• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1339-1346
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• 2015

본 연구는 카로티노이드 생합성 유전자군이 형질전환된 Escherichia coli에서 archaea chaperonin을 공발현 시킴으로 카로티노이드의 생산량을 증대시키는 것이 목표이다. 카로티노이드는 식물, 박테이라, 조류 등이 생합성하는 노란색, 오렌지색, 붉은색 계통의 색소로 이들은 식품 또는 양식 사료로 주로 이용되는 물질이다. 본 연구자들은 선행연구를 통하여 Paracoccus haeundaensis로부터 카로티노이드 유전자군을 cloning하였고 이들 유전자군의 생화학 및 효소학적 기능성을 분석하는 연구 결과와 카로티노이드 생합성 유전자군(crtE, crtB, crtI, crtY, crtZ, crtW, crtX)을 대장균에 형질전환하여 400 μg/g dry cell weight (DCW)의 아스타잔틴을 생산하는 연구 결과를 보고 하였다. 본 연구에서는 이들 유전자군과 archaea chaperonin을 공발현시켜 대장균에서 astaxanthin을 890 μg/g dry cell weight (DCW)로 생산하였으며, 이는 선행 연구된 결과 보다 약 2배 이상의 astaxanthin 생산량을 향상 시키는 연구 결과이다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1764-1770
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• 2008

이 연구의 목적은 생물공학적으로 이소프레노이드 생합성 유전자를 클로닝하여 이들을 형질전환시킨 대장균을 제조하여 이들을 숙주로 사용하여 아스타잔틴의 생산을 증가시키는 것이다. 본 연구진은 선행연구에서 Paracoccus haeundaensis로부터 아스타잔틴 생산에 관여하는 6개의 아스타잔틴 생합성 유전자군을 보고하였고, 이들 유전자들을 발현 벡타(pCR-XL-TOPO-Crt)에 재조합한 후 이 벡터를 대장균에 형질 전환시켜서 건조중량으로 400 ${\mu}g$/g의 아스타잔틴을 생산하였다. 아스타잔틴의 생산성을 증가시키기 위해서 대장균으로부터 이소프레노이드 생합성 경로에 관여하는 4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (lytB), farnesyl diphosphate (FPP) synthase (ispA), isopentenyl (IPP) diphossphate isomerase (idi) 유전자들을 클로닝하였고, 이들 유전자를 (pCR-XL-TOPOCrt-full)와 같이 대장균에 각각 공발현시켰다. idi 유전자와 아스타잔틴 생산에 관여하는 아스타잔틴 생합성 유전자군이 함께 형질 전환된 BL21(DE3) Codon Plus RIL 대장균를 배양하였을때, 건조중량으로 1,200 ${\mu}g$/g의 아스타잔틴을 생산하였다. 따라서 본 연구 결과, 이소프레노이드 생합성 유전자와 아스타잔틴 생합성 유전자군을 공발현 시킬 때 아스타잔틴의 생산이 3배 증가하였다.

• ALGAE
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• 제28권2호
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• pp.203-211
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• 2013

Dunaliella salina and Dunaliella bardawil are well known for carotenogenesis, the overproduction of carotenoids, under stress conditions. The effect of high light (HL) and low light (LL) on the growth, morphology, photosynthetic efficiency, and the ${\beta}$-carotene and zeaxanthin production of D. salina CCAP 19/18 and D. bardawil was investigated and compared. Both strains showed similar growth kinetics under LL growth condition, but D. salina CCAP 19/18 was faster. As the light intensity increased, D. salina CCAP 19/18 cells were elongated and D. bardawil cells became larger. Both strains showed decrease of the maximum quantum yield of PSII ($F_v/F_m$) and election transport rate (ETR) under HL growth condition and D. salina CCAP 19/18 was less liable to the light stress. Both strains had about 1.8 and 5 times difference in the $O_2$ evolution rate at LL and HL conditions, respectively. The ${\beta}$-carotene and zeaxanthin production were increased as the light intensity increased in both strains. D. bardawil was more sensitive to light intensity than D. salina CCAP 19/18. The possible application of D. salina CCAP 19/18 as a carotenogenic strain will be discussed.

• 원예과학기술지
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• 제30권2호
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• pp.107-122
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• 2012

식물에서 화색은 종자를 퍼트리기 위해 꽃가루 매개충과 초식동물을 유인하는데 매우 중요한 도구이다. 사람에게 화색은 다채로운 시각적 다양성으로 큰 심미적 가치를 지님으로써 화훼산업의 발전은 새롭고 다양한 매력을 지닌 화색을 생산하는 방향으로 꾸준히 발전되어 왔다. 카로티노이드 성분은 화색 중에서 적색, 홍색, 황색을 나타내는 천연색소로서 이러한 카로티노이드 생합성 경로는 생명공학 기술을 이용하여 화색을 변화시키려는 대사공학의 주된 대상으로 여겨져 왔다. 본 총설에서는 카로티노이드 생합성 대사관련 유전자 발현 조절에 의한 색소 표현형의 변화를 소개하고자 하며, 최근 카로티노이드의 생합성을 넘어 절단과 축적 조절이 화색 변경을 위한 대표적인 기작으로 보고됨에 따라 다양한 화색만큼이나 다양한 조절 기작에 대한 현재까지의 지식을 총 동원하여 원하는 화색을 지닌 인공적인 꽃(engineered flower)을 생산하기 위한 전략을 종합해서 제시하고자 하였다.