• 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.

• 식물병연구
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• 제28권2호
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• pp.69-81
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• 2022

본 연구에서는 수박에서 과실썩음병을 유발하는 Acidovorax citrulli를 억제하는 세균을 선발하고, 선발한 세균이 성장촉진 및 길항 효소를 생성하는지 확인하였다. 전국 26개 지역의 94곳의 수박재배지와 25곳의 대형 원예 육묘장에서 수박 식물체(잎, 꽃, 뿌리) 및 토양을 수집하였다. 수집한 sample에서 tryptic soy agar와 yeast extract peptone dextrose 배지에서 각각 1,953종과 841종 총 2,794종의 미생물을 분리하였으며, 2,794종의 미생물 중 2종의 A. citrulli를 선발하였다. 선발한 A. citrulli에 대한 기내 길항성 검정 결과 3-3B에서 24종, 9-4B에서 14종 총 28종의 길항 세균을 선발하였다. 선발한 길항 세균 중 BNPL-6-3B, HYGPL-1-3B, TIPL-6-1B, YGMP-2-7Y는 2종의 bacterial fruit blotch균 모두에서 강한 길항성을 보였다. 선발한 28종의 길항 세균을 대상으로 총 6가지의 생화학적 검증을 진행하였으며, 선발한 길항 세균 중 CB20R-2-5B, TIPL-4-2B, TIPL-6-1B, TIPL-7-4B 4가지 균주가 5가지의 생화학적 검증에서 성장촉진 및 길항 효소를 분비하는 것을 확인하였다. 또한, BNPL-3-3B와 BNPL-6-3B 두 균주는 성장촉진 효소 분비를 확인하는 4가지의 생화학적 검증(ammonia production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, siderophore production)에서 모두에서 효소를 분비하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 선발한 28종의 길항 세균은 배지에서 A. citrulli를 효과적으로 억제하였으며, 사이안화 수소와 단백질분해효소 생산 능력 검정을 통해 길항 활성을 확인하였다. 또한, 선발한 길항 세균의 암모니아 생산 및 불용성 인산 가용화 능력을 확인하여 식물 성장촉진 활성을 가지는 것으로 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 향후 수박 과실썩음병 방제제 및 성장촉진제 등의 친환경 농자재 개발에 유용한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.99-104
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• 2009

Streptomyces coelicolor A3(2)의 $\beta$-glucosidase 유전자를 분리하여 대장균에서 발현하여 특성을 조사하였다. 최적 활성을 나타내는 온도는 pH 5에서는 $20^{\circ}C$, pH 6에서는 $60^{\circ}C$에서 높은 활성을 나타냈다. pH에 따른 활성은 pH 3 이하와 pH 9 이상의 범위에서는 낮은 활성을 나타냈으며 pH 7에서 가장 높은 활성을 나타냈다. $\alpha$-pNPG($\rho$-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPG ($\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside), $\beta$-pNPF($\\rho$-nitrophenyl-$\beta$-D-fucopyranoside)는 pH 3-10까지 비슷한 활성을 나타냈으며, $\alpha$-pNPG가 pH 7에서 다소 높은 활성을 보였다. $\beta$-pNPGA는 pH 5-9까지 높은 활성을 나타냈으며, 특히 pH 9에서 3배 이상의 높은 활성을 나타냈다. 기질 $\alpha$-pNPG, $\beta$-pNPG, $\beta$-pNPF의 온도에 따른 활성변화는 $\beta$-pNPF의 활성이 $60^{\circ}C$에서 증가하였고, $\beta$-pNPGA는 $30-50^{\circ}C$까지 활성이 증가하여 $50^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었다. 당화 flavonoid를 이용한 기질특이성의 상대활성은 daidzin, glycitin, genistin, 순으로 나타났으며 esculin과 apigenin-7-glucose는 기질로 사용하지 않았다. $\beta$-Glucosidase 활성은 EDTA, DTT에 의해 억제되었으며, $MnSO_4$, $CaCl_2$, KCl, $MgSO_4$에 의해 증가하였고, 특히 Mn이온에 의해 증가하였다. $CuSO_4$, NaCl에 의해 효소활성이 저해되었으며, 특히 $ZnSO_4$의 경우 효소활성이 강하게 억제되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.185-192
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• 2009

