• 한국환경농학회지
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• 제29권4호
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• pp.388-395
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• 2010

미생물을 이용한 인삼 재배지 내 잔류 tolclofos-methyl의 효과적 분해를 목적으로, tolclofos-methyl에 대한 분해능을 보이는 미생물을 선발하였다. 선발된 미생물은 16S rDNA 염기서열분석을 통하여 Sphingomonas 속으로 동정되었다. 선발 미생물 Sphingomonas sp. 224는 1/10 농도의 LB 배지에 함유된 20 mg/L 농도의 tolclofos-methyl을 배양 72시간 이내에 95% 이상 분해하는 것으로 확인되었다. 또한 이 미생물이 tolclofos-methyl을 분해하여 얻어지는 산물로 2,6-dichloro-4-methyl phenol이 확인됨에 따라 미생물이 생산하는 가수분해 효소에 의한 분해 경로를 가지는 것으로 추정되었다. Tolclofos-methyl 분해 미생물 Sphingomonas sp. 224를 인삼경작지 토양에 처리하여 이들 토양에 잔류되어 있는 tolclofos-methyl에 대한 분해능을 확인 한 결과, 20 mg/Kg 농도의 토양 잔류 tolclofos-methyl에 대하여 14일 이내에 약 50%의 분해력을 보이는 것으로 확인되었다. 이것은 단일 미생물을 이용한 배지 및 토양 내 tolclofosmethyl의 생분해 효과를 처음으로 확인한 연구 결과이다.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.201-207
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• 2005

유류에 의해 오염된 토양으로부터 난분해성 물질인 phenanthrene을 유일한 탄소원과 에너지원으로 이용하며 성장하는 균주들을 분리한 후, 그중에서 분해능이 가장 우수한 균주를 선별하여 HS362라고 명명하였다. HS362는 생화학적 검사로는 Sphingomonas paucimobilis와, 16S rDNA 염기서열 분석으로는 Sphingomonas CF06과 가장 유사한 것으로 나타났고, 지방산분석 결과도 그람음성 간균인 Sphingomonas 속으로 판명되었으므로 Sphingomonas sp. HS362라고 명명하였다. 이 균은 500 ppm의 phenanthrene을 단일 탄소원으로 첨가한 경우, 10일 만에 $98{\%}$ 이상을 분해하였고,3000 ppm의 phenanthrene이 첨가된 경우에도 10일 만에 약$30{\%}$ 이상을 분해하는우수한 균임이 확인되었다. 또한 이 균은PAH들(Polycyclic aromatic hydrocarbons) 중에서 phenanthrene 이외에도 분자량이 적은 indole, naphthalene은 분해할 수 있는 반면에, 분자량이 큰 pyrene, fluoranthene은 분해하지 못하였다. Spitingomonas sp. HS362에 의한 phenanthrene 분해는$30^{\circ}C$, pH $4{\~}8$, NaCl $1{\%}$ 이하의 농도인 조건하에서 배양했을 때 가장 우수했으며, 특히 전분과 SDS, Tween 85, Triton X-100와 같은 계면활성제를 첨가해 주었을 때 분해가 증진되었다. 또한, 전배양을 통해서 phenanthrene의 분해가 증진되는 것을 볼 때에 분해효소가 유도되는 것으로 추측할 수 있었다. Spltingomonas sp. HS362는 5개의 plasmid를 가지고 있는데, 그중에서 plasmid p4를 잃었을 때에는phenanthrene을 분해하지 못하는 것으로 보아plasmid p4가 phenanthrene분해와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.63-66
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• 2008

Anthracene is a PAH that is not readily degraded, plus its degradation mechanism is still not clear. Thus, two strains of anthracene-degrading bacteria were isolated from long-term petroleum-polluted soil and identified as Sphingomonas sp. 12A and Pseudomonas sp. 12B by a 16S rRNA sequence analysis. To further enhance the anthracene-degrading ability of the two strains, the biosurfactants produced by Pseudomonas aeruginosa $W_3$ were used, which were characterized as rhamnolipids. It was found that these rhamnolipids dramatically increased the solubility of anthracene, and a reverse-phase HPLC assay showed that the anthracene degradation percentage after 18 days with Pseudomonas sp. 12B was significantly enhanced from 34% to 52%. Interestingly, their effect on the degradation by Sphingomonas sp. 12A was much less, from 35% to 39%. Further study revealed that Sphingomonas sp. 12A also degraded the rhamnolipids, which may have hampered the effect of the rhamnolipids on the anthracene degradation.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.659-663
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• 2009

