• 제목/요약/키워드: nitrogenase activity

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암모니아와 glutamine에 의한 Rhodopseudomonas sphaeroides의 질소 고정 효소활성에 미치는 Methionine Sulfoximine의 영향 (Effect of Methionine Sulfoximine in nitrogenase activity by ammonia and glutamine in Rhodopseudomonas sphaeroides)

  • 이혜주
    • 미생물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.215-222
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    • 1988
  • 광합성 세균인 Rhodopsedomonas sphaeroides의 질소 고정 효소 활성에 미치는 암모니아와 glutamine의 영향을 조사하였다. 그 결과 RP. sphaeroides의 질소 고정 효소 활성은 암모니아와 glutamine에 의해 저해를 받았으며, 이들의 저해는 암모니아와 glutamine이 다 사용된 후에는 질소 고정 효소의 활성이 되살아나는 가역적인 반응이었다. glutamine synthetase의 활성을 비가역적으로 저해하는 methionine sulfoximine (MSX)를 사용하여 암모니아와 glutamine이 직접 질소 고정 효소의 활성을 저해하는지를 일아보았다. 암모니아에 의한 질소 고정 효소의 switch-off에 미치는 MSX의 영향은 균의 배양 시기에 의존함을 알 수 있었다 . 12시간 배양한 경우, $500{\mu}M$ NH,Cl에 의해 질소 고정 효소는 저해를 받았으며, $500{\mu}M$의 MSX를 주가로 처리하였을 경우, GS는 21% 저해를 받았으며, 이때 유리된 암모니아의 량은 감소하였고, 질소 고정 효소의 활성은 회복되지 않았다. 그러나 20시간 배양한 경우, $500{\mu}M$ NH,CI을 처리한 후 $100{\mu}M$ MSX플 첨가하면, GS의 활성은 완전히 저해되고, 유리된 암모니아의 량은 약간 증가하였으나 질소 고정 효소의 활성의 저해는 MSX에 의해 회복되었다. 따라서 Rp. sphaeroides의 경우, in vivo 상태에서 암모니아에 의한 질소 고정 효소의 활성 저해는 암모니아 자체에 의한 것이 아니라 암모니아 동화산물에 의한 것임을 알 수 있었다.

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Rhodopseudomonas sphaeroides K-7 의 질소고정 효소 의존성 수소생성에 관한 연구 (A Study on Nitrogenase - Mediated Evolution of Molecular Hydrogen in Rhodopseudomonas sphaeroides K-7)

  • Lee, Jeong-Kug;Moo Bae
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.211-216
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    • 1983
  • R. sphaeroides K- 7에 의한 수소생성과 질소고정효소(nitrogenase)와의 연관성을 조사한 결과 수소생성은 질소고정효소에 의해 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 수소생성은 수소효소(hydrogenase)와 무관하며 박테리오클로로필의 농도와도 무관한 것으로 나타났다. 글루타민산이 in vivo에서 질소고정효소의 활성도를 조절하는데 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 나타났으며 질소개스를 이용해 키운 세균을 글루타민산 존재하로 옮겼을때 보다 큰 정도의 수소생성능 및 질소고정효소 활성도가 나타났다.

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Responses of Pea Varieties to Rhizobium Inoculation: Nitrogenase Activity, Dry Matter Production and Nitrogen Uptake

  • Solaiman, A.R.M.;Khondaker, M.;Karim, A.J.M.S.;Hossain, M.M.
    • 한국작물학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.361-368
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    • 2003
  • The responses of five varieties and three cultivars of pea (Pisum sativum) to Rhizobium inoculation on nodulation, growth, nitrogenase activity, dry matter production and N uptake were investigated. The pea varieties were IPSA Motorshuti-l, IPSA Motorshuti-2, IPSA Motorshuti-3, BARI Motorshuti-l, BARI Motorshuti-2 and the cultivars were 063, Local small and Local white. Fifty percent seeds of each pea variety/cultivar were inoculated with a mixture of Rhizobium inoculants at rate of 15g/kg seed and the remaining fifty percent seeds were kept uninoculated. The plants inoculated with Rhizobium inoculant significantly increased nodulation, growth, nitrogenase activity, dry matter production and N uptake. Among the varieties/cultivars, BARI Motorshuti-l performed best in almost all parameters including nitrogenase activity of root nodule bacteria of the crop. There were positive correlations among the number and dry weight of nodules (r=$0.987^{**}$, $0.909^{**}$), nitrogenase activity of root nodule bacteria (r=$0.944^{**}$, $0.882^{**}$), dry weight of shoot (r=$0.787^{**}$, $0.952^{**}$), N content (r=$0.594^{**}$, $0.605^{**}$) and N uptake (r=$0.784^{**}$, $0.922^{**}$) by shoot both at flowering and pod filling stages of the crop, respectively. It was concluded that BARI Motorshuti-l in symbiotic association with Rhizobium inoculant performed best in recording nitrogenase activity, dry matter production and N uptake by pea.

