• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권11호
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• pp.1818-1825
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• 2007

S-Adenosylmethionine (SAM) was previously documented to activate secondary metabolism in a variety of Streptomyces spp. and to promote actinorhodin (ACT) and undecylprodigiosin (RED) in Streptomyces coelicolor. The SAM-induced proteins in S. coelicolor include several ABC transporter components (SCO5260 and SCO5477) including BldKB, the component of a well-known regulatory factor for differentiations. In order to assess the role of these ABC transporter complexes in differentiation of Streptomyces, SCO5260 and SCO5476, the first genes from the cognate complex clusters, were individually inactivated by gene replacement. Inactivation of either SCO5260 or SCO5476 led to impaired sporulation on agar medium, with the more drastic defect in the SCO5260 null mutant (${\Delta}SCO5260$). ${\Delta}SCO5260$ displayed growth retardation and reduced yields of ACT and RED in liquid cultures. In addition, SAM supplementation failed in promoting the production of ACT and RED in ${\Delta}SCO5260$. Inactivation of SCO5476 gave no significant change in growth and production of ACT and RED, but impaired the promoting effect of SAM on ACT production without interfering with the effect on RED production. The present study suggests that SAM induces several ABC transporters to modulate secondary metabolism and morphological development in S. coelicolor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1867-1876
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• 2017

Most of the biosynthetic pathways for secondary metabolites are influenced by carbon metabolism and supply of cytosolic NADPH. We engineered carbon distribution to the pentose phosphate pathway (PPP) and redesigned the host to produce high levels of NADPH and primary intermediates from the PPP. The main enzymes producing NADPH in the PPP, glucose 6-phosphate dehydrogenase (encoded by zwf1 and zwf2) and 6-phosphogluconate dehydrogenase (encoded by zwf3), were overexpressed with opc encoding a positive allosteric effector essential for Zwf activity in various combinations in Streptomyces lividans TK24. Most S. lividans transformants showed better cell growth and higher concentration of cytosolic NADPH than those of the control, and S. lividans TK24/pWHM3-Z23O2 containing zwf2+zwf3+opc2 showed the highest NADPH concentration but poor sporulation in R2YE medium. S. lividans TK24/pWHM3-Z23O2 in minimal medium showed the maximum growth (6.2 mg/ml) at day 4. Thereafter, a gradual decrease of biomass and a sharp increase of cytosolic NADPH and sedoheptulose 7-phosphate between days 2 and 4 and between days 1 and 3, respectively, were observed. Moreover, S. lividans TK24/pWHM3-Z23O2 produced 0.9 times less actinorhodin but 1.8 times more undecylprodigiosin than the control. These results suggested that the increased NADPH concentration and various intermediates from the PPP specifically triggered undecylprodigiosin biosynthesis that required many precursors and NADPH-dependent reduction reaction. This study is the first report on bespoke metabolic engineering of PPP routes especially suitable for producing secondary metabolites that need diverse primary precursors and NADPH, which is useful information for metabolic engineering in Streptomyces.

• The Plant Pathology Journal
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• 제15권6호
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• pp.340-344
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• 1999

Fungicide-resistant isolates of Monilinia fructicola grew readily on media amended with 0.1, 1.0, 10, 100 and $1,000\mu\textrm{g}$ a.i./ml of carendazim, benomyl, or thiophanate-methyl. However, sensitive isolates did not grow on media amended even with $0.1\mu\textrm{g}$ a.i./ml of carbendazim, $1.0\mu\textrm{g}$ a.i./ml of benomyl or thiophanate-methyl. The fitness compositions including mycelial growth on fungicide-free medium, sporulation on fungicide-free medium and pear, and virulence on pear were not different between resistant and sensitive isolates. The resistant isolates persisted carbendazim resistance during multiple subdulturing and long term storage. The competitive ability of resistant isolates obtained from peach orchards in Korea was similar to those of sensitive isolates.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권4호
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• pp.406-410
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• 1990

토양에서 분리한 알칼리내성 Bacillus sp.의 자체 chromosomal DNA에서 유래된 strong promoter를 지닌 plasmid p-12B1을 공여균주에 삽입시키고 이 promoter의 활성을 최적화할 수 있는 배양조건을 검토하였다. 글루코오스가 고갈된 시점부터 세포의 활성은 유지되나 포자는 형성되지 않을 정도로 낮은 글루코오스 소비속도를 유지해 제한된 글루코오스를 연속적으로 공급해줌으로써 promoter의 활성을 최대로 높일 수 있었다. 또한 배지조성의 변화로 균체를 생육시킨 후 유전자 발현을 유도하는 것이 가능하였으며, 이 점에 대해서는 보다 구체적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.142-147
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• 2012