장기간 경유로 오염된 지역의 토양으로부터 분리한 세균 3Y는 석유계 탄화수소를 구성하는 다양한 화합물을 유일 탄소원으로하여 성장하였다. Sphingomonas sp. 3Y는 지방족 화합물은 물론이고 방향족 화합물을 이용해서 성장할 수 있었다. 지방족 화합물로서는 hexane과 hexadecane을 이용하여 성장하였고, 한편 방향족 화합물로서는 BTEX는 물론이고 phenol, biphenyl, 또는 phenanthrene을 유일 탄소원으로 이용하여 성장하였다. 본 균주는 indole과 catechol을 이용한 실험결과 방향족 탄화수소의 생분해 과정에서 맨 첫 단계 반응에 관여하는 효소인 aromatic ring dioxygenase 활성과 benzene 환을 깨는 효소인 meta-cleavage dioxygenase 활성을 나타내었다. Sphingomonas sp. 3Y의 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석과 계통수 작성 결과 본 균주는 ${\alpha}$-Proteobacteria인 Sphingomonas속에 해당하였으며 지금까지 잘 알려진 석유계 탄화수소를 분해하는 Sphingomonas sp. 균주들과는 다른 cluster를 형성하였다. 다양한 석유계 탄화수소 성분을 이용하여 성장하는 Sphingomonas sp. 3Y는 유류로 오염된 토양의 복원에 유용하게 사용될 것으로 여겨지며 이 균주의 최적 분해 조건을 조사한다면 그 결과는 이 균주가 분리된 오염지역의 생물학적 분해를 최적화하는데 기여할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.92-96
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• 1997

Pseudomonas sp. strain DJ77로부터 클로닝한 catechol 분해와 관련된 phnDEFG 유전자들이 존재하는 pHENX7에서 phnF 유전자의 염기서열을 밝혔다. Extradiol dioxygenase 유전자인 phnE와, 2-hydroxymuconic semialdehyde dehydrogenase를 생산하는 phnG 유전자 사이에 존재하는 유전자 phnF는 432 bps로 된 하나의 open reading frame(ORF)으로 존재하였고, 여기서 유추한 아미노산은 143개로 분자량 13,859 dalton의 polypeptide를 만들어 내고 있다. phnF 유전자는 Sphingomonas sp. strain HV3 catE 유전자 부위와 sphingomonas yanoikuyae B1의 xylE와 xylG 사이에 존재하는 ORF 부위의 염기서열과 각각 99%, 68.6%의 상동성을 가지고 있었다. 또한 PhnF 단백질의 아미노산서열은 citrobacter freundii DSM30040의 orfY 부위의 아미노산서열과 62.3%의 상동성이 있었다.

• Journal of Microbiology
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• 제37권4호
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• pp.185-192
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• 1999

A phenanthrene-degrading bacterium was isolated from an oil-spilled intertidal sediment sample and identified as Sphingomonas sp. KH3-2. The strain degraded polycyclic aromatic compounds such naphthalene, fluorene, biphenyl, and dibenzothiophene. When strain KH3-2 was cultured for 28 days at 25C, a total of 500 ppm of phenanthrene was degrated with a concomitant production of biomass and Folin-Ciocalteau reactive aromatic intermediates. Analysis of intermediates during phenanthrene degradation using high-performance liquid chromatography and gas chromatography/mass spectrometry indicated that Sphingomonas sp. KH3-2 primarily degrades phenanthrene to 1-hydroxy-2-naphthoic acid (1H2NA) and further metabolizes 1H2NA through the degradation pathway of naphthalene.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.121-129
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• 2015

알긴산은 미역이나 다시마 같은 갈조류의 세포벽에 존재하거나 또는 특정 박테리아들이 biofilm을 만들기 위하여 생산하는 L-${\alpha}$-guluronate 및 D-${\beta}$-mannuronate로 구성된 산성다당류이다. 전보에서 보고한 Sphingomonas sp. MJ-3의 외부 분해효소인 올리고알긴산 분해효소(oligoalginate lyase, MJ3-Oal)는 효소단백질의 N-terminal 영역에 내부 알긴산 분해효소인 polyM 분해효소의 단백질 서열과 상동성을 가지고 있었다. 본 실험에서는 MJ3-Oal이 외부 분해효소 활성뿐 만 아니라 내부 분해효소 활성도 함께 가지는 효소인지 알기 위하여 Saccharophagus degradans 2-40T 유래 올리고알긴산 분해효소인 Alg17c의 결정구조와 상동성 모델링을 행하였으며 기질과 수소결합을 할 것으로 예상되는 잔기 중 426번째 아미노산인 tyrosine을 구조가 비슷한 phenylalanine으로 돌연변이시키고 알긴산 분해양상을 wild type과 비교하였다. MJ3-Oal의 FPLC 결과를 보면 처음에는 이당류, 삼당류 등 올리고머가 증가하다가 최종적으로 단당류로 전환되었으나 Tyr426Phe 돌연변이 효소의 FPLC profile은 외부 분해활성만 나타내었다. 또한 $^1H$-NMR spectra 역시 MJ3-Oal은 polyM block 또는 polyMG block의 내부결합을 분해하는 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 Sphingomonas sp. MJ-3 유래 올리고알긴산 분해효소는 외부 분해효소 활성 및 내부 분해효소 활성 모두 가질 가능성을 뒷받침해 준다.

