• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.930-939
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• 2024

Mushroom laccases play a crucial role in lignin depolymerization, one of the most critical challenges in lignin utilization. Importantly, laccases can utilize a wide range of substrates, such as toxicants and antibiotics. This study isolated a novel laccase, named HeLac4c, from endophytic white-rot fungi Hericium erinaceus mushrooms. The cDNAs for this enzyme were 1569 bp in length and encoded a protein of 523 amino acids, including a 20 amino-acid signal peptide. Active extracellular production of glycosylated laccases from Saccharomyces cerevisiae was successfully achieved by selecting an optimal translational fusion partner. We observed that 5 and 10 mM Ca²⁺, Zn²⁺, and K⁺ increased laccase activity, whereas 5 mM Fe²⁺ and Al³⁺ inhibited laccase activity. The laccase activity was inhibited by the addition of low concentrations of sodium azide and ⳑ-cysteine. The optimal pH for the 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt was 4.4. Guaiacylglycerol-β-guaiacyl ether, a lignin model compound, was polymerized by the HeLac4c enzyme. These results indicated that HeLac4c is a novel oxidase biocatalyst for the bioconversion of lignin into value-added products for environmental biotechnological applications.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.104-110
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• 2011

방선균은 그램양성 토양 박테리아로서 항생제, 항암제, 항구충제, 면역억제제 등 유용한 2차 대사산물을 생산하는 유용 산업미생물이다. 비록 대부분의 방선균이 속해있는 스트렙토마이세스는 지난 수 십 년간 분자수준에서의 연구가 집중적으로 진행되어 왔으나, 최근에 분리된 잠재적 유용성을 갖는 스트렙토마이세스 이외의 희소방선균들은 유전자 조작시스템의 부재로 그 특성이 잘 규명되지 않고 있다. 본 연구에서는 독립적으로 분리된 180 여 방선균주들 중에서 희소방선균만을 선별하기 위하여 중합효소연쇄반응을 이용한 유전체 스크리닝 전략을 시도하였으며, 이 전략을 통하여 7종의 희소방선균을 성공적으로 분리하였다. 특히 여러 생리활성 테스트를 통하여, 항진균 및 항생제 활성을 띄는 잠재적 유용성이 높은 노카이디옵시스 균주 MMBL010을 선별하였다. 또한 전통적인 방선균 유전자 조작기법이 작동하지 않는 본 MMBL010 균주를 대장균 접합을 통한 유전자 전달 시스템도 최적화시킴으로써, 유전체 스크리닝을 통한 유용희소방선균의 선별 및 유전자 조작시스템 구축은 궁극적으로 희소방선균의 잠재적 유용성을 극대화시킬 수 있는 효율적인 전략으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.301-310
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• 2010

Bacillus subtilis strains produce a broad spectrum of bioactive peptides. The lipopeptide surfactin belongs to one well-known class, which includes amphiphilic membrane-active biosurfactants and peptide antibiotics. Both the srfA promoter and the ComP-ComA signal transduction system are an important part of the factor that results in the production of surfactin. Bs-M49, obtained by means of low-energy ion implantation in wild-type Bs-916, produced significantly lower levels of surfactin, and had no obvious effects against R. solani. Occasionally, we found strain Bs-M49 decreased spore formation and the development of competence. Blast comparison of the sequences from Bs-916 and M49 indicate that there is no difference in the srfA operon promoter PsrfA, but there are differences in the coding sequence of the comA gene. These differences result in three missense mutations within the M49 ComA protein. RT-PCR analyses results showed that the expression levels of selected genes involved in competence and sporulation in both the wild-type Bs-916 and mutant M49 strains were significantly different. When we integrated the comA ORF into the chromosome of M49 at the amyE locus, M49 restored hemolytic activity and antifungal activity. Then, HPLC analyses results also showed the comA-complemented strain had a similar ability to produce surf actin with wild-type strain Bs-916. These data suggested that the mutation of three key amino acids in ComA greatly affected the biological activity of Bacillus subtilis. ComA protein 3D structure prediction and motif search prediction indicated that ComA has two obvious motifs common to response regulator proteins, which are the N-terminal response regulator receiver motif and the C-terminal helix-turn-helix motif. The three residues in the ComA N-terminal portion may be involved in phosphorylation activation mechanism. These structural prediction results implicate that three mutated residues in the ComA protein may play an important role in the formation of a salt-bridge to the phosphoryl group keeping active conformation to subsequent regulation of the expression of downstream genes.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.437-443
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• 2016

