• KSBB Journal
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• 제19권4호
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• pp.331-334
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• 2004

재조합 E. coli를 이용한 MCL-PHA의 생산에서 fatty acid pathway로부터 PHA 생합성 전구체 물질들이 만들어진다는 사실과 함께 이에 관여하는 enzymes이 밝혀지고 있다. 본 논문에서는 protein homology search로부터 탐색된 paaG와 ydbU genes의 PHA 생합성에서의 역할을 확인하기 위하여 paaG와 ydbU gene이 각각 knock-out된 mutant E. coli strains 를 제작하였다. 제작된 mutant E. coli들은 모균주들보다 낮은 PHA 농도와 함량을 가졌으며, 이러한 결과들로부터 paaG와 ydbU는 fatty acid pathway에서 PHA synthesis의 전구체 물질들을 공급한다는 사실을 확인하였다. 또한, 새로운 FadB homologous enzyme YgfG를 탐색하였으며, ygfG gene이 overexpression된 균주와 ygfG mutant를 제작하여 PHA 합성을 실험한 결과 ygfG도 paaG와 ydbU와 유사한 역할을 한다는 사실을 밝혔다. 이러한 연구결과들은 E. coli에서의 MCL-PHA 단량체들의 합성 경로를 확인하여 효과적인 PHA 생산 균주를 제작할 수 있게 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권4호
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• pp.314-319
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• 2008

Penicillin G amidase(PGA, benzylpenicillinamidohydrolase, EC 3.5.1.11)는 penicillin G를 phenylacetic acid(PAA)와 6-aminopenicillanic acid(6-APA)로 분해하는 효소이다. Escherichia coli(E. coli) ATCC 11105의 PGA는 24 kDa의 small subunit과 65 kDa의 large subunit으로 구성되어 있고, precursor polypeptide에서 signal peptide와 spacer peptide가 절단되어 활성을 가진 heterodimer가 형성된다. 본 연구에서는 E. coli ATCC 11105에서 PCR(polymerase chain reaction)을 통해 증폭한 pga gene을 expression vector에 넣어 pET-pga plasmid를 제작하였고, 이것을 E. coli BL21 (DE3) 균주에 형질 전환하여 PGA를 발현하고 그 활성을 분석하였다. E. coli BL21(DE3)/pET-pga 균주의 고밀도 배양액을 SDS-PAGE로 분석 했을 때, PGA의 precursor, large subunit, 그리고 small subunit으로 보이는 protein band가 나타났으며, PGA가 soluble form의 precursor로 발현되어 processing을 거쳐서 large subunit과 small subunit으로 절단되기도 하고, 일부는 insoluble form의 precursor로 발현되기도 하는 것으로 생각된다. 유가배양시 온도변화 전략을 사용하여 고농도 배양에서 발현을 유도하였다. 온도변화 전략은 $37^{\circ}C$에서 $28^{\circ}C$를 거쳐 $22^{\circ}C$로 3단계로 변화시켰다. 이러한 전략으로 PGA활성은 19.6 U/mL이며 균체량은 600 nm에서 흡광도가 62까지 도달하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권7호
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• pp.1070-1083
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• 2015

A gene (GT-SM3B) encoding a thermostable secreted oligoendopeptidase (GT-SM3B) was cloned from the thermophile Geobacillus thermoleovorans DSM 15325. GT-SM3B is 1,857 bp in length and encodes a single-domain protein of 618 amino acids with a 23-residue signal peptide having a calculated mass of 67.7 kDa after signal cleavage. The deduced amino acid sequence of GT-SM3B contains a conservative zinc metallopeptidase motif (His⁴⁰⁰-Glu⁴⁰¹-X-XHis⁴⁰⁴). The described oligopeptidase belongs to the M3B subfamily of metallopeptidases and displays the highest amino acid sequence identity (40.3%) to the oligopeptidase PepF_Ba from mesophilic Bacillus amyloliquefaciens 23-7A among the characterized oligopeptidases. Secretory production of GT-SM3B was used, exploiting successful oligopeptidase signal peptide recognition by Escherichia coli BL21 (DE3). The recombinant enzyme was purified from the culture fluid. Homodimerization of GT-SM3B was determined by SDS-PAGE. Both the homodimer and monomer were catalytically active within a pH range of 5.0–8.0, at pH 7.3 and 40℃, showing the K_m, V_max, and k_cat values for carbobenzoxy-Gly-Pro-Gly-Gly-Pro-Ala-OH peptidolysis to be 2.17 ± 0.04 × 10^-6 M, 2.65 ± 0.03 × 10^-3 µM/min, and 5.99 ± 0.07 s^-1, respectively. Peptidase remained stable at a broad pH range of 5.0–8.0. GT-SM3B was thermoactive, demonstrating 84% and 64% of maximum activity at 50℃ and 60℃, respectively. The recombinant oligopeptidase is one of the most thermostable M3B peptidase, retaining 71% residual activity after incubation at 60℃ for 1 h. GT-SM3B was shown to hydrolyze a collagenous peptide mixture derived from various types of collagen, but less preferentially than synthetic hexapeptide. This study is the first report on an extracellular thermostable metallo-oligopeptidase.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권7호
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• pp.1162-1168
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• 2007

