• 산업기술연구
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• 제29권A호
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• pp.161-167
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• 2009

The bifunctional Xylanase-Cellulase hybrid protein was constructed by gene fusion. Two genes corresponding to endoxylanase gene (xylS) and endocellulase gene (celA) were amplified by PCR from Bacillus licleniformis NBL420. It was then linked through splicing by overlap extension (SOE) by PCR method. The two resulting fused hybrids, xyl/cel and cel/xyl, which differ by its orientation, were confirmed by its nucleotide sequencings. One of two fusion genes, xyl/cel was successfully expressed into pET22b(+) vector (pxyl/cel) with bifunctional xylanase-cellulase activity. On the contrary, the other cel/xyl fusion protein showed only cellulase activity with much decreased xylanase activity. Enzymatic properties of Xyl/Cel fusion protein were investigated regarding optimum pH, optimum temp, thermostability, and pH stability. It was revealed that Xyl/Cel fusion protein retained the bifunctional xylanase-cellulase activities eventhough two enzymes were connected with each other directly. These informations could be useful for construction of other hybrid proteins as well as increased range of substrate utilization.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.144-153
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• 2021

Organophosphorus nerve agents (OPNAs), including both G- and V-type nerve agents such as sarin, soman, tabun and VX, are extremely neurotoxic organophosphorus compounds. Catalytic bioscavengers capable of hydrolyzing OPNAs are under development because of the low protective effects and adverse side effects of chemical antidotes to OPNA poisoning. However, these bioscavengers have certain limitations for practical application, including low catalytic activity and narrow specificity. In this study, we generated a fusion-hybrid form of engineered recombinant human paraoxonase 1 (rePON1) and bacterial organophosphorus hydrolase (OPH), referred to as GV-hybrids, using a flexible linker to develop more promising catalytic bioscavengers against a broad range of OPNAs. These GV-hybrids were able to synergistically hydrolyze both G-type OPNA analogs (paraoxon: 1.7 ~ 193.7-fold, p-nitrophenyl diphenyl phosphate (PNPDPP): 2.3 ~ 33.0-fold and diisopropyl fluorophosphates (DFP): 1.4 ~ 22.8-fold) and V-type OPNA analogs (demeton-S-methyl (DSM): 1.9 ~ 34.6-fold and malathion: 1.1 ~ 4.2-fold above) better than their individual enzyme forms. Among the GV-hybrid clones, the GV7 clone showed remarkable improvements in the catalytic activity toward both G-type OPNA analogs (kcat/Km (106 M-1 min-1): 59.8 ± 0.06 (paraoxon), 5.2 ± 0.02 (PNPDPP) and 47.0 ± 6.0 (DFP)) and V-type OPNA analogs (kcat/Km (M-1 min-1): 504.3 ± 48.5 (DSM) and 1324.0 ± 47.5 (malathion)). In conclusion, we developed GV-hybrid forms of rePON1 and bacterial OPH mutants as effective and suitable catalytic bioscavengers to hydrolyze a broad range of OPNA analogs.

• Mycobiology
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• 제29권1호
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• pp.15-18
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• 2001

Protoplast fusion is a useful technique for establishing fungal hybrids to overcome the natural barriers. The ultrastructure of protoplast and its fusion process were observed using a scanning electron microscopy(SEM) and a transmission electron microscopy(TEM). The protoplasts were variable in size from $0.5{\sim}15{\mu}m$ in diameter, and the mean diameter was about $3{\sim}5{\mu}m$. It was impossible to discriminate protoplasts of Lentinula edodes from protoplasts of Coriolus versicolor by size and surface structure. Big aggregates of the dehydrated protoplasts were observed, after polyethylene glycol 4000 treatment. Nucleus, mitochondria, lipid granules and various vesicles having granules were scattered in the cytoplasm. The vesicles were heterogeneous in size and vary from one protoplast to another. The fused membrane layer of the two protoplasts was observed. Time protoplast membrane contact and reorganization of membrane components were essential condition for protoplast fusion. Transmission electron micrograph showed fused protoplasts and flattening of the cells in the area of the membrane contact. We hope that our electron microscopic observations provide some insights into the understanding of the fusion process of protoplast in fungi.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.31-37
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• 1997

