• Archives of Pharmacal Research
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• 제15권1호
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• pp.48-51
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• 1992

Achromobacter xylosoxidans KF701 and Pseudomonas putida (NAH7) were significantly different in degradative capability of aromatic compounds including benzoates, biphenyls, and naphthalene. However, both of the bacterial strains can grown on catechol as the sole carbon and energy source. Catechol 2, 3-dioxygenase gene for naphthalene oxidation or biphenyl oxidation was cloned into Escherichia coli HB 701. A E. coli HB 101 clone containing catechol 2, 3-dioxygenase gene from P. putida (NAH7) contains a recombinant plasmid with 3.60kb pBR322 and 6-kb insert DNA. Another E. coli HB101 clone containing catechol 2, 3-dioxygenase gene from A. xylosoxidans KF 701 has a recombinant plasmid with 4.4kb pBR322 and 10-kb insert DNA. Physical maps of the recombinant plasmids were constructed, and catechol 2, 3-dioxygenase gene in the recombinant plasmide was further localized and subcloned int M13. The cloned-catechol 2, 3-dioxygenase game products were identified as yellow bands on nondenaturaing polyacrylamide gel after electrophoresis followed by activity staining with catechol solution.

• 미생물학회지
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• 제29권3호
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• pp.155-159
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• 1991

Four strains of Pseudomonas putida (NAH), Pseudomonas sp.(TOL), Achromobacter xylosoxidans, and Alcaligenes sp. were compared with their degradative capability of aromatic compounds. All of the bacterial strains were utilized catechol as a sole carbon source for growth, but signigicantly different in degradative properties for 5 other aromatic compounds. Catechol 2, 3-dioxygenase gene from P. putida (NAH) has been cloned and expressed in E. coli. The DNA clone designated pCNU101 contains NAH-derived 6 Kb insert and its physical map was characterized. A subclone (pCNU106) for the catechol dioxygenase gene in pCNU101 contained 2.0kb-DNA insery fragmented by HpaI and ClaI.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.26-32
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• 2000

Toluene, phenyl 등의 분해균주인 Burkholderia cepacia G4로부터 tomB 유전자를 클로닝하여 얻은 재조합 균주 E. coli CNU312로부터 catechol 2,3-dioxygenase를 정제하여 효소학적 특성을 조사하였다. Catechol 2,3-dioxygenase는 native 분자량이 약 140.4 kDa이었으며 4개의 동일한 35 kDa subunit로 구성된 homotetramer로 생각된다. Catechol의 $K_(m)$값과 $V_(max)$값은 372.6 $\mu$M과 39.27 U/mg이었으며, 1.56 mM 이상의 기질 농도에서는 활성이 감소되었다. 효소 활성의 최적 pH는 8.0이었으며, pH 7.0-8.0 범위에서 안정하였다. 최적 활성온도는 $40^{\circ}C$였으며, $60^{\circ}C$이상에서 완전히 활성을 상실하였다. 또한 $Fe^(2+)$, $Fe^(3+)$ 를 비롯한 대부분의 금속 이온에 의해 활성이 감소되었으며, $Mg^(2+)$, $K^(+)$에는 영향을 받지 않았다. 효소 활성부위를 알아보기 위해 화학변형제를 처리한 결과, tryptophan과 histidine이 효소 활성부위에 존재하는 것으로 추정된다. 그리고 10%의 유기용매에 안정성을 보이지 않았으며, $H_(2)$$O_(2)$, EDTA, ο-phenanthroline에도 활성이 감소되었다. 또한 2-mercaptoethanol, dithiothreitol, 그리고 ascorbic acid와 같은 환원제에 대해서도 안정성을 보이지 않았다. 이 효소는 catechol에 대해 높은 기질 특이성을 보였으며, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 그리고 4-chlorocatechol에 대해 약간의 활성을 보였다. 그러나 2,3-dihydroxybiphenyl에 대해서는 거의 활성을 보이지 않았다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제11권3호
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• pp.165-170
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• 1996

The biodegradation of high concentration of benzoate by enrichment culture with Pseudomonas sp. was investigated. During 50 days continuous culture, average of removal rate of benzoate and COD were 90% and 83%, respectively. And the enzymatic activity of catechol 2,3-dioxygenase was determined in the continuous culture but not Catechol 1,2-dioxygenase. On the other hand, Pseudomonas sp in the culture was investigated with SEM and the result was revealed that the cell shape was more demage according concentration of benzoate.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권2호
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• pp.104-111
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• 2007

본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권2호
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• pp.112-114
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• 1998

For enhancement of cis,cis-muconate productivity from benzoate, catechol 1,2-dioxygenase (C12O) which catalyzes the rate-limiting step (catechol conversion to cis,cis-muconate) was cloned and expressed in recombinant Pseudomonas putida BCM114. At higher benzoate concentrations (more than 15 mM), cis,cis-muconate productivity gradually decreased and unconverted catechol was accumulated up to 10 mM in the cae of wild-type P. putida BM014, whereas cis,cis-muconate productivity continuously increased and catechol was completely transformed to cis,cis-muconate for P. putida BCM114. Specific C12O activity of P. putida BCM114 was about three times higher than that of P. putida BM014, and productivity was enhanced more than two times.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.22-26
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• 1997

Pseudomonas sp. DJ77의 게놈 library로부터 phenanthrene 분해에 관련된 유전자를 포함하는 약 5-kb의 XhoI 절편을 pBLUESCRIPT SK(+)로 클로닝하였으며, 이 재조합 plasmid를 pUPX5라 명명하였다. 이 재조합 균주에 catechol과 2,3-dihydroxybiphenyl 용액을 분무하면 노란색의 meta-cleavage 화합물이 생성됨을 관찰 할 수 있었다. 그리고 효소 활성을 측정한 결과 catechol에서보다 2,3-dihydroxybiphenyl에 더 큰 활성을 나타냈다. 이 부분에 존재하는 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase 유전자의 위치를 결정하고, 이 유전자를 phnQ라 명명하였다.

