Sam Woong Kim;Young Jin Kim;Hyo In Choi;Sang Won Lee;Won-Jae Chi;Woo Young Bang;Tae Wan Kim;Kyu Ho Bang;Sang Wan Gal
Journal of Life Science
/
v.34
no.7
/
pp.465-475
/
2024
Lactiplantibacillus plantarum K9 is a probiotic strain that can be utilized from various bioactive substances isolated from Protaetia brevitarsis seulensis larvae. In this study, a genetic analysis of L. plantarum K9 revealed the existence of a bacterial chromosome and three plasmids. The glycolysis pathway and pentose phosphate pathway were examined for their normal functioning via an analysis of the core metabolic pathways of L. plantarum K9. Since the key enzymes, fluctose-1,6-bisphospatase (EC: 3.1.3.11) and 6-phosphogluconate dehydratase (EC: 4.2.1.12)/2-keto-deoxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase (EC: 4.2.1.55), of gluconeogenesis and the ED pathway were not identified from the L. plantarum K9 genome, we suggest that gluconeogenesis and the ED pathway are not performed in L. plantarum K9. Additionally, while some enzymes, related to fumarate and malate biosyntheses, involved in the TCA cycle were identified from L. plantarum K9, the enzymes associated with the remaining TCA cycle were absent, indicating that the TCA cycle cannot proceed. Meanwhile, based on our findings, we propose that the oxidative electron transport system performs class IIB-type (bd-type) electron transfer. In summary, we assert that L. plantarum K9 performs homolactic fermentation, executes gluconeogenesis and the pentose phosphate pathway, and carries out energy metabolism through the class IIB-type oxidative electron transport system. Therefore, we suggest that L. plantarum K9 has relatively high lactic acid production, and that it has excellent antibacterial activity, as a result, compared to other lactic acid bacterial strains. Moreover, we speculate that L. plantarum K9 has an oxidative electron transport capability, indicating that it is highly resistant to oxygen and suggesting that it has fine cultivation characteristics, which collectively make it highly suitable for use as a probiotic.
Purpose: A few Korean studies have reported that low urine acidity and hyperuricemia are related to metabolic syndrome. Therefore, we evaluated the relationships between urine pH, serum Uric Acid (UA), and metabolic risk factors in university students. Methods: Data were obtained from student health examinations in one university. Participants were 3,412 male and 4,214 female students. Descriptive statistics, t-test, logistic regressions and multiple logistic regression using SPSS version 18.0 were performed. Results: No significant relationship was found between metabolic risk factors and urine pH. From the univariate analysis, serum UA was significantly higher in obese ($BMI{\geq}25$), elevated blood pressure ($SBP{\geq}130$ and $DBP{\geq}85$), and higher triglyceride (${\geq}150$) groups for males and in obese, higher triglyceride and fasting blood sugar (${\geq}100$), and lower HDL-cholesterol (<50) groups for females. From the results of multivariate analysis, age, BMI, and triglyceride were significantly related to serum UA in males, BMI and HDL-cholesterol were significantly related to serum UA in females. Conclusion: Although there was no significant relationship between urinary pH and metabolic risk factors, significant associations between some of the metabolic risk factors and serum UA were found in the young adult population. Further studies are required to know the exact pathway between serum UA and metabolic syndrome.
Salicylic acid (SA) is involved in the establishment of systemic acquired resistance (SAR) in many plant including tobacco. Considering the important role of SA in disease resistance, biosynthetic and metabolic pathways of SA in tobacco have been studied extensively: The initial step for biosynthetic pathway of SA is conversion of phenylalanine to trans-cinnamic acid, followed by decarboxylation of trans-cinnamic acid to benzoic acid and ie subsequent ring hydroxylation at the C-2 position to form SA. In TMV inoculated tobacco, most of the newly synthesized SA is glucosylated or methylated. Methyl salicylate has been identified as a biologically active, volatile signal. In contrast, the two glucosylated forms accumulate in the vicinity of lesions and consist of SA glucoside, a major metabolite, and SA glucose ester, a relatively minor from. Two enzymes involved in SA biosynthesis and metabolism have been purified and characterized : benzoic acid 2-hydroxylase which catalyzes conversion of benzoic acid to SA; UDP-Glucose: SA 1-O-D glucosyltransferase which converts SA to SA glucose ester. Further studies of the biosynthetic and metabolic pathways of SA will help to elucidate the SAR signal transduction pathway and provide potential tools for the manipulation of disease resistance.
