• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.294-301
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• 2001

The effects of including glycine and isonicotinic acid hydrazide (INH) in the growth medium (Luria broth, LBG) on the subsequent lysozyme-imduced protoplast formation and transformation efficiency of Corynebacterium glutamicum were studied. The transformation efficiency of C. glutamicum AS019 increased up to 100-fold as the ocncentrationof glycine in the media increased from 0% to 5% (w/v), relative to cells grown in the absence of glycine. The presence of 5 mg/ml INH in the growth medium led to a further 10-fold increase in transformation efficiency. In addition, this transformation protocol was successfully applied to other strains of C. glutamicum. Both chemicals affected the mycolic acid attachment to the cell surface of C. glutamicum, when INH, the relative percentage of fatty acids of AS019 to the total lipids (mycolic acid plus fatty acids) decreased from 76.9% (in LBG) to 72.9% (in LBG-2% glycine) and 66.4% (in LBG-8 mg InG/ml), thereby suggeting that these chemicals also inhibit fatty acid synthesis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권3호
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• pp.678-682
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• 2005

The promoter region of a carbon starvation gene isolated from Pseudomonas putida was cloned and analyzed for its potential use for in situ bioremediation and bioprocessing. We constructed a recombinant plasmid pMKD101 by cloning the 0.65 kb promoter region of the gene into the promoter proving vector, pMK301, which contains the lacZ for ${\beta}$-galactosidase activity as a reporter gene. pMKD101 was transformed into the wild-type P. putida MK1, resulting in P. putida RPD101, and analyzed for ${\beta}$-galactosidase activity under different culture conditions. When RPD101 was grown on the minimal medium plus $0.1\%$ glucose as a sole carbon source in batch cultures, ${\beta}$-galactosidase activity was found to be 3.2-fold higher during the stationary phase than during the exponential phase. In chemostat cultures, ${\beta}$-galactosidase activity was found to be 3.1-fold higher at the minimal growth rate (dilution rate=$0.05\;h^{-1}$) than at the maximal growth rate (dilution rate=$0.173;h^{-1}$). The results suggest that a carbon starvation promoter can be utilized to maximize the expression of a desired gene under nutrient limitation.

• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.338-340
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• 2005

변성제 (urea)와 환원제에 의해 완전히 풀린 상태의 lipase도 PEG에 의해 수식되는 것을 관찰하였다. 또한 mPEG-aldehyde로 수식된 mono-PEGylate과 di-PEGylate을 변성제와 환원제를 이용해 unfolding 시킨 후 희석에 의한 재접힘 시킨 결과, lipase에 공유결합된 PEG 분자는 재접힘 수율에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 따라서 내포체 단백질을 대상으로 변성된 상태에서 PEGylation시킨 후 in vitro 재접힘 공정을 통해 PEGylation된 상태의 재생된 단백질을 회수할 수 있는 통합공정의 타당성을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권1호
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• pp.65-72
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• 2006

자력을 이용한 분리기술의 장점을 이용하여 여러 가지 불순물들이 섞여 있는 현탁 용액으로부터 자성입자를 이용하여 목적 단백질만을 얻어낼 수 있는 기술의 가능성에 대하여 알아보고자 하였다. 자성입자를 이용하는 경우에는 (1) 자성입자 표면에 리간드 고정화, (2) ligand(리간드)와 목적 물질과의 특이적 결합, (3) 자력을 이용한 자성입자의 분리, (4) 목적 물질의 탈착 그리고 (5) 자성입자의 재사용 순서로 진행되어 여러 단계의 공정을 단순화시킬 수 있다. 이러한 자성입자를 이용한 방법은 효율성, 단순성, 까다롭지 않은 조건, 자동화의 용이성, 비용의 저렴함으로 인해 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 표면이 카르복실기로 처리된 자성입자에 IgG 항체를 고정화시킨 후 IgG를 목적 단백질로 하여 이를 분리해내고자 하였다. 이를 위하여 자성입자 표면에 다른 물질과의 비특이적 결합이 일어나지 않을 조건에 대하여 확인해 보았으며, IgG 항체를 배향성 고정화시켜 자성입자가 목적 단백질과 보다 효과적으로 결합하여 목적 단백질인 IgG만을 선택적으로 분리해 낼 수 있는지에 대하여 알아보았다. 높은 pH를 사용할 경우 비특이적 흡착을 줄일 수 있었으며, IgG 항체 고정화된 자성입자를 사용할 경우 목적 단백질인 IgG와 선택적으로 반응함을 알 수 있었다. IgG 항체의 고정화에서 Fc지역 C-terminus에 인접해 있는 탄수화물 부분을 이용하여 배향성을 준 경우, IgG 항체 내의 아민기와 고정화시키는 비배향성 고정화 방법보다 항원과의 결합능력이 약 2배 높았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.187-201
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• 2005