• BMB Reports
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• 제34권2호
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• pp.172-175
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• 2001

Catechol 1,2-dioxygenase $I_1$ ($CDI_1$) is the first enzyme of the $\beta$-ketoadipate pathway in Acinetobacter lowffii K24. $CDI_1$ has two cysteines (155, 202) and its enzyme activity is inhibited by the cysteine inhibitor, $AgNO_3$. Two mutants, $CDI_1$ C155V and $CDI_1$ C202V, were obtained by site-directed mutagenesis. The two mutants were overexpressed and the mutated amino acid residues (Cys$\rightarrow$Val) were characterized by peptide mapping and amino acid sequencing. Interestingly, $CDI_1$ C155V was inhibited by $AgNO_3$, whereas $CDI_1$ C202V was not inhibited. This suggests that $Cys^{202}$ is the sole inhibition site by $AgNO_3$ and is close to the active site of the enzyme. However, the results of the biochemical assay of mutated $CDI_1s$ suggest that the two cysteines are not directly involved in the activity of the catechol 1,2-dioxygenase of $CDI_1$.

• KSBB Journal
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• 제19권1호
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• pp.50-56
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• 2004

본 연구의 목적은 방향족 화한물인 aniline, benzoate, p-hydroxybenzoate를 분해할 수 있는 Delftia sp. JK-2에서 이들 각 기질에서 배양시 다른 종류의 dioxygenases를 분리 정제하고, 정제된 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 실시하기 위한 것이다. 기질로서 benzoate, aniline, 또는 p-hydroxybenzoate에 따라 분리된 dioxygenases는 각각 catechol 1,2-dioxygenase (C1 ,2O), catechol 2,3-dioxygenase(C2, 3O), 그리고 protocatechuate 4,5-dioxygenase (4,5-PCD)였다. 각 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 먼저 benzoate, aniline 또는 p-hydroxybenzoate에서 배양한 Delftia sp. JK-2 세포를 초음파 분쇄기로 파쇄하여, ammonium sulfate precipitation, DEAE-sepharose, 그리고 Q-sepharose의 순서로 정제하여 농축하였다. 정제$.$농축된 dioxygenases의 특이 활성도를 보면 C1, 2O는 3.3 unit/mg, C2, 3O는 4.7unit/mg이고, 4,5-PCD는 2.0 unit/mg이다 C1, 2O와 C2, 3O의 기질 특이성 조사에서는 catechol과 4-methylcatechol에서 두 효소 모두 효소 활성이 나타났으며, C1. 2O에서는 3-methylcatechol에서 약간의 활성이 확인되었고, 4,5-PCD는 protocatechuate에서만 효소 활성을 보여주었다. C1l, 2O와 C2, 3O는 3$0^{\circ}C$와 pH 8.0에서 최적의 활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, 4,5-PCD는 3$0^{\circ}C$와 pH 7.0에서 최적의 활성이 조사되었다. Delftia sp. JK-2에서 정제된 C1, 2O와 C2, 3O의 효소활성은 Ag$^{+}$, Hg$^{+}$, 그리고 Cu$^{2+}$에 의해 억제되는 것으로 나타났으며, 4,5-PCD의 경우에는 Ag$^{+}$, Hg$^{+}$, 그리고 Cu$^{2+}$ 뿐만 아니라 Fe$^{3+}$ 에 이해서도 효소 활성이 억제되는 것이 확인되었다. C1, 2O, C2, 3O, 4,5-PCD의 분자량은 SDS-PAGE에 의해 각각 60kDa, 35kDa, 62kDa로 측정되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권3호
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• pp.249-254
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• 1999

A catechol 2,3-dioxygenase (C23O) was purified to apparent homogeneity from Pseudomonas putida SU10 through several purification steps consisting of ammonium sulfate precipitation and chromatographies on DEAE 5PW, Superdex S-200, and Resource-Q. Gel filtration indicated a molecular mass under nondenaturing conditions of about 130 kDa. The enzyme has a subunit of 34 kDa as was determined by SDS-PAGE. These results suggest that the native enzyme is composed of four identical subunits. The N-terminal amino acid sequence (30 residues) of the enzyme has been determined and exhibits high identity with other extradiol dioxygenases. The reactivity of this enzyme towards catechol and methyl-substituted catechols is somewhat different from that seen for other catechol 2,3-dioxygenases, with 4-methylcatechol cleaved at a higher rate than catechol or 3-methylcatechol. $K_m$ values of the enzyme for these substrates are between 3.5 and 5.7 M.