소 염색체 19번에 존재하는 유지방 함량 및 지방산 조성에 영향을 미치는 양적경제 형질 유전자 좌위에서 발견된 지방산 합성 효소인 FASN 유전자는 포화지방산과 불포화지방산의 함량을 조절하는 강력한 후보유전자이다. 본 연구에서 FASN 유전자의 g.17924 A>G 변이를 한우집단과 미국산 육우 집단에서 분석하였고 그 결과는 한우에서는 GG형의 개체빈도가(71%)로 매우 높았으며, 미국산육우에서는 GG형 빈도는 불과(35%)밖에 되지 않았다. 한우 품종에서 FASN 유전자의 염기서열 분석을 하여 27 개의 단일염기 변이를 발견 하였고, 그 중 9개는 본 연구에서 처음으로 밝혀지는 단일염기 변이이다. 한우 집단 100두와 수입우 집단 96에 대하여 유전자형 분석을 수행한 결과, FASN 유전자 내의 4개의 단일염기 변이의 연관 불평형 및 반수체 구역을 연구하였다. g.10568 C>T와 g.11280 G>A 단일염기 변이의 다형성은 한우집단에서 고기의 육색(P=0.004)과 고기의 조직감(P=0.0114)에 고도의 유의성이 통계적인 분석에 의하여 나타났다. 그리고 g.13125 C>T와 g.17924 G>A 다형성은 등지방두께 및 육량지수에 유의성을 관찰할 수 있었다(P=0.0179, 0.0495). 이상의 결과는 소 FASN 유전자 내의 변이들이 한우집단의 불포화 지방산 함량과 도체 형질에 연관성은 차별화된 고급한우육을 생산하기 위한 중요한 DNA 마커로써 활용가치가 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제14권6호
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• pp.512-520
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• 2001

한국의 대표적인 전통식품 중 하나인 김치의 발효시 문제가 되고 있는 저장성과 미생물의 과도 성장으로 인한 부패를 지연시키기 위한 방법을 모색하고자 과숙김치의 pH와 산도, 유기산, 효소활성 등의 이화학적 특성과 미생물학적 특성을 살펴 본 결과는 다음과 같다. 1. 김치의 발효초기단계에 pH는 급격히 감소하다가 산도가 0.5% 부근일 때부터 완만한 감소를 보였고 반면에 산도는 초기에는 완만히 증가하다가 pH가 4부근일 때부터 발효미생물의 영향으로 급격한 증가를 보였다. 2. 김치의 숙성과정시 생성되는 유기산은 oxalic acid, lactic acid, acetic acid, malic acid, succinic acid 등 이며, GC-MSD로 확인 작업을 하였다. 유기산들 중 lactic acid가 발효기간 중 가장 큰 변화를 보였으며, malic acid는 저장기간이 경과함에 따라 감소하였다. 3. 과숙김치에서 산도가 0.75%인 kimchi A의 acidic protease activity, lipase activity가 가장 높았고, Amylase activity는 산도 0.95%인 kimchi C가 가장 높았다. 4. 5가지 과숙김치 각각(A, B, C, D, E순으로)의 총균에서는 8.1$\times$$10^{5}$ , 4.7$\times$$10^4$, 1.2$\times$$10^3$, 3.2$\times$$10^4$, 4.9$\times$$10^{5}$ (CFU/ml)를 나타내었다. 유산균수는 1.0$\times$$10^{5}$ , 1.3$\times$10s, 1.2$\times$$10^3$, 2.3$\times$ $10^3$, 2.1$\times$$10^4$(CFU/ml)이 었다. 또한, 초산균수는 1.8$\times$$10^{5}$ , 9.3$\times$$10^4$, 7.0$\times$$10^1$, 4.5$\times$$10^4$, 5.3$\times$$10^3$(CFU/ml)으로 계수되었다.

