments, 19 were assigned to the $\gamma$-Proteobacteria, 3 to the <$\beta$-Proteobacteria, and 1 to the Gram-positive bacteria, as determined by their 16S rDNA sequences. Ten psychrotrophs, affiliated to the Psychrobacter, Pseudoalteromonas, and Pseudomonas genera in the $\gamma$-Proteobacteria group, were screened for lipolytic bacteria. The majority of the lipolytic isolates had growth temperatures between 4-$30^\circ{C}$, and all of them were neutrophilic, aerobic, or facultatively anaerobic, and some were able to produce multiple kinds of ectohydrolytic enzymes. The deep-sea strains Psychrobacter sp. wp37 and Pseudoalteromonas sp. wp27 were chosen for further lipase production analysis. Both strains had the highest lipase production when grown at 10 to $20^\circ{C}$; their highest lipase production occurred at the late-exponential growth stage; and the majority of the enzymes were excreted to the outside of the cells. Lipases from both strains had the same optimal reaction temperature and pH (20-$30^\circ{C}$, pH 7-8) and could retain about 60% of their highest activity at $4^\circ{C}$. Furthermore, SDS-PAGE and an in-gel activity test showed that they had the same high molecular mass of about 85 kDa.

과메기에서 histamine 분해능을 나타내는 세균의 분리 동정 (Isolation and Identification of Histamine Degrading Bacteria from Kwamegi)

  • 김민우;김영만
    • 생명과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.120-125
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    • 2006
  • 과메기에서 histamine분해능을 가진 세균을 분리 동정하기 위하여 histamine만을 첨가한 제한배지에서 균을 분리했다. 기본적인 형태 및 생화학적 동정시험을 거쳐 10종의 시험균주를 선택하여 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통발생학적 분석으로 동정하였다. 동정된 세균의 histamine분해능은 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인하였으며 그 실험 결과는 다음과 같다. 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통 발생학적 분석을 이용하여 동정한 결과, E americana B791, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, P. sp. 9B-7, Bacillus sp. LMG 21002, P. cibarius JG-220, B. megaterium KL-197 7종이 동정되었고, 각각 $99\%,\;95\%,\;98\%,\;99\%,\;99\%,\;99\%,\;98\%$의 상동성을 보였으며, 3종은 미동정되었다. 동정된 세균의 histamine분해능을 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인한 결과, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, Bacillus sp. LMG 21002, B. megaterium KL-197이 분해능을 나타내었고, Psychrobacter sp. 9B-7은 미약한 분해능을 보였으며 미동정된 3종도 분해능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 E. americana B791과 P. cibarius JG-220은 분해능이 불확실한 것으로 확인되었다 자반고등어에서 분리한 균주보다 시험균주 모두가 생육과 histamine의 분해속도가 비교적 빨랐다.