최근 전통적인 액체상 공정을 대체하는 기술로서 고체 담체와 단백질 사이의 '생물인식' 기능을 이용하는 새로운 생물공정기술이 개발되고 있다. 통상 고체 담체로는 표면에 특정한 기능기가 노출되어 있는 크로마토그래피용 담체를 사용한다. 단백질의 반응이나 상호작용이 단백질이 담체 표면에 부착되어 있는 상태에서 일어나기 때문에 이 '고체상 기술'은 액체상 기술에 비해 뚜렷한 장점을 갖고 있다. 고체상 재접힘은 변성제에 의해 용해된 내포체 형태의 재조합 단백질을 이온교환수지 표면에 흡착시켜 시작한다. 변성제를 단백질 주위로부터 서서히 제거시키면서 고유의 3차 구조로 재접힘시킨다. 재접힘이 완료되면 염 구배와 같은 전통적인 방법에 의해 재접힘된 단백질을 정제된 상태로 용출시킨다. 이 개념은 '확장층 흡착 재접힘'에도 연장 적용된다. 세포파쇄액에 변성제를 첨가하여 용해한 내포체 단백질은 확장층 흡착 크로마토그래피용 Streamline 담체에 흡착되고 세포찌꺼기와 불순 단백질들은 확장층 사이로 빠져 칼럼 밖으로 제거된다. 흡착된 목적 단백질은 고체상 재접힘 방법에 의해 재접힘 된 후 용출된다. 수년간 연구 발전되어 온이 새로운 재접힘 기술은 정제수율 향상, 공정 단계 감축, 공정 시간 및 부피 감소에 따라 생물의약공정의 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 증명되고 있다. 본 논문에서는 실험실에서 수행한 여러 생물의약용 단백질들을 대상으로 한 연구 실험 자료를 바탕으로 고체상 재접힘 기술의 적용 사례를 서술하였다.

• Natural Product Sciences
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• 제4권1호
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• pp.9-14
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• 1998

Jaceidin, Jaceidin-7-O-methylether and quercetin were isolated from-Juniperus phoenicea L. alcoholic extract, however, Sequoiaflavone was isolated from Cupressus semperiverns L. In addition, the alcoholic extracts of both plants were found to contain also kaempferol-3-O-rhamnoside, quercetrin, myricitrin, cupressuflavone. The chemical identities of the isolated compounds were established using UV, IR, $^1H-and\;^{13}C-NMR$ spectroscopy.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권4호
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• pp.309-314
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• 2005

We performed a basic experiment for the rapid, on-line, real-time measurement of hepatitis B surface antigen using a surface plasmon resonance biosensor. We immobilized anti­HBsAg (hepatitis B surface antigen) polyclonal antibody, as a ligand, to the dextran layer on a CM5 chip surface that had previously been activated by N-hydroxysuccinimide. A sample solution containing HBsAg was fed through a microfluidic channel, and the reflecting angle change due to the mass increase from the binding was detected. The binding characteristics between HBsAg and its polyclonal antibody followed the typical monolayer adsorption isotherm. When the entire immobilized antibody had interacted, no additional, non-specific binding occurred, suggesting the immunoreaction was very specific. The bound antigen per unit mass of the antibody was independent of the immobilized ligand density. No significant steric hindrance was observed at an immobilization density of approximately $17.6 ng/mm^2$. The relationship between the HBsAg concentration in the sample solution and the antigen bound to the ligand was linear up to ca. $40{\mu}g$/mL. This linearity was much higher than that of the ELISA method. It appeared the anti­gen-antibody binding increased as the immobilized ligand density increased. In summary, this study showed the potential of this SPR biosensor-based method as a rapid, simple and multi­sample on-line assay. Once properly validated, it may serve as a more efficient method for HBsAg quantification for replacing the ELISA.