• 농약과학회지
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• 제20권4호
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• pp.380-387
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• 2016

인삼 모잘록병을 일으키는 병원균의 생물적 방제제 개발을 위하여 인삼 근권 토양으로 부터 500종의 미생물을 분리하였다. 인삼모잘록병원균을 대상으로 항균활성을 검정한 결과, 항균활성이 우수한 균주 3종을 선발하였다. 선발한 균주를 대상으로 항생물질과 세포벽분해효소 생성능력을 조사하였으며, fengycin, bacillomycin D, surfactin, iturin A와 zwittermicin A와 같은 리포펩타이드 생합성 유전자 유무를 조사하였다. ES1과 ES3 균주에서 iturin A와 surfactin 생합성 유전자를 확인하였으며, 세포벽 분해효소 생성능을 확인한 결과 선발한 모든 균주에서 cellulase, pectate lyase, protease를 생성하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 기반하여 계통도를 분석한 결과 ES1 균주와 ES3 균주는 Bacillus methylotrophucus로 확인되었으며, ES2는 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 포장실험 결과 ES1, ES2, ES3 처리구에서 각각 32.4%, 46.8%, 36.7%의 방제효과를 보였다. 이러한 결과로부터 항균활성과 세포벽 분해 효소 생성능이 우수한 길항균주를 선발하였으며, 향후 포장실험과 제형화 개발 등을 통해 인삼모잘록병 방제를 위한 생물적 방제제로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제42권1호
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• pp.40-46
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• 2006

우유에 풍부하게 존재하는 유당은 galactose와 포도당의 $\beta(1\rightarrow4)$ glycosidic 결합으로 구성되어 있고, 인간에서 이를 가수분해하는 효소는 lactase, 세균에서는 $\beta-galactosidase$로 알려져 있다. Lactase의 활성이 낮은 사람이 우유를 섭취했을 경우 일시적인 설사를 일으키고 때로는 만성적인 대감의 염증으로 인한 만성설사의 원인이 되기도 한다. 겨울철에 젖소를 사육하는 축사 주변에서 저온에서 생육하는 세균 AS-20을 분리하여 $\beta-galactosidase$ 활성을 갖는 균주를 선별하고 온도별로 분리균의 성장을 조사하였다. 그 결과 대장균이 자라지 못하는 $10^{\circ}C$에서도 분리된 AS-20은 생육이 가능하였고 생육 최적온도는 $30^{\circ}C$이였으며 이 온도에서 세대시간은 60여분 이었다. AS-20의 생화학적 특성을 bioMerieux Vitek Gram negative identification card (GNI+)로 조사한 결과 포도당을 발효, 산화시켰으며 유당, maltose, mannitol, xylose, L-arabinose 등을 이용하여 97% Hafnia alvei, 2% Escherichia coli로 동정되었다. Polymerase chain reaction으로 16S rRNA유전자를 증폭하여 1,426 bp의 염기서열을 결정하여 기존에 보고된 유전자들과의 유사도를 조사한 결과 분리된 균주 AS-20은 Hafnia alvei와 99%의 염기서열상 동성을 보였다. 이러한 결과는 BioMerieux Vitek Gram negative identification card 키트로 동정한 결과와 일치하였다. AS-20을 $10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;30^{\circ}C$에서 배양하면서 $\beta-galactosidase$ 활성을 조사한 결과 저온인 $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 배양하였을 때에 배양최적 온도인 $30^{\circ}C$에서 배양했을 때 보다 1.5 배 정도 높은 효소활성을 보여주었으며, $30^{\circ}C$에서 배양된 대장균 보다 6배 이상의 효소활성을 보여 주어 저온조건에서 분리균의 효소생산이 비교적 높은 것으로 판단되었다.

• 농업과학연구
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• 제25권1호
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• pp.79-88
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• 1998