Responses of Mungbean Varieties to Rhizobium Inoculation in respect of Nodulation, Nitrogenase Activity, Dry Matter Yield, and Nitrogen Uptake

  • A.R.M. Solaiman;M.M. Haque
    • 한국작물학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.355-360
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    • 2003
  • The responses of six mungbean [Vigna radiata (L.) Wilczek] varieties to Rhizobium inoculation on number and dry weight of nodules, nitrogenase activity of root nodule bacteria, dry weight of shoot and root, nitrogen content, and uptake by shoot were investigated. The mungbean varieties were BARI Mung-2, BARI Mung-3, BARI Mung-4, BARI Mung-5, BINA Moog-2, and BU Mung-1. Two-third seeds of each variety were inoculated with Rhizobium inoculant and the remaining one-third seeds were kept uninoculated. Rhizobium strains TAL 169 and TAL 441 were used for inoculation of seeds. Inoculation of seeds with Rhizobium strains significantly increased nodulation, nitrogenases activity, dry matter production, nitrogen content, and uptake by shoot of the crop compared to uninoculated control. There was positive correlation among the number and dry weight of nodules, nitrogenase activity, dry weight of shoot and root, nitrogen content, and uptake by shoot of the crop. It was concluded that BARI Mung-4 in association with Rhizobium strain TAL 169 performed best in recording nodulation, nitrogenase activity, dry matter production, and nitrogen uptake by shoot of mungbean.

광합성 세균에 있어서의 질소고정효소 합성 조절자로서의 glutamine synthetase의 역할 (Role of glutamine synthetase as as regulator of nitrogenase in rhodopseudomonas sphaeroides D-230)

  • 이혜주
    • 미생물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.113-118
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    • 1986
  • Optimum temperature and pH of glutamine synthetase activity (E.C. 3.6.1.2.) of R. sphaeroides D-230 was $35^{\circ}C$ and 6.8, respectively. The adenylated state of GS in R. sphaeroides D-230 was stabilized by addition of 0.2mg/ml of cethyltrimethylammoniumbromide. Valine, histidine, proline, isoleucine, and lysine were good nitrogen source for the growth of R. sphaeroides D-230. The growth of R. sphaeroides D-230 in $N_2,\;NaNO_3\;or\;NH_4Cl$ as sole nitrogen source was lower than in any otherculture conditions. GS activity was inhibited, more or less, by various amino acid. THe relative inhibition rate of the enzyme by added 7mM arginine, $NH_4Cl,\;N_2,\;and\;NaNO_3$ was 63.8%, 26.79%, 6.24%, and 10.64%, drespectively. THe hydrogen evolution of R. sphaeroides D-230 grown in N-limited media was inhibited by 0.1mM MSX, irreversible GS inhibitor. GS activity was completely inhibited by 1.0mM MSX but ammonia released maximally at the same concentration of MSX. Ammonia release by added MSX was increased up to 1.0mM MS, but decreased above 1.0mM MSX. It is probably due to inhibition of nitrogenase actixity by MSX. Nitrogenase activity was not inhibited at low concentration of MSX. These results suggests that the inhibition of nitrogenase activity by ammonia is mediated by products of ammonia assimilation rather than by ammonia itself.

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식물배양세포(植物培養細胞)-Rhizobium에 의(依)한 질소고정(窒素固定)에 관한 연구 (Nitrogen fixation by Rhizobium-Plant cell cultures)

  • 박우철;곡전택도언
    • 한국토양비료학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.43-46
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    • 1979
  • 수년간(數年間) 계속배양(繼續培養)한 식물배양세포(植物培養細胞)와 근류균(根瘤菌)과의 질소고정(窒素固定)에서 그 mechanism을 알기 위(爲)하여 근류형성(根瘤形成) 및 감염과정(感染過程)을 알기 위(爲)해 연구하던 중 배양세포(培養細胞)에 단일균주(單一菌株) 및 혼합균주(混合菌株)의 접종(接種)에 의(依)한 Nitrogenase의 활성(活性)이 높은 것을 발견(發見)하였기에 그 차이(差異)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 단일접종(單一接種)에 있어서는 대두(大豆)에서의 Nitrogenase의 활성(活性)이 비(非)콩과 식물보다 대체적(大體的)으로 높았고, 혼합접종(混合接種)에 있어서는 비(非)콩과 식물에서 활성(活性)이 높았다. 2. 근류형성(根瘤形成) 및 Nitrogenase활성(活性)에 있어서의 특성(特性)인 host factor를 Callus에서는 대두중(大豆中) 북낭(北娘) 및 동양령(東洋鈴), 비(非)콩과 식물중에서는 Datura를 제외(除外)하고는 찾아볼 수가 없었다. 3. 균주별(菌株別)의 Nitrogenase활성(活性)은 비(非)콩과 식물에서는 012균주(菌株)가 콩과 식물인 대두(大豆)에서는 010, 023, 024균주(菌株)가 대체(大體)로 높았다.