• 미생물학회지
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• 제43권2호
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• pp.83-90
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• 2007

유류오염 토양에서 난분해성 물질인 PAH (polycyclic aromatic hydrocarbon)들을 잘 분해하는 균주 중 SOD (superoxide dismutase) 활성이 높은 균주인 Sphingomonas sp. KS 301의 SOD특성을 알아보기 위하여 Ammonium sulfate 침전, DEAE-Sepharose 크로마토그래피, Superose-12 겔 여과 크로마토그래피, Uno-Q1 이온교환 크로마토그래피를 이용하여 SOD 단백질을 정제하였다. Sphingomonas sp. KS 301은 DEAE-Sepharose 크로마토그래피로 분석한 결과, 기존의 알려진 세균들과는 달리 서로 다른 5가지의 SOD 활성을 가지고 있는 것으로 나타났으며 본 연구에서는 그중 SOD III를 부분 정제하였다. 정제한 SOD III는 Mn type 및 Fe type Escherichia coli SOD와 비교했을 때 비활성도(specific activity)가 5배로 높게 나타났다. SOD III의 분자량은 SDS-PAGE에서는 23 kDa으로 측정되었으며 Superose-12겔 여과 크로마토그래피 후 native 상태의 분자량은 71 kDa으로 정제한 SOD는 3개의 소단위체로 구성되어 있는 것으로 보여진다. 정제한SOD III의 최적 pH는 7.0 이었고 $20^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보였다. 또한 SOD의 종류를 알 수 있는 억제물질 $NaN_{3},\;H_{2}O_{2},\;KCN$를 이용한 억제효과를 살펴보았더니 $NaN_{3}$에만 억제되어 Mn type의 SOD임을 알 수 있었다. 또한 이 효소의 아미노 말단의 아미노산 서열은 Psudomonase ovalis 및 Vibrio cholerae의 SOD와 가장 유사하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1306-1310
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• 2006

Sphingomonas sp. strain SB5 could degrade carbofuran and carbofuran-7-phenol to a hydrolytic product, 2-hydroxy-3-(3-methlypropan-2-o1)phenol, and several red metabolites. However, the chemical structures of the red metabolites have largely remained unidentified. In this study, we identified the structure of one of the red metabolites as 5-(2-hydroxy-2-methyl-propyl)-2,2-dimethyl- 2,3-dihydro-naphtho[2,3-6]furan-4,6,7,9-tetrone by using mass spectrometric and NMR ($^1$H, $^{13}$C) analyses. It is suggested that the red metabolite resulted from condensation of some metabolites in the degradation of 2-hydroxy-3-(3-methlypropan-2-o1)phenol, a hydrolytic product derived from carbofuran. To our knowledge, this is the first paper to report a red metabolite in bacterial degradation of the insecticide carbofuran.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.195-200
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• 2005

Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자군은 protocatechuate (PCA)의 분해과정에 관여하는 PCA 4,5-dioxygenase, 4-carboxy-2hydroxymuconic semialdehyde (CHMS) dehydrogenase, 2-pyrone04,5-dicarboxylate(PDC) hydrolase, 4-oxalomesaconate (OMA) hydratase, 그리고 4-oxalocitramalate (OCM) aldolase 등의 효소들을 생산하는 유전자들과 transporter의 역학을 하는 유전자로 각각 확인되었다. 이 유전자군은 Comamonas sp. strain DJ-12의 chromosomal DNA로부터 얻은 PCR 산물들을 T-vector에 ligation하여 재조합 플라스미드 pMT1, pMT2, pMT3, pMT4, pMT5, pMT6, pMT7, pMT8, pMT9, pMT10을 제조하였다. 이들 재조합 플라스미드의 염기서열을 분석한 결과 PCA 4,5-dioxygenase 유전자는 alpha(pmcA)와 beta(pmcB) 두 개의 subunit으로 구성 되어있으며, 각각 450 bp와 870 bp이었다. CHMS dehydrogenase 유전자(pmcC)는 960 bp, PDC hydrolase 유전자(pmcD)는 918 bp이였으며, OMA hydratase 유전자(pmcE)는 1029 bp, OCM aldolase 유전자 (pmcF)는 689 bp, 그리고 transporter 유전자(pmcT)는 1,398 bp이였다. 이들 pmc 유전자들은 pmcT-pmcE-pmcF-pmcD-pmcA-pmcB-pmcC의 순서로 배열되어 있었다. Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자산물의 아미노산 서열을 분석한 결과, Comamonas testosteroni BR6020 및 Psedomonas ochraceae NG.J1와 $94{\~}98\%$의 높은 유사성을 보였고, 그 유전자들의 배열 순서도 동일하였다. 그러나 Sphingomonas paucimobilis SYK-6, Sphingomonas sp. LB126, 그리고 Arthrobacter keyser 12B와는 아미노산 서열이 $52{\~}74\%$의 유사성을 보였고, 그 유전자의 배열 구조도 상이하였다.