• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권5호
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• pp.804-811
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• 2001

In many Gram-negative bacteria, autoinducers, such as N-acyl-L-homoserine lactone(acyl-HSL) and its derivative molecules, mediate the cell-density-dependnet expression of certain operons. The current study identified the autoinducers produced by Burkholderia cepacia G4, a trichloroethylene-degrading lagoon isolate, using TLC bioassays with Agrobacterium tumefaciens NT1(pDCI141E33) and Chromobacterium violaceum CVO26, and a GC-MS analysis. The ${R_f}\;and\;{R_t}$ values and mass spectra were compared with those of synthetic compounds. Based on the analyses, it was confirmed that G4 produces N-hexanoyl (C6)-, N-octanoyl (C8)-, N-decanoyl (C10)-, N-dodecanoyl (C12)-HSL, and an unknown active species. The integration of the GC peak areas exhibited a ratio of C8-HSL:C10-HSL:C12-HSL at 3:17:1 with C6-HSL and C10-HSL production at trace and micromolar levels, respectively, in the culture supernatants. Nutants partially defective in producing acyl-HSLs were also partially defective in the biosynthesis of an antibiotic substance. These results indicate that the autoinducer-dependent gene regulation in G4 is dissimilar to the clinical B. cepacia strains isolated from patients with cystic fibrosis.

• 미생물학회지
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• 제29권3호
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• pp.149-154
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• 1991

Escherichia coli/Corynebacterium glutamicum shuttle vectors, pECCG1 and pECCG2 were constructed by joining a 3.00 kb cryptic plasmid pCB 1 from C. glutamicum and a 3.94 kb plasmid pACYC 177 from E. coli. By trimming unessential parts and introducing mulitiple cloning site into the plasmid pECCG 1, a plasmid pECCG122(5.1kb) was constructed. All the shuttle vectors were stably maintained in C. glutamicum up to about 40 generations irrespective of kanamycin addition in the medium. Threonine operon (homoserine dehydrogenase/homoserine kinase) and dapA gene (dihydrodipicolinate synthetase) of C. glutamicum were cloned into the plasmid pECCG122, and the resultant plasmids were designated pTN31 and pDHDP19, respectively. They were used to study the effect of cloned foreign gene on the stability of the plasmid pECCG122. Plasmids pTN31 and pDHDP19 were segregated rapidly from C. glutamicum when cultured in the medium without kanamycin. In medium with $50\mu${\g/ml} of kanamycin, their segregation rates were much slower than those in medium without kanamycin, but the danamycin addition didn't guarantee the complete maintenance of the plasmids in C. glutamicum.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-14
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• 2022

Bacteria communicate with each other through an intricate communication mechanism known as quorum sensing (QS). QS regulates different behavioral aspects in bacteria, such as biofilm formation, sporulation, virulence gene expression, antibiotic production, and bioluminescence. Several different chemical signals and signal detection systems play vital roles in promoting highly efficient intra- and interspecies communication. Gram-negative bacteria coordinate gene regulation through the production of acyl homoserine lactones (AHLs). Gram-positive bacteria do not code for AHL production, while some gram-negative bacteria have an incomplete AHL-QS system. Despite this fact, these microbes can detect AHLs owing to the presence of LuxR solo receptors. Various studies have reported the role of AHLs in interspecies signaling. Moreover, as bacteria live in a polymicrobial community, the production of extracellular compounds to compete for resources is imperative. Thus, AHL-mediated signaling and inhibition are considered to affect virulence in bacteria. In the current review, we focus on the synthesis and regulation mechanisms of AHLs and highlight their role in interspecies bacterial signaling. Exploring interspecies bacterial signaling will further help us understand host-pathogen interactions, thereby contributing to the development of therapeutic strategies intended to target chronic polymicrobial infections.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1487-1497
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• 2016

정족수 인식 체계라 불리는 세균들의 세포간 의사교환 전략은 다양한 유전자의 발현조절을 통해, 생물막 성숙, 세포 외 고분자물질의 생산, 병원성 발현 및 항생제 생산 등과 같은 다양한 표현형을 조절하는 세균의 다세포성 행동 양식을 제어한다. 다수의 연구에 의하면 많은 종류의 그람 (Gram)음성 세균들이 정족수 인식체계에 필요한 신호전달 물질로 acyl-homoserine lactones (AHLs)를 사용하고 있으며, 이들은 생물막 형성에 중요한 인자로 작용함을 시사하였다. 이러한 정족수 인식체계에 의한 생물막의 형성은 물이 존재하는 모든 표면환경에서 불필요한 바오매스 축적이라는 심각한 기술적, 경제적 문제를 초래하고 있다. 최근 정족수 인체 체계를 교란하는 다수의 물질들이 다양한 미생물로부터 발견되어, 그들의 정족수 인식 체계와 관련된 주요 기능과 기작들이 밝혀지고 있다. 이러한 정족수 제어 물질들은 최근 다양한 산업에서 발생하는 생물 부착현상들을 제어할 수 있는, 환경 친화적이며 세균의 항생제 다재 내성을 완화 시킬 수 있는 새로운 방법으로 대두되고 있다. 따라서 본 논문은 세균의 정족수 인식 체계와 관련된 최근 정보, 정족수 인식 신호를 제어할 수 있는 정족수 제어 효소와 이러한 기술을 이용한 생물 부착 저해 방법 등을 논의하고자 한다.

