• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권6호
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• pp.800-807
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• 2022

Four aprE genes encoding alkaline serine proteases from B. subtilis strains were used as template genes for family gene shuffling. Shuffled genes obtained by DNase I digestion followed by consecutive primerless and regular PCR reactions were ligated with pHY300PLK, an E. coli-Bacillus shuttle vector. The ligation mixture was introduced into B. subtilis WB600 and one transformant (FSM4) showed higher fibrinolytic activity. DNA sequencing confirmed that the shuffled gene (aprEFSM4) consisted of DNA mostly originated from either aprEJS2 or aprE176 in addition to some DNA from either aprE3-5 or aprESJ4. Mature AprEFSM4 (275 amino acids) was different from mature AprEJS2 in 4 amino acids and mature AprE176 in 2 amino acids. aprEFSM4 was overexpressed in E. coli BL21 (DE3) by using pET26b(+) and recombinant AprEFSM4 was purified. The optimal temperature and pH of AprEFSM4 were similar to those of parental enzymes. However, AprEFM4 showed better thermostability and fibrinogen hydrolytic activity than the parental enzymes. The results indicated that DNA shuffling could be used to improve fibrinolytic enzymes from Bacillus sp. for industrial applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권5호
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• pp.515-518
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• 2011

A gene encoding bacillopeptidase F, bpr86-1, was cloned from B. amyloliquefaciens CH86-1 isolated from cheonggukjang. This gene could encode a preproenzyme of 1,431 amino acids. When bpr86-1 was introduced into B. subtilis WB600 via pHY300PLK, an E. coli-Bacillus shuttle vector, the transformant showed fibrinolytic activity. During growth on LB, the fibrinolytic activity of cells increased sharply when they entered the stationary phase. The highest activity (761.4 mU/mg protein) was observed at 96 h of cultivation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.347-356
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• 2019

Bacillus sp. BS2 showing strong fibrinolytic activity was isolated from sea squirt (munggae) jeotgal, a traditional Korean fermented seafood. BS2 was identified as B. velezensis by molecular biological methods. B. velezensis BS2 grows well at 15% NaCl and at $10^{\circ}C$. When B. velezensis BS2 was cultivated in TSB broth for 96 h at $37^{\circ}C$, the culture showed the highest fibrinolytic activity ($131.15mU/{\mu}l$) at 96 h. Three bands of 27, 35 and 60 kDa were observed from culture supernatant by SDS-PAGE, and fibrin zymography showed that the major fibrinolytic protein was the 27 kDa band. The gene (aprEBS2) encoding the major fibrinolytic protein was cloned, and overexpressed in heterologous hosts, B. subtilis WB600 and E. coli BL21 (DE3). B. subtilis transformant showed 1.5-fold higher fibrinolytic activity than B. velezensis BS2. Overproduced AprEBS2 in E. coli was purified by affinity chromatography. The optimum pH and temperature were pH 8.0 and $37^{\circ}C$, respectively. $K_m$ and $V_{max}$ were 0.15 mM and $39.68{\mu}M/l/min$, respectively, when N-succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA was used as the substrate. AprEBS2 has strong ${\alpha}$-fibrinogenase and moderate ${\beta}$-fibrinogenase activity. Considering its high fibrinolytic activity, significant salt tolerance, and ability to grow at $10^{\circ}C$, B. velezensis BS2 can be used as a starter for jeotgal.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.436-439
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• 1989

고온, 호알칼리성 Bacillus속 K-17 균주에서 $\beta$-xylosidase 유전자를 pBR322를 벡터로 이용하여 클로닝시켰다. p-Nitrophenyl-$\beta$-xylopyranoside를 함유하는 LB 한천배지에서 노란색을 형성하는 대장균 형질전환주에서 재조합 플라스미드 pAX278을 분리하였으며, 본 pAX278은 pBR322와 고온, 호알칼리성 Bacillus K-17 균주 염색체 DNA의 5.0 kb HindIII절편으로 구성되어 있었다. Biotin으로 로식된 pAX278을 probe로 하여 상동성 시험을 하여 본 결과, pAX278에 존재하는 5.0 kb HindIII 절편은 Bacillus K-17 균주의 염색체 DNA HindIII 절편 중에서 5.0 kb 분만 아니라 0.9 kb 절편과도 상동성이 있었다. pAX278의 5.0 kb 절편을 pGR71에 연결시켜 B. subtilis에서도 발현시켰다. pAX278을 가지는 E. coli 균주가 생성하는 $\beta$-xylosidase는 균체외에 존재하였으며 그 효소학적 성질은 Bacillus속 K-17의 $\beta$-xylosidase와 동일하였다.