Aspergillus niger와 Penicillium chrysogenum간의 lipase 우수 생성 종간 형질전환체를 획득하고, 유전분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) P. chrysogenum의 영양요구물을 확인하여 본 결과 Tyrosine 요구성임을 알 수 있었다. (2) 핵전이를 위한 원형질체 형성 및 재생 조건에서는 Novozym 234의 농도 1%, 삼투안정제는 0.6M KCl, 효소의 처리 시간은 180분 그리고 최적 pH는 5.8로 나타났다. (3) 핵전이에 의한 형질전환의 빈도는 $1.3{\times}$10^{-3}$$ $-3.8{\times}$10^{-3}$$으로 비교적 낮은 편이었다. (4) 유전적 안정성, conidia의 크기, DNA 함량의 측정 그리고 핵염색의 결과 형질전환체의 핵형은 aneuploid로 추정되었다. (5) 형질전환체의 lipase활성은 모균주와 비교하여 1.4-2.2배 증가하였다.

• 한국균학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-15
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• 1986

느타리버섯과 사철느타리버섯의 영양요구성 균주를 원형질체융합에 의하여 이종간융합균주를 선발하였다. 이 체세포잡종을 재배하여 자실체에서 담자포자를 분리하여 life cycle에 대한 유전분석을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $Arg{\times}Ribo-1,\;Arg{\times}Ribo-2,\;Gly\;Ser{\times}Ribo-1$ 그리고 $Gly\;Ser{\times}Ribo-2$ 4개의 융합조합에서 7개의 융합균주를 분석한 결과 모두 유전형질이 분리되었으며 또한 유전자 조환이 일어났다. $Arg{\times}Ribo-1$과 $Arg{\times}Ribo-2$에서는 4종류로 분리되었으며 $Gly\;Ser{\times}Ribo-1$, $Gly\;Ser{\times}Ribo-2$와 같이 대립유전자가 3인자 일때는 8종류로 기대되나 단지 2내지 6종류로만 분리 되었다. 2. 대림유전자의 비에 었어서 $Arg{\times}Ribo-1$과 $Arg{\times}Ribo-2$에서 1:1로 기대되나 Ribo의 분리수가 많은 3:1 으로 분리되었으며, $Gly\;Ser{\times}Ribo-1$과 $Gly\;Ser{\times}Ribo-2$에서는 1:1:1과는 아주 상이한 분리비를 나타내었다. 3. 4개의 융합조합 모두 연관에 속하지 않았으며 조환가는 $38.7{\sim}67.6%$였다. 4. 분리되는 prototrophic recombinants의 균사체에서 clamp connection이 형성되었는데 4개의 융합조합에서 모두 나타났으며 융합균주에 따라 차이가 났는데 $Arg{\times}Ribo-1$의 p5균주는 곁정된 수의 78.5%가 clamp connection을 형성하였다. 또한 이들 균주의 자실체는 정상이었으며 자실체의 색은 느타리버섯과 사철느타리버섯의 중간이었다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제21권5호
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• pp.426-434
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• 2010

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.111-118
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• 2011

교배와 원형질체 융합을 통한 배수체인 야생형 산업균주의 개발을 위하여, hybrid의 선별표지로서 우성의 선별표지인 aureobasidin A 내성이 사용될 수 있는 지를 알아보고자 하였다. 선별배지에서 aureobasidin A의 최적농도는 야생형 균주인 경우 SD와 YPD 배지에서는 0.5 ${\mu}g$/mL 이상이었고, SG와 YPG에서는 0.2-0.3 ${\mu}g$/mL 이었다. 한편 호흡결여돌연변이주는 야생형 균주보다 훨씬 높은 농도의 aureobasidin A에도 내성이 있음을 나타내었다. 우리는 K114/YIP균주의 전분분해 능력이 배수체 야생형 산업 균주에 전달 될 수 있는지를 이 방법을 통하여 관찰하였다. 반수체 영양요구성 균주 K114/YIP에 aureobasidin에 대한 내성을 부여하는 pAUR112가 도입된 균주와 야생형 균주 KL 혹은 C6와의 rare-mating 후 aureobasidin A 함유 배지에서 성장한 hybrid를 분리할 수 있었다. Hybrid는 전분분해 능력을 함유하고 있었을 뿐 아니라 두 양친의 특성을 동시에 지녔으며, 전자현미경 관찰 결과에서도 hybrid는 양친주의 특성을 모두 갖는 것으로 나타났다.

