• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제9권4호
• /
• pp.488-497
• /
• 1999

Probing Streptomyces albus ATCC 21838 chromosomal DNA with a proline tRNA sequence resulted in an isolation of a putative integrating element in the 6.4-kb EcoRI fragment. It was found that Streptomyces lividans TK-24 transformed with a cloned DNA fragment on a multicopy plasmid, produced a higher level of spore pigment and mycelial red pigment on a regeneration agar. Furthermore, the transformant S. lividans TK-24 produced a markedly increased level of undecylprodigiosin in a broth culture. A nucleotide sequence analysis of the cloned region revealed several open reading frames homologous to the integrases of integrating plasmids or temperate bacteriophages, signal-transducing regulatory proteins with a conserved ATP-binding domain, oxidoreductases ($\beta$-ketoacyl reductase), and an AraC-like transcriptional regulator. To examine the effect on antibiotic production, each coding region was overexpressed separately from the other genes in the region in S. lividans TK-24 with; pJHS3044 for the expression of the signal-transducing regulatory protein homologue, pJHS3045 for the homologue of oxidoreductase, and pJHS3051 for the homologue of the AraC-like transcriptional regulator. Phenotypic studies of S. lividans TK-24 strains harboring plasmids for the overexpression of individual genes suggested the following effects of the genes on antibiotic production: The oxidoreductase homologue stimulated the production of actinorhodin and undecylprodigiosin, which was influenced by the culture conditions; the homologue of the AraC-like transcriptional regulator was the most effective factor in antibiotic production within all the culture conditions tested; the signal-transducing regulatory protein homologue repressed the effect due to the homologue of the AraC-like transcriptional regulator, however, the antibiotic production was derepressed upon entering the stationary phase.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1516-1524
• /
• 2014

Flavin adenine dinucleotide-dependent glucose dehydrogenase (FAD-GDH) can utilize a variety of external electron acceptors and also has stricter substrate specificity than any other glucose oxidoreductases, which makes it the ideal diagnostic enzyme in the field of glucose biosensors. A gene coding for a hypothetical protein, similar to glucose oxidase and derived from Aspergillus terreus NIH2624, was overexpressed in Pichia pastoris GS115 under the control of an AOX1 promoter with a level of 260,000 U/l in the culture supernatant after fed-batch cultivation for 84 h. After a three-step purification protocol that included isopropanol precipitation, affinity chromatography, and a second isopropanol precipitation, recombinant FAD-GDH was purified with a recovery of 65%. This is the first time that isopropanol precipitation has been used to concentrate a fermentation supernatant and exchange buffers after affinity chromatography purification. The purified FAD-GDH exhibited a broad and diffuse band between 83 and 150 kDa. The recombinant FAD-GDH was stable across a wide pH range (3.5 to 9.0) with maximum activity at pH 7.5 and $55^{\circ}C$. In addition, it displayed very high thermal stability, with a half-life of 82 min at $60^{\circ}C$. These characteristics indicate that FAD-GDH will be useful in the field of glucose biosensors.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제29권9호
• /
• pp.1401-1411
• /
• 2019

Mycobacterial cell walls comprise thick and diverse lipids and glycolipids that act as a permeability barrier to antibiotics or other chemical agents. The use of OH radicals from a non-thermal plasma jet (NTPJ) for the inactivation of mycobacteria in aqueous solution was adopted as a novel approach. Addition of water vapor in a nitrogen plasma jet generated OH radicals, which converted to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) that inactivated non-pathogenic Mycobacterium smegmatis and pathogenic Mycobacterium tuberculosis H37Rv. A stable plasma plume was obtained from a nitrogen plasma jet with 1.91 W of power, killing Escherichia coli and mycobacteria effectively, whereas addition of catalase decreased the effects of the former. Mycobacteria were more resistant than E. coli to NTPJ treatment. Plasma treatment enhanced intracellular ROS production and upregulation of genes related to ROS stress responses (thiolrelated oxidoreductases, such as SseA and DoxX, and ferric uptake regulator furA). Morphological changes of M. smegmatis and M. tuberculosis H37Rv were observed after 5 min treatment with $N_2+H_2O$ plasma, but not of pre-incubated sample with catalase. This finding indicates that the bactericidal efficacy of NTPJ is related to the toxicity of OH and $H_2O_2$ radicals in cells. Therefore, our study suggests that NTPJ treatment may effectively control pulmonary infections caused by M. tuberculosis and nontuberculous mycobacteria (NTM) such as M. avium or M. abscessus in water.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.83-91
• /
• 2012

