• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1350-1355
• /
• 2004

The sprA and sprB genes, encoding the chymotrypsin-like proteases Streptomyces griseus protease A (SGPA) and Streptomyces griseus protease B (SGPB), and the sprT gene that encodes Streptomyces griseus trypsin (SGT) were cloned from S. griseus and were overexpressed in various strains of S. griseus. When the sprT gene was introduced into S. griseus, trypsin activity increased 2-fold in the A-factor deficient mutant strain, S. griseus HH1, and increased 4-fold in the wild strain, S. grise us IFO 13350. However, there was no detectable increase of chymotrypsin activity in the transformants of S. griseus with either sprA or sprB, in contrast to the results obtained from S. lividans as a heterologous host. To solve the negative gene dosage effects in S. griseus, either the sprA or the sprB genes with their own ribosome binding sites were linked to the downstream of the entire sprT gene, and the coexpression efficiency was examined in S. lividans and S. griseus. The transformants of S. lividans with either pWHM3-TA (sprT+sprA) or pWHM3­TB (sprT+sprB) showed 3-fold increase of trypsin activity over that of the control, however, only the transformant of pWHM3-TB demonstrated 7-fold increase in chymotrypsin activity, indicating that the pWHM3-TB has a successful construction for the overexpression of chymotrypsin in Streptomyces. When the coexpression vectors were introduced into S. griseus IFO 13350, the trypsin level sharply increased by more than 4-fold, however, the chymotrypsin level did not increase. These results strongly suggest that the overexpression of the sprA and sprB genes is tightly regulated in S. griseus.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제11권6호
• /
• pp.1077-1086
• /
• 2001

The sprA and sprB gene encoding chymotrypsin-like proteases Streptomyces griseus protease A (SGPA) and Streptomyces griseus protease B (SGPB) and the sprT gene that encodes Streptomyces griseus trypsin (SGT) were cloned from Streptomyces griseus ATCC10137 and overexpressed in Streptomyces lividans TK24 as a heterologous host. The chymotrypsin activity of tole culture broth measured with the artificial chromogenic substrate , N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide, was 10, 14 and 14 units/mg in the transformants haboring the sprA, sprB and sprD genes, respectively. The growth of S. lividans reached the maximum cell mass after 4 days of culture, yet SGPA and SGPD production started in the stationary phase of cell growth and kept increasing for up to 10 days of culture in an R2YE medium. The trypsin activity of the culture broth measured with the artificial chromogenic substrate , N-${\alpha}$-benzoyl-DL- arginine-p-nitroanilide , was 16 units/mg and SGT production started in the stationary phase of cell growth and kept increasing for up to 10 days of culture in an R2YE medium. The introduction of the sprA gene into S, lividans TK24 triggered the biosynthesis of pigmented antibiotics, actinorhodin and undecylprodigiosin, and induced significant morphological changes in the colonies in Benedict, R2YE, and R1R2 media. In addition, the introduction of the sprT gene also induced morphological changes in the colony shape without affecting the antibiotic production, thereby implying that certain proteases would appear to play very important and specific roles in secondary-metabolites formation and morphological differentiation in Streptomyces.

• 한국식품영양학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.364-369
• /
• 2002

방선균은 토양 속에 다양하게 존재하는 미생물의 일종으로 그람 양성 진정세균으로 이차대사산물을 생산하는 시기와 포자 착생이 시작되는 세포분화의 시기가 밀접한 관련이 있다. S. griseus는 streptomycin을 비롯한 다양한 종류의 endopeptidase 및 exopeptidase들을 생산한다. 방선균에서의 protease 생산은 많은 경우에 이차대사산물이 형성되거나 형태분화가 유도되는 시기에 동시에 시작된다는 점에서 Pretense가 이차대사물질 생산 및 세포분화에 일정한 기능을 수행할 것이 라는 점을 시사하고 있다. 본 연구에서는 S. griseus IFO 13350에서 클로닝한 SGPD protease가 각 strain에서 형태학적으로나 생리적으로 어떠한 gene dosage 효과를 미치는지 조사하는 것이었다. sprD 유전자가 S.lividans를 숙주로 사용한 시스템에서 대량발현이 성공적으로 되는 것을 확인한 후, 본 유전자를 클로닝한 S. griseus IFO13350 균주와 이의 A-factor 결손주인 S. griseus HH1에 형질전환하였다. S. griseus HH1과 S. griseus IFO13350에서는 protease activity가 벡터만 도입된 대조군과 sprD 유전자가 들어간 형질전환체에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 S. griseus IFO 13350 및 HH1 모두에서 생리학적·형태학적 분화의 차이를 발견하지 못하였다. Chymotrypsin계열의 pretense를 암호화하는 유전자만이 S. griseus에서 발현이 repression된다는 사실을 본 연구 결과를 통하여 알게 되었다. 이를 바탕으로 sprD유전자와 동일계열의 chymotrypsin 계열의 유전자들이 공통적으로 S. griseus에서 repression 되는 일반적인 기전이 있을 것으로 판단, chymotrypsin계열 유전자들의 promoter부분의 염기 상동성을 조사하였다 번역개시부위 바로 상부 유전자부터 상동성을 조사한 결과 적어도 상당부분의 염기배열이 잘 보존된 지역이 존재함을 알게 되었다. 향후 이들 발현기구의 조절기구를 연구함으로서 protease의 기능을 밝히는데 좋은 단서를 제공할 것으로 판단된다.