Although widely used as a host for recombinant protein production, Escherichia coli is unsuitable for massive screening of recombinant clones, owing to its poor secretion of proteins. A vector system containing T4 holin and T7 lysozyme genes under the control of the ptsG promoter derivative that is inducible in the absence of glucose was developed for programmed cell lysis of E. coli. Because E. coli harboring the vector grows well in the presence of glucose, but is lysed upon glucose exhaustion, the activity of the foreign gene expressed in E. coli can be monitored easily without an additional step for cell disruption after the foreign gene is expressed sufficiently with an appropriate concentration of glucose. The effectiveness of the vector was demonstrated by efficient screening of the amylase gene from a Bacillus subtilis genomic library. This vector system is expected to provide a more efficient and economic screening of bioactive products from DNA libraries in large quantities.

• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.83-89
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• 1998

Cellulose로 만들어진 다공성 미립담체를 이용하여 HeLa cell을 working volume 100mL의 spinner flask에서 배양하였으며, 세포가 완전히 자란 미립담제를 계대배양하기 위하여 담체간 세포 전이 배양 방법을 시도하였다. 부유세포의 농도는 다공성 미립담체-HeLa 시스템의 경우에 담체간 세포 전이 배양에 영향을 미치는 중요한 인자로 작용하였으며, 낮은 칼슘농도의 배지인 RPMI-1640과 빠른 교반 속도를 이용하여 활성을 유지한 많은 세포가 떨어지도록 유도하였으며, 담체간 세포 전이 배양을 효과적으로 3회 이상 실시할 수 있었다. 이렇게 배양한 세포에 재 조합 Vaccinia virus를 감염하여 그 수율을 비교한 결과 T-flask에서 떼어낸 세포로 접종한 미립담체 배양과 거의 비슷한 재조합 단백질($\beta$-galactosidase) 수율을 나타내었다. Trypsin 처리 방법에 의한 미립담체 계대 배양도 경우에 따라서는 유용한 미립담체 계대 배양 방법이 될 수 있지만 실제 생산 규모에의 적용에는 공정이 복잡해지고 정확한 제어가 필요하다는 등의 문제가 있다. 따라서, 추가적인 비용이나 공정이 필요 없는 간편한 방법인 담체간 세포 전이 배양은 동물세포 배양을 이용한 유용 단백질 및 바이러스 생산 공정의 규모 증대에 매우 유용한 수단이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권2호
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• pp.230-238
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• 2011

Effects of cooling and supplemental recombinant bovine somatotropin (rbST) on hemato-biochemical characteristics were studied at different stages of lactation of crossbred Holstein Friesian cows in a tropical environment. Ten primiparous cows were divided into two groups of five animals each. The first group was housed as the non-cooled animals in an open-sided barn with a tiled roof in a normal shaded house (NS), while the second group was housed as cooled cows in an open-sided barn with a tiled roof under misty fan cooling (MFC). Three injections with rbST (500 mg per dose) at each stage of lactation (early, mid and late lactation) significantly increased total milk yield as compared with pretreatment in both cooled and non-cooled cows. Milk fat was significantly increased, while total solids, solid not fat, milk protein and lactose were not affected by the rbST treatment. Hematological parameters, plasma proteins, albumin, glucose, triglyceride, cholesterol, creatinine, alkaline phosphatase (ALP), plasma inorganic phosphate and the activities of plasma aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) were not affected by supplemental rbST in cooled and non-cooled cows. Supplementation of rbST caused a significant decrease in plasma urea concentration, while plasma FFA concentrations significantly increased in both cooled and non-cooled cows. The results of the present study suggest that exogenous rbST is efficacious in increasing milk yield without adverse effects on lactating crossbred Holstein cows in a tropical environment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.542-549
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• 2010

