• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.376-382
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• 2005

AVM $B_{1a}$는 Streptomyces avermitilis가 생합성하는 이차대사산물로, 강력한 구충효과를 갖는 polyketide 계열의 물질이다. AVM $B_{1a}$ 생합성의 전구체로 isoleucine이 사용되고 AVM의 생합성 경로가 지방산 합성과 유사하므로, 전구체를 과량생합성하고 polyketide 생합성 경로로 진행되는 탄소원의 흐름이 증가된 변이주를 선별하기 위하여 isoleucine의 아미노산 유사체 (O-methyl threonine)와 지방산 합성 저해물질 (p-fluoro phenoxy acetic acid)에 대한 저항성 변이주를 선별하고자 하였다. 모균주의 AVM $B_{1a}$ 생산성은 약 100 units/L로 매우 낮은 반면, 100 ppm의 pFAC에 대한 저항성 변이주인 PFA-1는 약 4,200 units/1의 AVM $B_{1a}$를 생산하는 것으로 관찰되었다. 이 균주를 모균주로 하여 OMT에 대한 저항성을 지속적으로 증가시킬 경우 AVM $B_{1a}$ 생산성이 2배 더 증가한 약 9,000 units/1의 생합성 능력을 보이는 고생산성 변이주를 개발할 수 있었다. 또한 주목할 만하게도 지방산 저해물질인 PFAC에 대한 변이주의 저항성을 지속적으로 증가시킴으로써 AVM $B_{1a}$ 생산성이 11,000 units/L에 이르는 고역가 변이주를 선별할 수 있었다. 한편 상기의 OMT와 pFAC를 이용한 rational screening 전략을 통해 지속적으로 선별한 변이주들에 대한 AVM $B_{1a}$의 생산성 분포를 histogram을 통해 분석해 본 결과, 초반부에 선별된 돌연변이주들은 AVM $B_{1a}$의 생합성 능력에 있어서 거의 모두가 ($95\%$ 이상) 4,000 units/1 이하의 비교적 낮은 범위에 분포하는 반면, OMT와 pFAC의 농도를 높여가며 유도된 저항성 돌연변이주들의 경우에는 이들 중에 고생산성 균주의 비율이 뚜렷하게 증가 (OMT 에서 $5,000\~7,000$ unit/l 범위에 $71\%$; pFAC에서 $6,000\~7,000$ unit/L 범위에 $47\%$) 하는 것으로 확인되었다. 이로부터 polyketide 생합성 경로와 AVM $B_{1a}$의 생합성 경로의 이해를 통해 수행된 rational screening 전략이 AVM $B_{1a}$ 고생산성 뿐만 아니라 고 안정성의 특성을 갖는 균주를 선별하는데 매우 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.596-596
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• 2003

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.119-119
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• 2005

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.453-455
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• 2003

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.662-662
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• 2005

• Applied Biological Chemistry
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• 제32권1호
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• pp.57-63
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• 1989

담배저장해충은 숙성된 엽연초에 가장 심각한 해를 끼치는 것으로 알려져 있다. 이 해충의 성유인 물질들 중에서 serricornin이 가장 강한 생리활성을 보여주고 다른 유인물질들은 교접시 이것에 대한 보조역할을 한다. 분광학적인 증거와 합성에 관한 연구로부터 이 화합물의 구조는 (4S,6S,7S)-4,6-dimethyl-7-hydroxynonan-3-one임이 밝혀졌다. 담배저장 해충으로부터 얻어진 성유인 물질들은 모두 polyketide 생합성의 과정에서 생성된다고 제안되었다. 두 가지 nonasymmetric 합성과 열가지 asymmetric 합성이 상세하게 고찰되었다.

• Molecules and Cells
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• 제22권2호
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• pp.154-162
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• 2006

The entire gene cluster involved in the biosynthesis of angucyclines Sch 47554 and Sch 47555 was cloned, sequenced, and characterized. Analysis of the nucleotide sequence of genomic DNA spanning 77.5-kb revealed a total of 55 open reading frames, and the deduced products exhibited strong sequence similarities to type II polyketide synthases, deoxysugar biosynthetic enzymes, and a variety of accessory enzymes. The involvement of this gene cluster in the pathway of Sch 47554 and Sch 47555 was confirmed by genetic inactivation of the aromatase, including a portion of the ketoreductase, which was disrupted by inserting the thiostrepton gene.