• 한국균학회지
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• 제22권4호
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• pp.378-385
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• 1994

느타리 Pleurotus ostreatus와 여름느타리 Pleurotus sajor-caju의 영양요구주로부터 분리한 원형질체를 polyethylene glycol로 융합하여 종간 이질핵체 heterokaryon를 획득하였다. 불화합 균주간에는 9 융합조합에서 70개 융합주를 획득하여 7 융합주의 자실체를 유도하였으며 화합 균주간에는 1조합에서 모두 자실체를 형성하였다. 화합 균주간 융합주를 제외하고는 불화합성간 융합체는 꺽쇠연결체 clamp connections가 없었고 한천배지나 액체배지에서는 자실체를 형성하지 않았다. 그러나 활엽수톱밥과 미강이 혼합된 배지에서 균사가 완전히 성장한후 일정한 광과 온도를 처리한 결과 꺽쇠연결체 있는 균사가 다시 성장하였으며 이들 균사에서 버섯자실체가 형성되었다. 버섯자실체는 양친의 중간형태로 갓 색깔도 양친이 혼합된 orange grey-brownish grey로 나타났다. 그러나 다소의 자실체 형질인 자실층 hymenium, 버섯대, 생장습성은 느타리를 닮았는데 특히 여름느타리가 단생 closely scattered인데 비해 느타리는 속생 caespitose으로 느타리와 유사하였다. 자실체는 모두 꺽쇠연결체를 가졌으며 조직배앙한 결과 균사가 모두 꺽쇠연결체를 가져 본래 융합주와는 다른 형태로 변하였다. 6융합조합 8균주의 $F^2$에서의 유전형질 분리와 유전자 재조합을 분석한 결과 원영양형 prototroph이 양친 느타리형, 여름느타리형, 영양요구성 유전자 재조합형에 비해 많이 분리되었으며 3개조합에서 양친에 없는 유전자좌가 나타났다. 자실체가 형성되지 않는 융합주 P188과 사철느타리 ASI 2-3-rib와 균사접합 한 후 임성을 유도하여 유전분석한 결과 원영양형이 적게 분리되었고 여름느타리 양친형이 분리되지 않았으며 3친주 형질이 모두 유전자 재조합형으로 분리되었다.

• 미생물학회지
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• 제28권2호
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• pp.120-127
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• 1990

전분 분해능이 있는 담자균성 효모, Filohasidium capsuligenum의 종내 및 Saccharomyces cerevisiae와의 속간 원형질체융합을 시도하였다. F capsuligenum CBS 6122-2의 종내 융합율은 각각 $2.9\times10^{-3}$ (ade+mel trp), $8.5\times10^{-3}$(ade+met)이고, F. capsuligemum CBS 4381 (cys his)과 S.cerevisiae 262-12-1 (hom3 thr1), X2180-1A (ade thr)와의 속간 융합율은 각각 $8.8\times10^{-6}$, $9.5\times10^{-4}$이었다. DNA 정량, 핵 염색, 자외선 조사에 따른 생존력 비교 그리고 형질 분리 분석 결과 등을 통해 종내와 속간에서 핵 융합이 일어난 것을 알 수 있었다. 또한, 종내 융합체의 경우 세포당 $\alpha$-amylase와 glucoamylase 생성능이 양천형에 비해 1.6-2.1배의 증진 효과가 있었다.

• 한국균학회지
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• 제25권2호통권81호
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• pp.143-151
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• 1997

Aspergillus niger와 Penicillium notatum간의 lipase 우수 생성 종간 형질전환체를 획득하고, 유전분석과 정제를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. P. notatum의 영양요구물을 확인하여 본 결과 Tyrosine 요구성임을 알 수 있었다. 핵전이를 위한 원형질체 형성 및 재생 조건에서는 Novozym 234의 농도 1%, 삼투안정제는 0.6M KCl, 효소의 처리시간은 180분 그리고 최적 pH는 5.8로 나타났다. 핵전이에 의한 형질전환의 빈도는 $1.3{\times}10^{-4}{\sim}3.8{\times}10^{-4}$으로 비교적 낮은 편이었다. 유전적 안정성, conidia의 크기, DNA 함량의 측정 그리고 핵염색의 결과 형질전환체의 핵형은 aneuploid로 추정되었다. 형질전환체의 lipase 활성은 모균주와 비교하여 $1.2{\sim}1.7$배 증가하였다.