In the present study, overexpression, purification, and characterization of Aeropyrum pernix K1 chaperonin B in E. coli were investigated. The chaperonin $\beta$-subunit gene (ApCpnB, 1,665 bp ORF) from the hyperthermophilic archaeon A. pernix K1 was amplified by PCR and subcloned into vector pET21a. The constructed pET21a-ApCpnB (6.9 kb) was transformed into E. coli BL21 Codonplus (DE3). The transformant cell successfully expressed ApCpnB, and the expression of ApCpnB (61.2 kDa) was identified through analysis of the fractions by SDS-PAGE (14% gel). The recombinant ApCpnB was purified to higher than 94% by using heat-shock treatment at $90^{\circ}C$ for 20 min and fast protein liquid chromatography on a HiTrap Q column step. The purified ApCpnB showed ATPase activity and its activity was dependent on temperature. In the presence of ATP, ApCpnB effectively protected citrate synthase (CS) and alcohol dehydrogenase (ADH) from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}$ and $50^{\circ}$, respectively. Specifically, the activity of malate dehydrogenase (MDH) at $85^{\circ}$ was greatly stabilized by the addition of ApCpnB and ATP. Coexpression of pro-carboxypeptidase B (pro-CPB) and ApCpnB in E. coli BL21 Codonplus (DE3) had a marked effect on the yield of pro-CPB as a soluble and active form, speculating that ApCpnB facilitates the correct folding of pro-CPB. These results suggest that ApCpnB has both foldase and holdase activities and can be used as a powerful molecular machinery for the production of recombinant proteins as soluble and active forms in E. coli.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권12호
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• pp.1726-1736
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• 2013

Biosynthesis of indole-3-acetic acid (IAA) via the indole-3-pyruvic acid pathway involves three kinds of enzymes; aminotransferase encoded by aspC, indole-3-pyruvic acid decarboxylase encoded by ipdC, and indole-3-acetic acid dehydrogenase encoded by iad1. The ipdC from Enterobacter cloacae ATCC 13047, aspC from Escherichia coli, and iad1 from Ustilago maydis were cloned and expressed under the control of the tac and sod promoters in E. coli. According to SDS-PAGE and enzyme activity, IpdC and Iad1 showed good expression under the control of $P_{tac}$, whereas AspC was efficiently expressed by $P_{sod}$ originating from Corynebacterium glutamicum. The activities of IpdC, AspC, and Iad1 from the crude extracts of recombinant E. coli Top 10 were 215.6, 5.7, and 272.1 nmol/min/mg-protein, respectively. The recombinant E. coli $DH5{\alpha}$ expressing IpdC, AspC, and Iad1 produced about 1.1 g/l of IAA and 0.13 g/l of tryptophol (TOL) after 48 h of cultivation in LB medium with 2 g/l tryptophan. To improve IAA production, a tnaA gene mediating indole formation from tryptophan was deleted. As a result, E. coli IAA68 with expression of the three genes produced 1.8 g/l of IAA, which is a 1.6-fold increase compared with wild-type $DH5{\alpha}$ harboring the same plasmids. Moreover, the complete conversion of tryptophan to IAA was achieved by E. coli IAA68. Finally, E. coli IAA68 produced 3.0 g/l of IAA after 24 h cultivation in LB medium supplemented with 4 g/l of tryptophan.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1665-1670
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• 2008

콩의 oil은 식량유지 자원으로서 매우 중요한 부분을 차지하고 있으며, 전세계 식용유의 22%를 콩 oil이 차지하고 있으며 식품에서 매우 중요한 영양학적인 요소이다. 이중 불포화지방산은 지방산 중에서 종자 구성물질들은 polygenetic 형질들로 되어있다. 본 시험은 큰올콩과${\times}$신팔달콩의 RIL 계통과 SSR marker를 이용하여 유전자지도를 작성하고, 이를 바탕으로 불포화지방산의 함량과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs)를 탐색하였다. Oleic acid 함량과 관련된 QTLs는 7개의 연관군에서 8개의 마커가 확인되었으며, linoleic acid는 5개의 연관군에서 7개의 마커가 확인되었다. 그리고 linolenic acid는 5개의 연관군에서 각각 하나씩의 마커가 확인되었다. 본 시험의 결과 불포화지방산에 공통적으로 나타난 QTL은 연관군 C1과 L이었다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1145-1151
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• 2017

세제에 의하여 대장균의 periplasm에서 penicillin G amidase (PGA)를 방출하는 방법을 연구하였다. 결과적으로 세제와 lysozyme의 혼합 작용이 효과적인 것으로 나타났다. 세포 투과성의 최적 조건을 알아보기 위하여 세제의 종류, 농도, pH, 반응 시간, 온도 등의 영향을 살펴보았다. 그리하여 대장균에서 재조합 PGA를 periplasm에서 방출하는 모델을 만들 수 있었고 방출된 PGA를 농축할 수 있었다. 실리카 구슬을 이용한 고정화 시스템으로 PGA 용액을 농축할 수 있었으며, 더 이상의 정제 과정 없이 순수하게 추출 할 수 있었다. 고정화된 PGA는 penicillin G 생성의 원료인 6-APA를 생산하는데 사용할 수 있었다. 이 방법은 대장균으로부터 재조합 단백질을 추출하는 간단한 방법이며 고정화 PGA를 이용하여 ${\beta}-lactam$ 항생물질의 산업적 생산 이용될 수 있을 것으로 사료된다.