여러 토양에서 분리한 400여 개의 방선균 균주에 대해 4가지 식물병원성 진균에 대한 항진균 활성을 조사하였으며 그 중 Streptomyces costaricanus HR391 균주는 PDB 배지에서 식물병원성 진균인 Fusarium oxysporum f. sp. raphani, F. oxysporum f. sp. niveum, F. oxysporum f. sp. lycopersici와 Rhizoctonia solani의 균사 생장을대조군과 비교하여 각각 26.5, 26.2, 21.2와 23.8% 저해하였다. S. costaricanus HR391은 항진균물질인 siderophore를 $98{\mu}M$을 생성할 뿐만 아니라 유화활성을 나타내며 막지질을 파괴할 수 있는 생물계면활성제인 rhamnolipid와 lipopeptide인 iturin A와 surfactin를 생성하였다. 또한 진균 세포막을 분해할 수 있는 chitinase와 glucanase 활성도 나타내었으며 병원균의 막을 파괴하는 AMP와 항생물질 phenazine도 분비하였다. 이외에도 식물생장 촉진활성을 갖는 zeatin, gibberellin과 indole acetic acid 같은 식물호르몬도 생성하였다. 이와 같이 항진균 활성을 나타내는 S. costaricanus HR391 균주는 다양한 종류의 항진균 물질의 상승작용과 더불어 높은 생물계면활성이 본 균주의 항진균 활성에 큰 역할을 하는 것으로 보이며 친환경적인 생물학적 항진균제로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.255-262
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• 2010

본 연구팀은 태백산 지역에서 토양 시료들을 채취하여 다양한 균주들을 분리 탐색하는 과정에서 BCNU 2001 균주를 분리하였다. 분리균주의 생화학적 특징과 16S 리보좀 RNA 유전자 염기서열 분석 결과, 분리균주가 Pseudomonas aeruginosa에 속함이 확인되었다. 분리균주 BCNU 2001의 상등액은 다양한 세균과 진균에 대해 항균활성이 있었으며 특히 분리균주 BCNU 2001는 Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, 그리고 Aspergillus niger의 생육을 크게 저해할 수 있었으며, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, 그리고 Aspergillus niger에 대하여 각각 18.5mm, 19.0mm, 17.0mm 그리고 13.5mm 크기의 저해환을 나타내었다. 분리균주 BCNU 2001의 핵산 분획물과 디클로로메탄 분획물은 세균에 대해 높은 항균력을 보였으며 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 진균에 대해 높은 항균력을 보였다. 또한 Pseudomonas sp. BCNU 2001 균주는 그람양성 세균, 그람음성 세균 그리고 진균을 포함한 다양한 미생물들에 대하여 항균력이 있는 항균 펩타이드를 가지고 있음이 확인되었다. 실험을 통하여 얻은 결과는 Pseudomonas sp. BCNU 2001 균주의 유용성에 대한 예비적인 기초를 제공한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권7호
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• pp.1276-1280
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• 2017

The mcr-1 gene is a new "superbug" gene discoverd in China in 2016 that makes bacteria highly resistant to the last-resort class of antibiotics. The mcr-1 gene raised serious concern about its possible global dissemination and spread. Here, we report a potential anti-resistant strategy using the CRISPR/Cas9-mediated approach that can efficiently induce mcr-1 gene knockout in Escherichia coli. Our findings suggested that using the CRISPR/Cas9 system to knock out the resistance gene mcr-1 might be a potential anti-resistant strategy. Bovine myeloid antimicrobial peptide-27 could help deliver plasmid pCas::mcr targeting specific DNA sequences of the mcr-1 gene into microbial populations.