• 제목/요약/키워드: cAMP-CRp

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한국에서 분리된 병원성 Salmonella 균주의 장독소 유전자(stn) 분포와 발현조절 기작 (Prevalence of Salmonella Enterotoxin Gene(stn) among Clinical Strains Isolated in Korea and Regulation of stn Expression)

  • 임상용;유상렬
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.316-321
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    • 2000
  • Role of enterotoxin from Salmonella in pathogenesis is not know. Enterotoxin gene from Salmonella typhimurium(stn) encodes a 29kDa toxin that has no homology to any other known enterotoxins. Expression of stn is enthanced upon contact with epithelial cell but not all strains having the stn gene express Stn, Based on PCR analysis, we found that all 36 clinical strains of Salmonella isolated in Korea tested carried the stn gene. To understand the trgulation of the stn transcription, the expression of stn was studies in vitro. RNA polymerase was purified by polymin P fraction-ation, DNA-agarose affinity chromatography, and Mono-Q ion exchange chromatography from Salmonella. The expression of stn was inhibited by cAMP·CRP complex by about 50%.

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Corynebacterium glutamicum의 탄소대사 및 총체적 탄소대사 조절 (Carbon Metabolism and Its Global Regulation in Corynebacterium glutamicum)

  • 이정기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-361
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    • 2010
  • 본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

Serratia marcescens KCTC 2172로부터 pst operon의 클로닝 및 해석 (Molecular Cloning and Analysis of Phosphate Specific Transport (pst) Operon from Serratia marcescens KCTC 2172)

  • 이승진;이용석;이상철;박인혜;안순철;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.566-572
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    • 2009
  • S. marcescens KCTC 2172로부터 유전자 은행을 작성하여 재조합 클론 pDH3를 얻었으며, pDH3 유래의 서브클론을 작성하였다. 플라스미드 pPH4의 전염기서열 5,137 bp 영역을 결정한 결과 3개의 ORF가 있음을 확인하였다. 이들은 pst 오페론의 pstC, pstA, 및 pstB, 세 유전자를 동일 전사방향으로 코드하고 있었다. 타 세균의 유전자와 비교한 결과 S. marcescens의 pst 오페론은 pstS와 phoU가 결손되어 있다. 조절영역에는 CRP 결합영역과 pho box 서열이 존재하였다. 보고된 유전자와 상동성 조사결과, PstC 단백질은 Yersinia sp., Vibrio sp. 및 Pseudomonas sp.와는 49, 37, 33%의 상동성을, PstA 단백질은 Yersinia sp., Vibrio sp. 및 Pseudomonas sp.와 64, 51, 47%의 상동성을, PstB 단백질은 Methanocaldococcus sp., E. coli 및 Mycoplasma sp.와 60, 50, 48%의 상동성을 나타내었다. Pst 유전자들은 조절영역의 cAMP-CRP 복합체에 의해 in vivo에서 양성적으로 발현됨을 확인하였다. Pst 오페론을 포함하는 플라스미드를 도입한 대장균은 인산운송에 관여하는 능력을 확인하였다.

Elucidation of the Regulation of Ethanol Catabolic Genes and ptsG Using a glxR and Adenylate Cyclase Gene (cyaB) Deletion Mutants of Corynebacterium glutamicum ATCC 13032

  • Subhadra, Bindu;Lee, Jung-Kee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권12호
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    • pp.1683-1690
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    • 2013
  • The cyclic AMP receptor protein (CRP) homolog, GlxR, controls the expression of several genes involved in the regulation of diverse physiological processes in Corynebacterium glutamicum. In silico analysis has revealed the presence of glxR binding sites upstream of genes ptsG, adhA, and ald, encoding glucose-specific phosphotransferase system protein, alcohol dehydrogenase (ADH), and acetaldehyde dehydrogenase (ALDH), respectively. However, the involvement of the GlxR-cAMP complex on the expression of these genes has been explored only in vitro. In this study, the expressions of ptsG, adhA, and ald were analyzed in detail using an adenylate cyclase gene (cyaB) deletion mutant and glxR deletion mutant. The specific activities of ADH and ALDH were increased in both the mutants in glucose and glucose plus ethanol media, in contrast to the wild type. In accordance, the promoter activities of adhA and ald were derepressed in the cyaB mutant, indicating that glxR acts as a repressor of adhA. Similarly, both the mutants exhibited derepression of ptsG regardless of the carbon source. These results confirm the involvement of GlxR on the expression of important carbon metabolic genes; adhA, ald, and ptsG.

대장균의 전사조절 유전자 nlp의 분자기구 해석 (Analysis of the Molecular Mechanism of nlp Gene Involved in Transcriptional Regulation in Escherichia coli)

  • 최용락;정수열;정정한;정영기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.229-238
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    • 1993
  • An nlp (Ner like protein) gene from E. coli was previously cloned and sequenced. Here we show that expression of the sugar metabolism related genes, lacZ, malQ and malP, increased 2.5-to 8.3-fold in the presence of a plasmid containing the nlp gene. This suggested that the nlp gene could induce maltose- and lactose-metabolism coordinately with crp*1 in the absence of cAMP. Using the nlp-lacZ fusion gene, it was possible to show the promoter of nlp was active in vivo.

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Identification of a Novel Genetic Locus Affecting ptsG Expression in Escherichia coli

  • Shin Dong-Woo;Lee Sang-Mi;Shin Yu-Rae;Ryu Sang-Ryeol
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권5호
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    • pp.795-798
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    • 2006
  • The phosphoenolpyruvate-dependent carbohydrate phosphotransferase system (PTS) is responsible for the simultaneous transfer and phosphorylation of various carbon sources in Escherichia coli. The ptsG gene encoding the enzyme $IICB^{Glc}$, the membrane component of the glucose-specific PTS, is repressed by Mlc and activated by the CRP cAMP complex; various other factors, such as Fis, FruR, and ArcA, are also known to be involved in ptsG regulation. Thus, in an attempt to discover a novel gene affecting the regulation of ptsG, a mutant with a decreased ptsG transcription in the presence of glucose compared with the wild-type strain was screened using transposon random mutagenesis. The mutant was found to have a transposon insertion in yhjV, a putative gene encoding a transporter protein whose function is yet unknown.