본 연구는 축협중앙회 한우개량부에서 사육중인 한우의 혈액으로부터 genomic DNA를 추출하여 한우의 면역체계에 중요한 역할을 담당하고 있는 BoLA DRB3 exon2 유전자를 PCR기법을 이용하여 증폭하고 친자확인을 위한 이들 대립유전자들의 염기서열을 분석하여 한우의 효율적인 육종에 분자유전수준에서의 접목을 위한 기초자료를 얻고자 실시하였던바, 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 한우의 혈액에서 추출된 genomic DNA를 1.5% agarose gel에서 전기영동한 결과, 12.2kb이상의 단일밴드로 나타나, genomic DNA는 아주 잘 분리된 것으로 판단되었으며, 한편 genomic DNA로부터 PCR기법을 이용하여 BoLA DRB3 exon2 유전자를 증폭한 결과 284kb의 단편이 증폭 되었음을 확인하였다. 2. PCR 증폭산물을 pCR 2.1 vector를 사용하여 cloning 하고, 균주에 형질전환을 시켜 재조합 plasmid를 추출한 후, EcoR 1으로 처리한 결과 300bp 단편이 확인되어 증폭되어진 BoLA DRB3 exon2 유전자가 vector 내에 잘 삽입되었음을 확인하였다. 3. 부와 모의 BoLA DRB3 exon2 대립유전자의 염기서열을 분석한 결과 염기서열의 상동성은 부의 대립유전자간에는 82.0% 이었고, 모의 대립유전자간에는 90.1%이었다. 4. 친자를 확인하기 위해 부와 모 그리고 자손간의 가계에 대한 BoLA DRB3 exon2 대립유전자의 염기서열을 분석한 결과 Mendel 의 법칙에 따라 유전된다는 사실을 확인 할 수 있었다. 5. 이상의 결과를 종합하여보면 한우의 BoLA DRB3 exon2 유전자의 부와 모, 그리고 자손의 대립유전자에 대한 염기서열 수준에서의 친자확인이 가능하였으며, 이들 연구결과는 축우의 유전적 능력개량에 중요한 분자유전학적 기초 자료가 될 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.366-372
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• 2009

제주도 양식장 배출수 퇴적층에서 다당 분해효소를 생산하는 세균을 분리되었으며, 각각 ST-63, ST-140라고 명명하였다. 분리균주 ST-63의 16S rDNA의 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens와 Bacillus velezensis의 염기서열과 99%의 상동성을 보였으며, BIOLOG를 이용한 생화학적 분석에서도 Bacillus amyloliquefaciens와 가장 유사한 특성을 보여 최종적으로 분리균주 ST-63을 Bacillus sp. ST-63으로 명명하였다. 또한 분리균주 ST-140의 16S rDNA의 염기서열 분석 결과 Pseudoalteromonas marina와 Pseudoalteromonas agarivorans의 염기서열과 99%의 상동성을 보였으며, BIOLOG를 이용한 생화학적 분석에서도 Pseudoalteromonas 종과 유사한 특성을 보여 최종적으로 분리균주 ST-140을 Pseudoalteromonas sp. ST-140이라고 명명하였다. 다당 분해효소 생산 균주인 Bacillus sp. ST-63과 Pseudoalteromonas sp. ST-140의 증식을 위한 최적 배양온도를 확인하고 증식온도에 따른 다당 분해효소 활성의 변화를 조사하였다. 그 결과 균주 Bacillus sp. ST-63는 $20^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$ 배양실험구 보다 $30^{\circ}C$ 배양실험구에서 가장 높은 균생육도를 보였으며, 효소활성에 대한 영향을 확인해본 결과 $20{\sim}40^{\circ}C$ 모든 실험구에서 24시간 이후 매우 높은 활성을 보이는 것으로 나타나서 본 균주는 효소활성의 생산에 있어서 온도에 매우 민감하게 작용하지 않는 것으로 나타났다. 또한 Pseudoalteromonas sp. ST-140 균주는 $20^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$ 배양실험구 보다 $30^{\circ}C$ 배양실험구에서 가장 높은 균 생육도를 보였으며, 효소활성에 대한 영향을 확인해본 결과 $20{\sim}40^{\circ}C$ 배양실험구 모두에서 24시간을 기준으로 효소활성이 계속적으로 증가하였으며, $30^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$ 배양 실험구에서는 배양 시간 96시간에도 높은 효소활성을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 분리균주가 배지의 초기 pH에 따른 효소활성의 변화를 확인하기 위하여 pH $4{\sim}10$ 범위의 배지를 사용하여 조사하였다. 그 결과 Bacillus sp. ST-63과 Pseudoalteromonas sp. ST-140 균주 모두다 비슷한 결과를 보였으며, pH 6을 기준으로 효소활성이 급격히 증가하다가 $7{\sim}8$에서 최고 활성을 보였다. 차후 분리균주의 효소생산을 위한 최적배양조건 및 물질분리 방법을 통하여 미생물 유래의 효과적인 효소를 생산하는 기술을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.389-397
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• 2018

당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.