Proceedings of the Korean Society for Bioinformatics Conference
/
2003.10a
/
pp.251-257
/
2003
Metabolic engineering has become a new paradigm for the more efficient production of desired bioproducts. Metabolic engineering can be defined as directed modification of cellular metabolism and properties through the introduction, deletion, and modification of metabolic pathways by using recombinant DNA and other molecular biological tools. During the last decade, metabolic flux analysis(MFA) has become an essential tool fur metabolic engineering. By MFA, the intracellular metabolic fluxes can be quantified by the measurement of extracellular metabolite concentrations in combination with the stoichiometry of intracellular reactions and mass balances. The usefulness and functionality of MFA are demonstrated by applying to metabolic pathways in E. coli. First, a large-scale in silico E. coli model is constructed, and then the effects of carbon sources on intracellular flux distributions and succinic acid production were investigated on the basis of the uptake and secretion rates of the relevant metabolites. The results indicated that succinic acid yields increased in order of gluconate, glucose and sorbitol. Acetic acid and lactic acid were produced as major products rather than when gluconate and glucose were used carbon sources. The results indicated that among three carbon sources available, the most reduced substrate is sorbitol which yields efficient succinic acid production.
JANG KI-HYO;JANG EUN-KYUNG;KIM SEUNG-HWAN;KIM IN-HWAN;KANG SOON AH;KOH ISSAC;PARK YOUNG-IL;KIM YOUNG-JUN;HA SANG-DO;KIM CHUL HO
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.16
no.1
/
pp.102-108
/
2006
The IscA gene, encoding a levansucrase of 424 amino acids (aa) residues, was cloned from the genomic DNA of Pseudomonas aurantiaca S-4380, and overexpressed in Escherichia coli. The recombinant levansucrase overexpressed in E. coli was then used to produce levan from sucrose. Levan crystals with 98% purity could be obtained from the reaction mixture with $62\%$ yield using an alcohol precipitation method. The molecular weight of the levan was $7\times10^5$ daltons. Methylation studies showed that the levan was branched: main linkage C-2,6; branched linkage C-2,1; and degree of branching $6\%$. Three bacterial levans from different strains were incubated with levan fructotransferase (LFTase) from Arthrobacter ureafaciens K2032, which produced $di-\beta-D-fructofuranose$ dianhydride IV (DFA IV); final conversion yields from the levans to DFA IV were $39\%$ in Zymomonas mobilis, $53\%$ in Serratia levanicum, and $59\%$ in P. aurantiaca S-4380 levansucrase. The levan from P. aurantiaca S-4380 levansucrase gave the highest conversion yield of levan to DFAIV so far reported.
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
/
v.11
no.3
/
pp.67-74
/
2003
Starvation promoters can be utilized for in situ bioremediation and for the efficient bioprocessing. Previously we have cloned and characterized strong starvation promoters from envrionmentally relevant bacteria, Pseudomonas putida strains (Y. Kim, and A. Matin, J. Bacteriol. 177:1850-1859, 1995). Here we report the construction of the plasmid pYKS101 using one of the starvation promoters from P. putida MK1. The pYKS101 was found to be useful for a novel starvation promoter-driven gene expression system. Under this system, the target reporter gene, lacZ, was stably integrated into the chromosomal DNA of P. putida MK1. ${\beta}$-galactosidase activity was found to be four-fold higher upon carbon starvation than during exponential growth. The resultant recombinant strain is indigenous to the environment contaminated with various toxic materials, hence can be a good candidate for in situ bioremediation.
The genes for cellulases of Pseudomonas sp. LBC505 and CYC10, potent cellulase complex-producing strains, were cloned in Escherichia coli with pUC19. Recombinant plasmids pLCl and pLC2 were isolated from transformants producing cellulase by Congo red staining, and their genes cloned were 0.7 kb and 4.6 kb HindIII fragments, respectively. The inserts of pLCl and pLC2 were hybridized to chromosomal DNAs digested with HindIII from Pseudomona~ sp. LBC505 and CYC10, respectively. Immunodiffusion assays revealed that pLC1-and pLC2-encoded cellulase showed similarity with that of host strains. About 24% of cellulase activity was observed in the extracellular fraction of E. coli carrying pLC1, and its activity was higher about 1.4 times than that of LBC505. The enzymatic properties of pLC1 and pLC2 encoded cellulase were the same as those of cellulase from host strains. HPLC analysis and substrate specificity showed that cellulases were the same as those of cellulase from host strains. HPLC analysis and substrate specificity showed that cellulases cloned were endocellulase.