• 생명과학회지
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• 제7권1호
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• pp.30-38
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• 1997

내열성 {\alpha}$-amulase를 생산하는 미생물을 분리하기 위하여 각종 분리원으로 시료를 채취하여 55$^{\circ}C$ 이상에서 생육하고 가장 내열성 {\alpha}$-amulase 생산능이 우수한 균주를 분리, 동정한 결과 thermophilic Bacilus 속으로 추정되었다. 균체생육과 효소생산의 최적온도는 60~$65^{\circ}C$였고, 초발 pH8.0에서 가장 높은 효소생산능을 보였다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 양호한 탄소원은 soluble starch, dextrin, prtato starch, corn starch 등의 다당류이었으며 glucose, fructose 등의 단당류에서는 효소생산이 미약하거나 억제를 받았다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 중요한 질소원은 yeast extract이었따. 0.1% $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, 0.001%의 Tween-80의 첨가는 {\alpha}$-amulase 생산성을 증가시켰다. 본 공사균이 생산한 조효소액의 특성을 검토해 본 결과, 8$0^{\circ}C$에서 최적 효소활성을 보였으며, 10$0^{\circ}C$에서도 23%의 잔존활성을 나타내었다. 최적 pH는 5.0이었다. $Ca^{2+}$은 효소활성 증진에는 영향을 미치지 않았다. 공시균으로부터 분리한 genomic DNA를 중온성 BAcillus subtilis KCTC 1024에 형질전환시킨 결과, transformant는 wild type에 비하여 약 2배의 효소활성이 증가되었다.

• 미생물학회지
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• 제39권3호
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• pp.135-140
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• 2003

Bacillus sp.는 다량의 효소와 기능성 펩타이드들을 세포외로 분비하는 것으로 알려져 있다. Signal recognition particle (SRP)과 SRP receptor는 세포외 분비 단백질의 이동에 있어서 중심적 역할을 담당한다. B. lentimorbus WJ5의 DNA microarray 결과, 감마선 조사로 유도된 항진균 활성 결핍 돌연변이체인 WJ5m12에서 B. subtilis srb homologue (srbL)의 발현이 감소되는 것을 관찰할 수 있었다. SRP receptor와 항진균 활성 사이의 연관성을 고찰하기 위하여 B. lentimorbus WJ5의 srbL을 PCR로 증폭하여 pQE30 vector에 클로닝 하였으며, B. lentimorbus WJ5m12에 형질전환 시켰다. 형질전환된 B. lentimorbus WJ5m12::srbL은 항진균 활성이 복원되었다. 이차원 전기영동 결과, 수 종의 세포외 분비 단백질의 전구체들이 항진균 활성 결핍 돌연변이 균주에서 축적되었고 B.lentimorbus WJ5m12::srbL에서는 야생형 균주의 단백질 수준까지 감소되는 현상을 관찰할 수 있었다. 이는 B.lentimorbus WJ5의 항진균 활성 관련 물질의 이동에 있어서 srbL이 중요한 역할을 한다는 것을 암시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권2호
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• pp.102-110
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• 2018