본 총설은 N-acyl-homoserine lactone (AHL)에 기반한 quorum sensing(QS)을 비롯한 다양한 QS 시스템 및 생물막 형성과의 관련성에 대한 연구 동향을 정리하였다. 또한 anti-QS으로서 quorum quenching 전략을 이용한 생물막 억제 연구 동향에 대해 중점적으로 서술하였다. 세균의 독특한 신호전달 체계인 QS는 AHL과 같은 특정한 신호분자의 농도에 의해 세균의 집단적 행동 양식이 결정되는 세포밀도-의존성 유전자 발현 조절 메커니즘이다. QS 시스템은 미생물의 부착 및 생물막 형성에 있어 중요한 역할을 한다. AI-1이나 AI-2에 의한 QS는 생물막 형성 과정에 필요한 세포외 다당류, 단백질, 세포 외 DNA 등 주요한 구성 성분 등의 생산뿐만 아니라, 세균의 운동성 조절, 부착, 생물막 해체 과정까지도 조절하는 기능을 한다. 일부 세균의 경우 QS시스템 이외에도 second messenger로 알려진 c-di-GMP에 의한 signaling이 QS와 서로 연결되어 생물막 형성이나 병독성과 같은 타깃들을 함께 조절한다. 생물막은 병원성 세균에 의한 감염 시 여러 가지 병독성 가운데 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문에, 생물막 형성을 조절하는 QS를 차단하기 위한 다양한 anti-quorum sensing 전략이 연구되고 있다. Anti-QS 접근 방식은 의학적 이용뿐만 아니라 물에 노출되어있는 MBR을 비롯한 많은 산업적 장치 등에서 생물막 형성으로 인한 손상 및 오염을 방지하기 위해 쓰일 수 있다. Anti-QS 전략 중 신호분자인 AHL을 무력화 시키는 quorum quenching 효소(AHL-lactonase, AHL-acylase, oxidoreductas)를 이용하여 생물막 형성을 억제할 수 있으며, 막을 이용한 수처리 공정에서 막에 발생하는 biofouling을 완화시킬 수 있는 새로운 anti-fouling 처리 기술로서 이러한 QQ 효소의적용 가능성을 보여 주고 있다.

• 미생물학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.255-261
• /
• 2005

Streptomyces griseus trypsin(SGT)을 코드하는 sprT 유전자를 포함하여 약 6.7 kb의 DNA 단편을 Streptomyces griseus ATCC 10137의 염색체 DNA로부터 클로닝 하여 염기서열을 결정하였다. 염기서열 분석 결과, 염색체 DNA를 EcoRI-HindIII 제한효소로 완전 분해하여 클로닝한 약6.7 kb의 단편에는 sprT유전자를 포함하여 총6개의 완전한 ORF (open reading frame)와 1개의 불완전한 ORF가 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 순서대로 ORF1, SGT, ORF2, ORF3, ORF4, ORF5, ORF6로 명명하였다. 예상 단백질의 아미노산 서열 분석 결과, ORF1은 oxidoreductase, ORF3는 ArsR family의 transcription regulator, ORF4는 Listeria monocytogenes의 LPXTG motif를 갖는 peptidoglycan bound protein, ORF5는 transmembrane helix를 갖는 막단백질, ORF6는 Streptomyces avermitilis에서 보고된 lipoprotein과 높은 상동성을 보였으며, ORF2는 기능을 예측 할 수 없었다. 이와 같은 분석결과, sprT 유전자 주위에는 세포막이나 세포벽 구성성분을 코드하는 유전자가 존재하고 있으며, 따라서 SGT Pretense는 이러한 세포막 또는 세포벽 합성이나 분해과정에서 어떤 기능을 담당할 가능성 이 있는 것으로 추측되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.296-299
• /
• 2019

Bacteroides 속 균주들은 척추동물의 분변 등에서 분리된 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Bacteroides sp. KGMB 02408 균주를 분리하였으며 PacBio Sequel 플랫폼을 이용하여 Bacteroides sp. KGMB 02408 균주의 유전체서열을 분석하였다. 유전체는 G + C 구성 비율이 39.5%이고, 5,005개의 유전자와 rRNA 18개 tRNA 74개로 구성되었으며, 염색체의 크기는 5,771,427 bp였다. 또한, 유전체 분석 결과를 통해 산화-환원 효소와 메나퀴논 생합성 및 그와 관련된 다양한 유전자를 발견하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권3호
• /
• pp.205-212
• /
• 2008

본 연구의 목적은 위치특이적 펩타이드 및 단백질을 사용하여 재조합 대장균에서 활성형 인간 상피세포성장인자(hEGF)를 고효율로 발현할 수 있는 방법을 찾아내는 데 있다. 재조합 대장균내 cytoplasm 및 periplasm 영역에서 hEGF의 발현을 위해 각각 세개의 응합 펩타이드 및 단백질을 선정하여 상호 비교하였다. 재조합 대장균에서 hEGF의 발현유도시 대부분 불용성 단백질로 생산되는 현상을 극복하기 위해 cytoplasm영역에서는 ATS, thioredoxin, 리파제를 융합파트너로 사용하였으며 periplasm 영역에서는 foldase인 DsbA와 DsbC, 용융성 고발현 단백질인 maltose binding protein을 선택하여 사용하였다. Periplasm영역에서 발현유도를 시키는 융합단백질의 경우 cytoplasm영역에서의 발현양도 용융성 형태로 고발현 되는 것을 알 수 있었으며 전체적으로 약 2배가량의 용융성 형태로 발현되었다. hECF의 발현율을 가장 높일 수 있는 융합단백 질은 maltose binding protein이었으나 발현된 융합단백질의 24%가 불용성 단백질로 형성되어 활성형 형태로 얻는 데 한계가 있었으며, 활성형 형태로 hEGF의 발현을 위해서는 DsbA를 응합단백질로 사용한 경우에 18.1 mg/L로 가장 높은 발현농도를 보였다. Cytoplasm 영역에서 발현유도를 한 경우에는 ATS와 thioredoxin을 응합파트너로 hEGF를 발현한 경우 용융성 형태로 높은 발현율을 보였다. 특히 ATS와 같은 펩타이드를 N-말단에 융합시킨 경우 불용성을 방지하는 효과를 보여 이황화결합의 불완전성이나 소수성으로 인해 불용성 단백질로 발현되는 기존의 단백질을 활성형 형태로 발현하는데 될 수 있음을 확인할 수 있었다.