The thr operon of Escherichia coli TF427, an $\alpha$-amino-$\beta$-hydroxyvaleric acid (AHV)-resistant threonine overproducer, was cloned in a pBluescriptII $KS^+$ plasmid by complementation of E. coli mutants. All clones contained a common 8.8 kb HindIII-generated DNA fragment and complemented the thrA, thrB, and thrC mutants by showing that these clones contained the whole thr operon. This thr operon was subcloned in the plasmid vectors pBR322, pUC18, and pECCG117, an E. coli/Corynebacterium glutamicum shuttle vector, to form recombinant plasmids pBTF11, pUTF25 and pGTF18, respectively. The subcloned thr operon was shown to be present in a 6.0 kb insert. A transformant of E. coli TF125 with pBTF11 showed an 8~11 fold higher aspartokinase I activity, and 15~20 fold higher L-threonine production than TF125, an AHV-sensitive methionine auxotroph. Also, it was found that the aspartokinase I activity of E. coli TF125 harboring pBTF11 was not inhibited by threonine and its synthesis was not repressed by threonine plus isoleucine.
YANG HYE-YOUNG;CHOI SI-SUN;CHI WON-JAE;KIM JONG-HEE;KANG DAE-KYUNG;CHUN JAESUN;KANG SANG-SOON;HONG SOON-KWANG
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.15
no.5
/
pp.1125-1129
/
2005
Cloning of a 6.6-kb BamHI digested chromosomal DNA from S. griseus IFO13350 revealed the presence of an additional gene encoding a novel trypsin-like enzyme, named SprU. The SprU protein shows a high homology ($79\%$ identity, $88\%$ similarity) with the SGT protease, which has been reported as a bacterial trypsin in the same strain. The amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence of the sprU gene suggests that SprU is produced as a precursor consisting of an amino-terminal presequence (29 amino acid residues), prosequence (4 residues), and mature trypsin consisting of 222 amino acids with a molecular weight of 22.94 kDa and a calculated pI of 4.13. The serine, histidine, and aspartic acid residues composing the catalytic triad of typical serine proteases are also well conserved. When the trypsin activity of the SprU was spectrophotometrically measured by the enzymatic hydrolysis of the artificial chromogenic substrate, N-${alpha}$-benzoyl-DL-arginine-p-nitroanilide, the S. lividans transformant with pWHM3-U gave 3 times higher activity than that of control. When the same recombinant plasmid was introduced into S. griseus, however, the gene dosage effect was not so significant, as in the cases of other genes encoding serine proteases, such as sprA, sprB, and sprD. Although two trypsins, SprU and SGT, have a high degree of homology, the pI values, the gene dosage effect in S. griseus, and the gene arrangement adjacent to the two genes are very different, suggesting that the biochemical and biological function of the SprU might be quite different from that of the SGT.
A $\beta$-agarase gene, agaB34, was functionally cloned from the genomic DNA of a marine bacterium, Agarivorans albus YKW-34. The open reading frame of agaB34 consisted of 1,362 bp encoding 453 amino acids. The deduced amino acid sequence, consisting of a typical N-terminal signal peptide followed by a catalytic domain of glycoside hydrolase family 16 (GH-16) and a carbohydrate-binding module (CBM), showed 37-86% identity to those of agarases belonging to family GH-16. The recombinant enzyme (rAgaB34) with a molecular mass of 49 kDa was produced extracellularly using Escherichia coli $DH5{\alpha}$ as a host. The purified rAgaB34 was a $\beta$-agarase yielding neoagarotetraose (NA4) as the main product. It acted on neoagarohexaose to produce NA4 and neoagarobiose, but it could not further degrade NA4. The maximal activity of rAgaB34 was observed at $30^{\circ}C$ and pH 7.0. It was stable over pH 5.0-9.0 and at temperatures up to $50^{\circ}C$. Its specific activity and $k_{cat}/K_m$ value for agarose were 242 U/mg and $1.7{\times}10^6/sM$, respectively. The activity of rAgaB34 was not affected by metal ions commonly existing in seawater. It was resistant to chelating reagents (EDTA, EGTA), reducing reagents (DTT, $\beta$-mercaptoethanol), and denaturing reagents (SDS and urea). The E. coli cell harboring the pUC18-derived agarase expression vector was able to efficiently excrete agarase into the culture medium. Hence, this expression system might be used to express secretory proteins.
