• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.183-188
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• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권2호
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• pp.105-111
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• 2002

The biological removal of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) was studied in a bench-scale bioreactor using a bacterial culture of strain OK-5 originally Isolated from soil samples contaminated with TNT. The TNT was completely removed within 4 days of incubation in a 2.5 L bench-scale bioreactor containing a newly developed medium. The TNT was catabolized in the presence of different supplemented carbons. Only minimal growth was observed in the killed controls and cultures that only received TNT during the incubation period. This catabolism was affected by the concentration ratio of the substrate to the biomass. The addition of various nitrogen sources produced a delayed effect for the TNT degradation. Tween 80 enhanced the degradation of TNT under these conditions. Two metabolic intermediates were detected and identified as 2-amino-4, 6-dinitrotoluene and 4-amino-2, 6-dinitrotoluene based on HPLC and GC-MS analyses, respectively. Strain OK-5 was characterized using the BIOLOG system and fatty acid profile produced by a microbial identification system equipped with a Hewlett Packard HP 5890 II gas chromatograph. As such, the bacterium was identified as a Stenotrophomonas species and designated as Stenotrophomonas sp. OK-5.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.247-253
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• 2002

환경오염원으로서 폭약 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)에 대한 TNT 분해세균 Stenotrophomonas sp. OK-5의 세포반응에 대하여 조사하였다. 아치사조건의 TNT농도와 노출시간에 따른 균주 OK-5의 생존율을 분석한 결과, 이 세균의 생존율은 스트레스 충격 단백질의 생성과 비례하였다. 총세포 지방산 조성분석에서 균주 OK-5는 tryp-ticase soy agar에서 자랄 때보다 TNT 배지에서 자랄 때 여러 가지 종류의 지방산이 생성되거나 사라지는 것이 밝혀졌다. 주사전자현미경하에서 TNT에 노출된 세포는 쭈글쭈글하고 불규칙적인 간상형으로 나타났다. Anti-DnaK와 anti-GroEL을 이용하여 SDS-PAGE와 Western blot을 통한 분석으로 균주 OK-5는 70 kDa DanK와 60 kDa GroEL을 포함하는 몇가지 스트레스충격단백질을 생성하는 것으로 밝혀졌다. TNT에 노출된 OK-5 배양에서 수용성 단백질 분획에 대하여 2-D PAGE를 실시하였으며, pH 3에서 pH 10의 범위에서 약 300여 개 spot들이 silver로 염색된 gel상에서 관찰되었다. 이들 가운데 TNT의 반응으로 현저하게 유도되고 발현된 10개의 spot들을 확인하였으며, 2개의 단백질, spot #1과 spot #10에 대한 내부아미노산 서열을 ESI-Q TOF로 분석한 결과, Xylella fastidiosa의 DnaK protein XF2340와 Mesorhizobium loti의 스트레스 유도단백질로 각각 밝혀졌다.

• 미생물학회지
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• 제39권4호
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• pp.223-229
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• 2003

2,4,6-Trinitrotoluene (TNT)을 분해할 수 있는 Stenotrophomonas sp. OK-5에서 분리한 NAD(P)H-nitroreductase의 특성을 조사하였다. 먼저 ammonium sulfate precipitation, DEAE-sepharose, 그리고 Q-sepharose 등의 일련의 정제 과정을 통하여 NAD(P)H-nitroreductase을 분리정제하였다. 분취기로부터 얻어진 시료로부터 NAD(P)H-nitroreductase의 효소활성을 가지는 3개의 다른 fractions (I, II 및 III)이 탐침되었다. NAD(P)H-nitroreductase의 fractions I, II, 그리고 III의 비활성(specific activity)은 각각 5.06 unit/mg, 4.95 unit/mg, and 4.86 unit/mg이었으며, crude extract와 비교하여 각각 10.5배, 9.8배, 8.9배 이상 농축되었다. 이 실험에서 이들 3개의 fractions 가운데, fraction I이 가장 높은 비활성을 나타내었다. NAD(P)H-nitroreductase (fractions I, II 및 III)의 효소활성에 영향을 미치는 몇 가지 요인을 조사하였다. 모든 NAD(P)H-nitroreductase (fractions I, II 및 III)의 최적 온도는 30$^{\circ}C$이었으며, 최적 pH는 약 7.5이었다. 4Ag^+, Cu_2^+, Hg_2^+$ 등의 금속이온은 약 80%의 효소활성을 저해하였으나, $Mn_2^+ 이나 Ca_2^+$의 첨가 시에는 약 30~40% 정도의 활성이 감소되었다. 그러나 $Fe_3^+$은 이들 효소의 활성을 증진시켰다. SDS-PAGE에 의해 측정된 NAD(P)H-nitroreductase의 fractions I, II 및 III의 분자량은 모두 약 27 kDa임이 확인되었다.