Investigations on the liability of nitrogen usuage by Nostoc muscorum that has nitrogen fixing ability, and cultured tobacco cells as they were associately cultured on nitrogen-free media and effects of polyamine on the associated culture condition were carried out. In addition, measurement on the activity of nitrate reductase, glutamine synthetase, glutamate dehydrogenase and glutamate synthase that take part in the metabolic pathway of nitrogen fixation product were performed. Among enzymes participating in the metabolic pathway of nitrogen fixation products, the activity of nitrogen reductase stimulated five times in associated culture, and that of glutamine synthetase of N. muscorum increased two times after heterocyst differentiated. Activity of glutamate dehydrogenase increased markedly when cultured tobacco cells were solely incubated on nitrogen-free media, but inhibited when cultured associately. And, glutamate synthase was showed the highest activity in 0.1 mM of spermine treated group.
${\beta}$-Glucan is a chief structural polymer in the cell wall of yeast. ${\beta}$-Glucan has attracted intensive attention because of its wide applications in health protection and cosmetic areas. In the present study, the ${\beta}$-glucan biosynthesis pathway in S. Cerevisiae was engineered to enhance ${\beta}$-glucan accumulation. A newly identified bacterial ${\beta}-1$, 6-glucan synthase GsmA from Mycoplasma agalactiae was expressed, and increased ${\beta}$-glucan content by 43%. In addition, other pathway enzymes were investigated to direct more metabolic flux towards the building of ${\beta}$-glucan chains. We found that overexpression of Pgm2 (phosphoglucomutase) and Rho1 (a GTPase for activating glucan synthesis) significantly increased ${\beta}$-glucan accumulation. After further optimization of culture conditions, the ${\beta}$-glucan content was increased by 53.1%. This study provides a new approach to enhance ${\beta}$-glucan biosynthesis in Saccharomyces cerevisiae.
This study investigated the effect of proline addition on the salt tolerance of Tetragenococcus halophilus. Salt stress led to the accumulation of intracellular proline in T. halophilus. When 0.5 g/l proline was added to hyperhaline medium, the biomass increased 34.6% (12% NaCl) and 27.7% (18% NaCl) compared with the control (without proline addition), respectively. A metabolomic approach was employed to reveal the cellular metabolic responses and protective mechanisms of proline upon salt stress. The results showed that both the cellular membrane fatty acid composition and metabolite profiling responded by increasing unsaturated and cyclopropane fatty acid proportions, as well as accumulating some specific intracellular metabolites (environmental stress protector). Higher contents of intermediates involved in glycolysis, the tricarboxylic acid cycle, and the pentose phosphate pathway were observed in the cells supplemented with proline. In addition, addition of proline resulted in increased concentrations of many organic osmolytes, including glutamate, alanine, citrulline, N-acetyl-tryptophan, and mannitol, which may be beneficial for osmotic homeostasis. Taken together, results in this study suggested that proline plays a protective role in improving the salt tolerance of T. halophilus by regulating the related metabolic pathways.
The tropane alkaloids hyoscyamine (its racemic form being atropine) and scopolamine are used medicinally as anticholinergic agents that act on the parasympathetic nerve system. Because they differ in their actions on the central nervous system, currently there is a 10-fold higher commercial demand for scopolamine, in the N-butylbromide form, than there is for hyoscyamine and atropine combined. Several solanaceous species have been used as the commercial sources of these alkaloids, but the scopolamine contents in these plants often are much lower than those of hyoscyamine. For this reason there has been long-standing interest in increasing the scopolamine contents of cultivated medicinal plants. Naturally occurring and artificial interspecific hybrids of Duboisia have high scopolamine contents and are cultivated as a commercial source of scopolamine in Australia and other countries. Anther culture combined with conventional interspecific hybridization also has been used to breed high scopolamine-containing plants in the genera Datura and Hyoscyamus, but without much success. The use of recombinant DNA technology for the manipulation of metabolic processes in cells promises to provide important contributions to basic science, agriculture, and medicine. In this review, I introduce on the enzymes and genes involved in tropane alkaloid biosynthesis and current progress in metabolic engineering approaches for tropane alkaloid, especially scopolamine, production.