• KSBB Journal
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• 제24권2호
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• pp.163-169
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• 2009

본 연구는 Asp. terreus ATCC 20542 변이주로부터 lovastatin 생합성 유전자 중 polyketide 생합성 유전자 등을 이용한 PCR법으로 Aspergillus sp. 이외의 statin계열 물질 생산균주의 탐색법 구축 및 lovastatin 대량생산을 하고자 하였다. Lovastatin 생합성 유전자 중 가장 중요한 유전자인 polyketide synthase gene와 diketide synthase gene로부터 각각의 primer를 제작하여 PCR을 이용한 lovastatin 생산 균주를 탐색하였다. 선발된 7개의 균주의 형태학상의 특성 및 lovastatin 생산성을 검토한 결과 Aspergillus sp. 이외의 Penicillium sp.으로 추정되는 균주를 재선발하여 SJ-2로 명명하였다. 선발된 SJ-2는 액체배양 및 고체배양을 한 후 추출하여 TLC와 HPLC를 통하여 각각의 lovastatin 생산량을 비교, 검토하였다. 또한, SJ-2에 대두를 이용하여 lovastatin 고생산성을 확인한 결과, 대두-전배양체를 $30^{\circ}C$, 1시간동안 열처리하여 접종하여 본배양 15일째에 가장 높은 lovastatin을 생산할 수 있었다. In vitro assay 결과에서는 HMG-CoA reductase에 대한 저해활성도가 75%로 나타났다. 본 연구는 기존의 lovastatin 탐색법으로 널리 알려져 있는 bioassay법이 아닌 lovastatin 생합성 유전자를 이용하여 PCR을 통한 lovastatin 생산균주의 탐색이 신속하고 효과적인 방법으로 사료되었다.

• Mycobiology
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• 제51권1호
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• pp.36-48
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• 2023

Xanthoria elegans is a lichen symbiosis, that inhabits extreme environments and can absorb UV-B. We reported the de novo sequencing and assembly of X. elegans genome. The whole genome was approximately 44.63 Mb, with a GC content of 40.69%. Genome assembly generated 207 scaffolds with an N50 length of 563,100 bp, N90 length of 122,672 bp. The genome comprised 9,581 genes, some encoded enzymes involved in the secondary metabolism such as terpene, polyketides. To further understand the UV-B absorbing and adaptability to extreme environments mechanisms of X. elegans, we searched the secondary metabolites genes and gene-cluster from the genome using genome-mining and bioinformatics analysis. The results revealed that 7 NR-PKSs, 12 HR-PKSs and 2 hybrid PKS-PKSs from X. elegans were isolated, they belong to Type I PKS (T1PKS) according to the domain architecture; phylogenetic analysis and BGCs comparison linked the putative products to two NR-PKSs and three HR-PKSs, the putative products of two NR-PKSs were emodin xanthrone (most likely parietin) and mycophelonic acid, the putative products of three HR-PKSs were soppilines, (+)-asperlin and macrolactone brefeldin A, respectively. 5 PKSs from X. elegans build a correlation between the SMs carbon skeleton and PKS genes based on the domain architecture, phylogenetic and BGC comparison. Although the function of 16 PKSs remains unclear, the findings emphasize that the genes from X. elegans represent an unexploited source of novel polyketide and utilization of lichen gene resources.

• Genomics & Informatics
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• 제6권4호
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• pp.223-226
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• 2008

We introduce a computational approach for analysis of glycosylation in Post-PKS tailoring steps. It is a computational method to predict the deoxysugar biosynthesis unit pathway and the substrate specificity of glycosyltransferases involved in the glycosylation of polyketides. In this work, a directed and weighted graph is introduced to represent and predict the deoxysugar biosynthesis unit pathway. In addition, a homology based gene clustering method is used to predict the substrate specificity of glycosyltransferases. It is useful for the rational design of polyketide natural products, which leads to in silico drug discovery.