• 미생물학회지
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• 제41권4호
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• pp.300-305
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• 2005

Corynebacterium glutamicum에서 promoter-probe vector인 pSK1Cat을 이용해 분리된 프로모터를 함유하는 단편들 중 가장 높은 활성을 나타낸 $P_{19}$ 단편에 대한 심도 있는 분석을 수행하였다. Subcloning을 실시하여 프로모터 활성을 지닌 DNA 영역을 180 bp로 압축할 수 있었고 $(P_{180})$, 이를 C. glutamicum의 균주개량 측면에서 그 활용성을 분석하였다. C. glutamicum에서 메치오닌 생합성에 관여하는metX유전자의 메치오닌에 의한 repression을 해제시키기 위하여 metX유전자의 promoter를 $P_{180}$ promoter로 교체하였고 $(P_{180}-metX)$, $P_{180}-metX$를 C. glutamicum에 도입하여 발현되는 homoserine acetyltransferase 활성을 다양한 성장조건에서 측정하였다. MB 영양배지에서 배양하는 경 우 $P_{180}-metX$를 함유는 균주는 wild type보다 약 24배 높은 homoserine acetyltransferase 활성을 나타내었다. Tac 프로모터에 연계하는 경우 $(P_{tac}-metX)$, 약 13배의 활성 증가만이 관찰되었다. 최소배지에서 배양한 후 분석한 결과, $P_{180}-metX$에서의 발현양상은 배지에 첨가된 methionine에 의해 영향받지 앓음을 확인하였는데, 이는 $P_{180}$ 단편이 생합성 유전자의 derepression에 의한 아미노산 생산균의 개량에 효율적으로 이용될 수 있음을 의미한다. $P_{180}-metA$를 라이신 생산균에 도입하는 경우 최대 약 0.8g/l의 메치오닌이 생산됨을 확인하였다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.138-138
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• 1993

인슈린 유사체를 유전공학적 방법으로 생산하여 새로운 당뇨병 치료제로써의 가능성을 타진한다. 인슈린 B 사슬의 C 말단 아미노산 codon을 threonine 대신을 methionine을 지령하도록 하고 여기에 인슈린 A사슬을 지령하는 염기를 바로 부착시켜, 이를 대장균에서 발현시키므로써 외사슬 인슈린 선구체를 제조하고, 이를 분리 정제한 다음 취화브롬 으로 절단하므로서 ($B^{30}$-homoserine) 인슈린을 제조한다. 1. 외사슬 인슈린 전구체 유전자를 합성한 후 대장균의 발현 운반체내 e-galactosidase 유전자와 융합시켜 도입하므로서 재조합된 융합단백질을 생산하였다. 2. 재조합 대장균을 발효한 후 urea 융합단백질을 분리하고 DEAE-Sephacel과 Sephadex G-200을 이용하여 순수 정제하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제39회 학술심포지움
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• pp.142-142
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• 2003

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2003년도 제40회 국제학술심포지움
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• pp.143-143
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• 2003

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.174.2-174.2
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• 2003

Quorum sensing, a gene expression in response to population density, is regulated by chemical signals, most of which are acylated homoserine lactones (AHLs). The AHL derivatives have been reported to regulate bioluminescence, virulence factors and / or swarming motility in bacteria. It is hypothesized that higher organisms may have evolved specific means to interfere with bacterial communication as exemplified in the AHL-antagonistic activity of halogenated furanones isolated from the Australian macroalga Delisea pulchra. (omitted)

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권11호
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• pp.1908-1919
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• 2015

This work investigated the potential of curcumin (CCM) and (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) to inhibit N-acyl homoserine lactone (AHL)-mediated biofilm formation in gram-negative bacteria from membrane bioreactor (MBR) activated sludge. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of CCM alone against all the tested bacteria were 200-350 μg/ml, whereas those for EGCG were 300-600 μg/ml. Biofilm formation at one-half MICs indicated that CCM and EGCG alone respectively inhibited 52-68% and 59-78% of biofilm formation among all the tested bacteria. However, their combination resulted in 95-99% of biofilm reduction. Quorum sensing inhibition (QSI) assay with known biosensor strains demonstrated that CCM inhibited the expression of C4 and C6 homoserine lactones (HSLs)-mediated phenotypes, whereas EGCG inhibited C4, C6, and C10 HSLs-based phenotypes. The Center for Disease Control biofilm reactor containing a multispecies culture of nine bacteria with one-half MIC of CCM (150 μg/ml) and EGCG (275 μg/ml) showed 17 and 14 μg/cm² of extracellular polymeric substances (EPS) on polyvinylidene fluoride membrane surface, whereas their combination (100 μg/ml of each) exhibited much lower EPS content (3 μg/cm²). Confocal laser scanning microscopy observations also illustrated that the combination of compounds tremendously reduced the biofilm thickness. The combined effect of CCM with EGCG clearly reveals for the first time the enhanced inhibition of AHL-mediated biofilm formation in bacteria from activated sludge. Thus, such combined natural QSI approach could be used for the inhibition of membrane biofouling in MBRs treating wastewaters.