• 유기물자원화
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• 제11권3호
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• pp.67-74
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• 2003

본 연구의 목적은 토양미생물의 일종인 Pseudomonas putida 에서 추출한 탄소고갈 유전자로부터 starvation promoter를 분리한 후 starvation vector를 개발하여 이를 미생물로부터 유용물질의 생산 및 오염물질의 정화등에 활용하기 위한 것이다. Starvation 유전자란 영양분의 결핍시에만 특수하게 발현되는 유전자의 일종으로 본 유전자로부터 promoter를 분리한 후 특정 물질을 분해 또는 생성하는 유전자를 분리된 promoter에 유전자 재조합 방법에 의하여 연결시키면 영양분의 공급을 최소화하고 세균의 생장을 억제 시키는 동시에 promoter에 연결된 유전자의 발현 기능은 최대화 시킴으로써 그 목적을 달성할 수 있다 하겠다. 본 연구에서는 기 분리된 starvation gene으로부터 promoter를 분리한 후 이를 적절한 벡터에 연결시켜 starvation vector인 pYKS101을 완성하였다. 본 벡터의 성능을 시험하기 위하여 reporter gene으로 lacZ유전자를 벡터내에 클로닝하여 세균의 염색체에 삽입시킨후 그 성능을 조사하였다. 삽입된 유전자는 예상한 바와같이 세균이 영양분이 결핍되었을 때 충분한 영양분이 공급되었을 때보다 약 4배의 활성도를 나타냄으로써 본 벡터의 유용성을 입증할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.176-181
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• 2002

Astaxanthin (3,3＇-dihydroxy-${\beta}$, ${\beta}$-carotene-4-4＇-dione), a natural pigment of pink to red color, is widely distributed in nature particularly in the skin layer of salmonoids and the crust of shrimp, lobster, etc. Recently, it was produced from the yeast culture of Phaffia rhodozyma. Because of its high thermal stability and antioxidant functionality, its applications can be extended into food, cosmetics, and pharmaceutical ingredient beyond the traditional feed additive. Because of its very high lipophilicity, astaxanthin has been extracted traditionally by strong organic solvents such as chloroform, petroleum ether, acetone, etc. In this study, we developed a surfactant-based solubillization system for astaxanthin, and used it to extract astaxanthin from disrupted yeast cells. Among Tween 20, Triton X-100 and SDS, Tween 20 was identified as the most suitable surfactant in terms of extraction capacity and safety. The ethylene oxide group of Tween 20 was identified as the most significant factor to increase the HLB value that determined the extraction capacity. The effects of micelle formation condition, such as the molar ratio of astaxanthin and Tween 20, pH, and ionic strength were also investigated. pH and ionic strength showed no significant effects. The optimal molar ratio between astaxanthin and Tween 20 was 1 : 12. Antioxidant activity of astaxanthin was higher than ${\beta}$-carotene and ${\alpha}$-tocopherol. Astaxanthin in the crude extract from the yeast cell was more resistant to air and/or light degradation than pure astaxanthin, probably because of the presence of other carotenoids and lipids.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권3호
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• pp.138-149
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• 2002

Plant cell culture provides a viable alternative over whole plant cultivation for the production of secondary metabolites. In order to successfully cultivate the plant cells at large scale, several engineering parameters such as, cell aggregation, mixing, aeration, and shear sensitivity are taken into account for selection of a suitable bioreactor. The media ingredients, their concentrations and the environmental factors are optimized for maximal synthesis of a desired metabolite. Increased productivity in a bioreactor can be achieved by selection of a proper cultivation strategy (batch, fed-batch, two-stage etc.), feeding of metabolic precursors and extraction of intracellular metabolites. Proper understanding and rigorous analysis of these parameters would pave the way towards the successful commercialization of plant cell bioprocesses.