myo-Inositol (MI)을 대사하여 다른 물질로 전환하는 미생물을 과수원 토양으로부터 분리하였다. 분리균 YB-46은 유일한 탄소원으로 MI이 첨가된 배지에서 성장하였고 16S rDNA 염기서열에 따라 Enterobacter 속의 균주로 추정되었다. Fosmid pCC1FOS 벡터를 사용하여 제조된 거대 유전체 은행으로부터 MI을 미지의 대사 물질로 전환하는 Escherichia coli 형질전환주를 선발하였다. 이로부터 플라스미드를 분리하고 삽입된 유전자의 일부 염기서열을 결정한 결과 336 아미노 잔기로 구성된 myo-inositol dehytrogenase (IolG)를 암호화하는 iolG 유전자가 발견되었다. 분리균 YB-46의 IolG는 E. aerogenes와 Bacillus subtilis의 IolG와 약 50% 수준의 상동성을 보였다. 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged IoG (HtIolG)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtIolG를 정제하였다. 정제된 HtIolG는 $45^{\circ}C$와 pH 10.5에서 최대 활성을 보였고 MI과 D-glucose에 대한 활성이 가장 높았으며 D-chiro-inositol, D-mannitol 및 D-xylose에도 90% 이상의 활성을 보였다. 최적 반응조건에서 MI을 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 $K_m$과 $V_{max}$가 1.83 mM과 $0.724{\mu}mol/min/mg$로 확인되었다. HtIolG의 활성은 $Zn^{2+}$에 의해 1.7배 증가하였으며, $Co^{2+}$와 SDS에 의해서는 크게 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.142-147
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• 2012

효모 Saccharomyces diastaticus가 포자형성기에 세포질에서 생산된다고 알려진 포자형성 특이 glucoamylase (SGA)가 세포 외로 분비되는 단백질임을 증명하고자 S. dastaticus의 SGA promoter와 예상되는 분비신호서열 다음에 reporter gene으로 사용한 고초균의 CMCase 구조유전자를 융합한 재조합 플라스미드 pYSC25를 제작하고 수주세포인 S. diastaticus YIY345에 형질전환 하였다. 형질전환체를 1% CMC를 포함하는 최소한천배지에서 배양한 후 Congo red 염료로 염색하여 생성된 투명환으로부터 SGA의 분비서열에 의해 세균의 CMCase가 효모세포외로 분비되는 것을 확인하였다. 효모세포부위 별 CMCase의 활성분포를 측정하여 SGA 분비서열의 분비효율을 추정하기 위해 효모세포 배양액을 배양상등액, periplasmic 및 세포질 분획으로 나눈 다음 효소활성을 측정한 결과 CMCase 활성의 76%가 배양상등액과 periplasmic 부위에 존재하였으며 N-연결형 당쇄가 일어났으므로 SGA 분비서열은 효과적으로 작용함을 알 수 있었다. 대조균인 고초균에서 생산된 CMCase에서는 당쇄가 일어나지 않은 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 SGA는 아미노 말단에 존재하는, 24개의 아미노산으로 구성된 분비서열을 보유한 분비성 단백질임을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.210-218
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• 1990

Bacillus subtilis를 재료로 하여 아미노산 합성에 관련된 유전자와 항생제 내성에 관련된 유전자를 균주들 간의 토양환경에서의 생존기간과 유전자전이 빈도를 측정하였다. 손수배양시 각 균주의 vegetative cell의 수는 일주일 내에 $10^{-1}$-$10^{-1.5}$배로 감소하였으나 각 포자의 수는 이보다 적게 감소하였다. 멸균된 토양에서는 각 균주의 vegetative cell과 포자의 감소는 2-4일 이내에 최초 접종할 균체수의 $10^{-15}$ - $10^{-3}$배 수준까지는 감소하였으나 그 이후로는 뚜렷한 감소 경향을 나타내지 않았다. In vitro에서 각 아미노산 합성에 관련된 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 transformation frequency(형질전환빈도)는 각각 $1.3{\pm}0.6{\times}10^{-6}$ - $6.0{\pm}2.36{\times}10^{-6}$, $8.53{\pm}0.2{\times}10^{-8}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$의 범주에서 변화하였으며, 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $1.5{\pm}0.2{\times}10^{-7}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$ 범주에서 변화하였다. 멸균된 토양에서는 각 아미노산 합성에 관련된 유전자들가 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 각각 $2.0{\times}10^{-7}$ - $2.0{\times}10^{-5}$, $2.0{\times}10^{-7}$ - $9.4{\pm}4.7{\times}10^{-6}$ 이었다 한편 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $2.0{\times}10^{-6}$ - $4.5{\times}10^{-6}$의 범주에서 측정되었다. 멸균되지 않는 토양에서의 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질변환 빈도는 멸균된 토양에서와 유사하였다. 이상의 결과로 토양에서의 유전자 전이는 transformation에 의해 이루어질 수 있음을 보여준다.