Leptin is the adipocyte-specific product of the obese gene and plays a major role in food intake and energy metabolism. Leptin research was mainly focused on mammalian species, but understanding of leptin and its function in poultry is very poor. In this study, the duck leptin gene was amplified using the reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) from duck liver RNA. The cDNA fragment was inserted into the pET-28a expression vector, and the resulting plasmid was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). Experimental mice were given an intraperitoneal injection of 10 mg/kg leptin dissolved in phosphate buffered saline (PBS), while the control mice were injected with PBS. The effect of leptin on food intake, body weight and fatty deposition in mice was detected. Sequence analysis revealed that duck leptin had a length of 438 nucleotides which encoded a peptide with 146 amino acid residues. The sequence shares highly homology to other animals. The coding sequence of duck leptin was 84 and 86% identical to human and pig leptin nucleotides sequence. Highest identity was with the rat coding sequence (95%). The identity of the amino acid sequence was 84, 82 and 96% respectively compared to that of the human, pig and rat. Results of SDS-PAGE analysis indicated that a fusion protein was specifically expressed in E. coli BL21 (DE3). The purified product was found to be biologically active during tests. Continuous administration of recombinant duck leptin inhibited food intake. Despite the decrease of food intake, leptin significantly induced body weight and fatty deposition. These changes were accompanied by a significant down-secretion of plasma glucose, cholesterol, triglyceride and insulin levels in mice. The observations provide evidence for an inhibitory effect of leptin in the regulation of food intake and for a potential role of duck leptin in the regulation of lipogenesis.
Seo Myung-Ji;Im Eun-Mi;Hur Jin-Haeng;Nam Jung-Yeon;Hyun Chang-Gu;Pyun Yu-Ryang;Kim Soon-Ok
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.16
no.6
/
pp.933-938
/
2006
Decaprenyl diphosphate synthase (DPS) is the key enzyme for the production of coenzyme $Q_{10}$ ($CoQ_{10}$). A dps gene from Sinorhizobium meliioti KCCM 11232 (IFO 14782) was isolated by PCR and then cloned in Escherichia coli. DNA sequencing analysis revealed an open reading frame of 1,017 bp encoding a 338-amino-acid protein. The protein was identical at the 98% level to the putative octaprenyl diphosphate synthase (IspB) of S. meliloti 1021. The deduced amino acid sequence included the DDxxD domains conserved in the majority of the prenyl diphosphate synthases. Heterologous expression in E. coli BL21 (DE3) was carried out, and the $CoQ_{10}$ produced was then analyzed by HPLC. E. coli BL21 (DE3) harboring the dps gene from S. melioti produced CoQ$_{10}$ in addition to endogenous coenzyme Q$_8$ (CoQ$_8$), whereas wild-type E. coli BL21 (DE3) host did not have the ability of producing CoQ$_{10}$. The results suggest that the putative dps from S. meliloti KCTC 2353 encoded the DPS.
Based on its α-amylase activity at pH 5.0 and optimal pH of the crude enzyme, a strain (named B-5) with acid α-amylase production was screened. The B-5 strain was identified as Bacillus amyloliquefaciens through morphological, physiological, and biochemical characteristics analysis, as well as 16S rDNA phylogenetic analysis. Its α-amylase gene of GenBank Accession No. GU318401 was cloned and expressed in Escherichia coli. The purified recombinant α-amylase AMY-Ba showed the optimal pH of 5.0, and was stable at a pH range of 4.0-6.0. When hydrolyzing soluble starch, amylose, and amylopectin, AMY-Ba released glucose and maltose as major end products. The α-amylase AMY-Ba in this work was different from the well-investigated J01542-type α-amylase which also came from B. amyloliquefaciens. AMY-Ba exhibited notable adsorption and hydrolysis ability towards various raw starches. Structure analysis of AMY-Ba suggested the presence of a new starch-binding domain at its C-terminal region.
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.