효모 Saccharomyces diastaticus가 포자형성기에 세포질에서 생산된다고 알려진 포자형성 특이 glucoamylase (SGA)가 세포 외로 분비되는 단백질임을 증명하고자 S. dastaticus의 SGA promoter와 예상되는 분비신호서열 다음에 reporter gene으로 사용한 고초균의 CMCase 구조유전자를 융합한 재조합 플라스미드 pYSC25를 제작하고 수주세포인 S. diastaticus YIY345에 형질전환 하였다. 형질전환체를 1% CMC를 포함하는 최소한천배지에서 배양한 후 Congo red 염료로 염색하여 생성된 투명환으로부터 SGA의 분비서열에 의해 세균의 CMCase가 효모세포외로 분비되는 것을 확인하였다. 효모세포부위 별 CMCase의 활성분포를 측정하여 SGA 분비서열의 분비효율을 추정하기 위해 효모세포 배양액을 배양상등액, periplasmic 및 세포질 분획으로 나눈 다음 효소활성을 측정한 결과 CMCase 활성의 76%가 배양상등액과 periplasmic 부위에 존재하였으며 N-연결형 당쇄가 일어났으므로 SGA 분비서열은 효과적으로 작용함을 알 수 있었다. 대조균인 고초균에서 생산된 CMCase에서는 당쇄가 일어나지 않은 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 SGA는 아미노 말단에 존재하는, 24개의 아미노산으로 구성된 분비서열을 보유한 분비성 단백질임을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권1호
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• pp.46-54
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• 1997

분열효모 S. pombe의 포자형성은 배지상의 질소원의 고갈에 의하여 유도되어진다. 감수분열로부터 포자형성에 도달하는 과정에는 다수의 특이적인 유전자가 기능을 하고 있다. 본 연구에서는, 전포자막 구축에 필수적인 유전자 spo 5의 발현조절과 유전자의 메커니즘에 관하여 조사하였다. spo 5 유전자를 보유하는 약 5kb의 Hind III DNA 단편을 cloning 하였다. 이 단편으로부터 제한효소지도를 작성하여 얻어진 DNA 단편을 probe로 하여, RNA blot-hybridization를 이행하였다. 이 결과, 최소배지의 hetro matting-type 균주 (CD16-1)로 부터 조제한 mRNA가 검출되었다. 그리고 이 전사산물을 전사레밸에서 해석하기 위하여, homo matting-type (CD16-3) 균주를 질소원이 함유되지 않은 포자형성배지에서 배양한 후, 동일한 방법으로 mRNA를 조제하여 Northern hybridization으로 조사하였다. 그 결과, 이들 세포에서는 3.2kb에서만 전사산물이 검출되었으며, 2.5kb의 mRNA는 검출되지 않았다. 이상의 결과로 부터 spo 5 유전자를 coding하는 전사산물인 2.5kb의 mRNA는 질소원의 고갈된 상태하에서, 접합형 유전자좌의 hetro 접합성을 요구하는 것으로 입증하였다. spo 5 유전자의 전사발현은 질소원이 결핍과 접합형 유전자좌의 구성에 따른 환경요인과 유전적 요인에 의해서 제어되어지고 있다는 것을 입증하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제27권3호
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• pp.149-158
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• 1988

진주 근교와 금산, 오석 등의 선충발생 상습지의 건전 식물의 근권토괴으로부터 미 끼 이용법, 원심분리법으로 천적진균을 분리하었고, 또 자연감염선충으로부터 직접 천적 진균을 분리하여, 선충에 대한 기생능력이 우수한 다음 7 균주를 동정한 결과 Arthrobotrys arthrobotryoides, A. conoides, A. oligospora, Dactylella lobata, Fusarium oxysporum, Monacrosporium ellipsosporum과 Harposporium anguillulae였다. 그중 인공배양기에서 증식이 어려운 H. anguillulae릅 제외한 6균주의 배양상의 특징을 조사하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 14종류의 배양기에서 건물량과 균총생장 및 포자형성량을 조사 했던 바, CMA와 OMA에서 는 공시완 6 균주의 생장상태가 양호하며 , 부생성이 매우 약하여 일반배양기상에서는 생장이 극히 부양한 M. ellipsosporum도 다른 배양기에서보다 뛰어나, 배양상의 특징을 조사하기에 충분하였다. 균주에 따라 건물중, 균총생장 및 포자형성에 큰 차이를 나타내어 다양하였다. D. lobata는 GPA에서 균멱생장과 포자형성이 특히 우수하였고, F. oxysporum은 SNA에서 포자형성은 가장 우수하였으나 균멱생장은 비교적 양호한 편이었고, CM에서는 포자형성은 양호하였고, 균면생장은 최상이었다. SNA상에서 선충기생균의 건물중, 균멱생장 및 포자형성의 최적조건은 pH5--8 및 20-$30^{\circ}C$였다. 이들중 D. lobata와 F. oxysporum의 포자형성 및 균멱생장이 다른 균에 비 해 월등히 우수하였다.