Kang, Chang Keun;Yang, Jung Eun;Park, Hae Woong;Choi, Yong Jun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.30
no.12
/
pp.1937-1943
/
2020
Although classical metabolic engineering strategies have succeeded in developing microbial strains capable of producing desired bioproducts, metabolic imbalance resulting from extensive genetic manipulation often leads to decreased productivity. Thus, abiotic strategies for improving microbial production performance can be an alternative to overcome drawbacks arising from intensive metabolic engineering. Herein, we report a promising abiotic method for enhancing lycopene production by UV-C irradiation using a radiation-resistant ΔcrtLm/crtB+dxs+ Deinococcus radiodurans R1 strain. First, the onset of UV irradiation was determined through analysis of the expression of 11 genes mainly involved in the carotenoid biosynthetic pathway in the ΔcrtLm/crtB+dxs+ D. radiodurans R1 strain. Second, the effects of different UV wavelengths (UV-A, UV-B, and UV-C) on lycopene production were investigated. UV-C irradiation induced the highest production, resulting in a 69.9% increase in lycopene content [64.2 ± 3.2 mg/g dry cell weight (DCW)]. Extended UV-C irradiation further enhanced lycopene content up to 73.9 ± 2.3 mg/g DCW, a 95.5% increase compared to production without UV-C irradiation (37.8 ± 0.7 mg/g DCW).
Background: Ginseng (Panax ginseng Mayer) is an important natural medicine. However, a long culture period and challenging quality control requirements limit its further use. Although artificial cultivation can yield a sustainable medicinal supply, research on the association between the transplantation and chaining of metabolic networks, especially the regulation of ginsenoside biosynthetic pathways, is limited. Methods: Herein, we performed Liquid chromatography tandem mass spectrometry based metabolomic measurements to evaluate ginsenoside accumulation and categorise differentially abundant metabolites (DAMs). Transcriptome measurements using an Illumina Platform were then conducted to probe the landscape of genetic alterations in ginseng at various ages in transplantation mode. Using pathway data and crosstalk DAMs obtained by MapMan, we constructed a metabolic profile of transplantation Ginseng. Results: Accumulation of active ingredients was not obvious during the first 4 years (in the field), but following transplantation, the ginsenoside content increased significantly from 6-8 years (in the wild). Glycerolipid metabolism and Glycerophospholipid metabolism were the most significant metabolic pathways, as Lipids and lipid-like molecule affected the yield of ginsenosides. Starch and sucrose were the most active metabolic pathways during transplantation Ginseng growth. Conclusion: This study expands our understanding of metabolic network features and the accumulation of specific compounds during different growth stages of this perennial herbaceous plant when growing in transplantation mode. The findings provide a basis for selecting the optimal transplanting time.
The lung adenocarcinoma is considered more aggressive than other types of non-small cell lung cancer. As metabolites of tryptophan degradation along the kynurenine pathway, including kynurenic acid, have been shown to induce immunosuppression and facilitate escape of tumor cells from immune surveillance, a hypothesis was set up that differences in biological behavior between types of lung cancer may be associated with altered activity of the kynurenine metabolic pathway. The aim of the study was to determine kynurenic acid levels in the serum of patients with bronchial adenocarcinoma for comparison with other types of non-small cell lung cancer. A total of 227 patients with non-small cell lung cancer were enrolled in the study, including 71 with adenocarcinoma and 96 with squamous cell carcinoma. Serum kynurenic acid concentration was determined with use of high performance liquid chromatography and fluorometry. The level of kynurenic acid in the serum of patients with adenocarcinoma was significantly higher than in those with squamous cell lung cancer ($107.1{\pm}62.8$ pmol/ml; 95%CI: 92.4 to 132.3 pmol/ml versus $82.1{\pm}47.6$ pmol/ml; 95%CI: 78.5 to 91.2 pmol/ml, respectively; p = 0.027). Differences between other histological types of lung cancer were insignificant. We conclude that increased activity of kynurenine metabolic pathway manifested by elevated serum kynurenic acid level may be one of the factors associated with clinically distinct biological behavior of adenocarcinoma, in particular high invasiveness and rapid progression.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.