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Nif A의 Overproduction에 의한 Klebsiella oxytoca 균주의 질소 고정력 증진 효과 (effect of Nif A Overproduction on the Improvement of Nitrogenase Activity of Klebsiella oxytoca Strains)

  • 서현창;유익동
    • 한국식품영양학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.137-143
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    • 1992
  • As a research for developing biofertilizers, Klebsiella oxytoca, an associative nitrogen fixer in the rhizosphere of rice plant in the soil of paddy field, was subjected to molecular breeding. The results obtained were as followings. 1). By transforming pbIC71A, Nif A overproducing plasmid, into Klebsiella oxytoca NGl3, Klebsiell6f oxytoca SH3l, and Klebsiella oxytoca SH161, nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium were increased 6.4, 17.2, and 13.5 times, respectively, in comparison with the parent strains. 2). Nitrogenase activity of Klebgiella oxytoca NGl3, Klebsiella oxytoca SH3l, and Klebsiella oxytoca SH161 was completely repressed In the presence of 15mM NH4+. But, nitrogenase activities of Klebsiella oxytoca NGl3/PMC71A, Klebsiella oxytoca SH3l /PMC71A, and Klebsiella oxytoca SH 161/pMC714 harboring PMC71A, were 13.7%, 7.7%, and 6.2% of the nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium, respectively.

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벼과식물로부터 질소고정균의 분리와 Nitrogenase 활성 측정 (Isolation of Nitrogen-Fixing Bacteria from Gramineous Crops and Measurement of Nitrogenase Activity)

  • 최은화;이상은;윤기순;권덕기;손재근;박승환;한명숙;김사열
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.18-24
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    • 2003
  • 벼과식물과 관련된 질소고정균을 분리하기 위하여 한반도 남부지방의 19지역에서 쌀, 밀, 귀리, 보리, 호밀, 옥수수 등을 채집하여 이들의 뿌리로부터 free living bacteria와 endophyte를 분류하였다. Colony의 형태, 크기, 색깔 등과 16S rDNA 염기서열을 근거로 63종으로 분류하였다. nifH 유전자 염기서열 결정과 nitrogenase 활성 측정을 통하여 분리균주 모두 질소고정 능력이 있음을 확인하였다. 그리고 식물에서 분리한 내생균의 특징 중 하나인 cellulase활성이 대부분의 분리 균주에서 확인되었다.

Rhodopseudomonas sphaeroides의 질소 동화작용에 미치는 simazine의 영향 (Effect of simazine on nitrogen assimilation of rhodopseudomonas sphaeroides)

  • 이혜주;이진애;박인호;선우양일
    • 미생물학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.304-309
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    • 1989
  • 광합성 세균인 Rhodopseudomonus sphaeroiders의 질소고정 효소 합성 및 암모니아 동화 경로에 중요한 glutamine synthetase(GS), glutamate synthase(GOGAT) 및 glutamatc dehydrogenase(GDH) 활성에 미치는 TriazinerP 제초제인 simazine의 영향을 조사하였다. 배양중에 simazine을 처리할 경우 성장 및 in vivo 질소고정효소의 합성 및 GS의 합성이 크게 저해되었다. 그리고 정상 배지에서 배양한 Rp. sphaeroides의 GOGAT 및 GDH의 활성이 GS의 활성보다 simazinc에 의해 더 큰 저해를 받았다. 이상의 결과는 simazine이 Rp. sphacroides의 광합성 과정을 억제하여, 질소고정효소의 합성을 저해하며 이로인해 GS의 합성이 저해될 가능성이 있음을 시사한다고 하겠다.

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질소고정균의 성장과 질소고정력에 대한 osmoprotectant의 영향 (Effects of Osmoprotectants on the Growth and Nitrogenase Activity of Rhizobium and Azospirillum under Osmotic Stress)

  • 갈상완;최영주
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권1호
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    • pp.53-59
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    • 1998
  • 수종의 두과작물과 수도에서 분리한 Rhizobium 및 Azospirillum들의 내염성을 조사하고 salt stress에 의하여 유도되는 균주의 생리적 특성 및 식물이나 미생물에서 osmoprotectant 로 작용하는 proline, glycine betaine 및 glutamate가 질소고정균의 생육이나 질소고정력에 미치는 영향을 연구하였다. 분리된 대부분의 질소고정균들은 0.6 M NaCl 농도에서 생육이 현저히 감소되었지만 Acacia rhizobia sp86 은 1.4 M NaCl 농도에서도 생육이 가능하였다. Osmotic stress에 의하여 증가되는 intracellular 유리아미노산은 Rhizobium 및 Azospirillum에서 glutamate 였으며, 특히 Acacia rhizobia sp86은 salt stress에 의하여 5배정도 glutamate를 축적하였다. Osmoprotectant (proline, glycine betaine, glutamate)를 배지내에 1 mM 첨가함으로서 salt stress에 의하여 감소되는 질소고정균의 생육과 질소고정력을 방지하였으며, glycine betaine이 가장 효과적이었다.

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