• Mycobiology
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• 제37권3호
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• pp.218-224
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• 2009

The principal objective of this study was to determine the optimal liquid culture conditions in shake flasks for maximal sporulation of Beauveria bassiana. The optimal initial pH for the spore production of B. bassiana using Potato Dextrose Broth was 5.2. The screening in shake flasks of carbon and nitrogen sources resulted in the identification of an optimal medium based on 3% sucrose and 1% casamino acid, with a C : N ratio of 22 : 4. Using this medium, a production level of $5.65{\times}10^7$ spores per ml was obtained after 5 days of culture. Using 3% corn meal, 2% corn steep powder, and 2% rice bran, the maximum spore concentration of $8.54{\times}10^8$/ml was achieved 8 days after inoculation at $25^{\circ}C$ in a rotary shaking incubator operated at 200 rpm. This represents a yield gain of approximately 2.89 times that of pre-optimization.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.297-304
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• 2007

Lovastatin은 근사형성 균류인 Aspergillus terreus가 생합성하는 이차대사산물로 강력한 고지혈증 치료제로 널리 이용되는 물질이다. 본 연구에서는 lovastatin 고생산변이주를 이용하여 포자배지 최적화를 통한 miniature 배양 방법을 확립하고자 하였다. 우선 miniature 배양에 필수적인 효과적인 포자 형성 방법을 개발하고자 포자 형성 배지의 통계학적 배지 최적화를 수행하였다. Miniature 배양의 inoculum으로 이용되는 대량의 포자를 획득하기 위해 Plackett-Burman 실험법을 이용하여 포자 형성을 향상시키는 성분을 조사한 결과, glucose, sucrose, yeast extract 그리고 $KH_2PO_4$가 주목할 만한 효과를 보였다. 상기 성분의 최적 농도를 확인하기 위해 반응표면분석법 (RSM)을 이용한 결과, PDA 포자 형성 배지와 비교하여 볼 때, 최적 성분 농도에서 포자 형성이 약 190배 증가하였다. 최적화된 포자형성 배지를 이용하여 lovastatin 고생산성 변이주의 대량 선별을 위한 miniature 배양 방법을 확립하기 위해 기존의 실험 과정에 'PaB (adaptation)'라는 한 번의 계대배양을 더 추가한 결과 생산균주의 안정성과 재현성이 큰 폭으로 증가하는 주목할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 단기간에 가능한 한 다량의 균주를 스크리닝하기 위해 성장배양과 생산배양 모두 조업부피가 7 ml인 tube를 이용해 miniature 배양을 반복 수행하여, lovastatin 생산성과 배양형태가 훌륭한 변이주를 선별할 수 있었는데, 이 균주는 7 ml tube배양과 250 ml flask배양 (조업부피 50 ml) 모두에서 생산성이 높은 것으로 보아 산소 의존도가 비교적 낮고 생산 안정성이 높은 균주인 것으로 판단되었다. 한편 miniature 배양을 이용해서 lovastatin 고생산성을 보이는 균주를 신속 선별하기 위해서는 균주의 적절한 배양형태 유도가 매우 중요한 것으로 관찰되었다. 즉 생산배양으로의 고활성 균주의 접종을 위해서, 또한 생산배양에서 pellet의 배양형태 유도를 위해서 성장배양 시에는 반드시 고농도의 균사모양을, 생산배양 시에는 직경 1 mm 이하의 pellet모양의 배양 형태를 유지해야만, 생산균주가 lovastatin을 안정적으로 고생산할 수 있는 것으로 관찰되었다. 초기에 선별된 균주를 이용하여 miniature 배양에 의해 고속 균주선별 실험을 반복함으로써 고생산성 균주들을 다량 선별할 수 있었는데, 이들의 lovastatin 생산성을 조사한 결과, 기존의 flask 배양대비 오차범위가 $\pm$20% 이내의 생산성을 보이는 균주가 초기 선별시의 32%에 비해 81%로 크게 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 lovastatin 고생산성, 고안정성 균주의 고속 스크리닝을 위해서 본 연구에서 개발한 tube를 이용한 miniature 배양이 기존의 flask 배양을 대체할 수 있는 훌륭한 배양방법임을 제시해 준다.

• 한국균학회지
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• 제10권4호
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• pp.193-202
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• 1982

검정 공팡이의 분화에 따른 균체내의 총 탄수화물 및 trehalose의 함량변화를 연구하였다. 검정 곰팡이를 Czapeck-Dox액체배지로서 진탕배양과 정치배양법에 의해 배양하여 검정 곰팡이의 각 분화과정에서의 균체내의 총 탄수화물 및 trehalose함량을 Trevelyan및 Harison(1955)의 탄수화물분화 및 정량법에 의해 측정하였다. 검정 곰팡이가 포자를 형성할 때에 총 탄수화물의 양이 증가하였고 trehalose는 특히 포자형성 직전에 극적으로 증가하였다. 또한 배지내의 성분함량의 결핍에 따른 탄수화물량의 변화를 연구하기 위해 본 실험에 사용된 Czapeck-Dox 배지내의 질소원, 인산원, glucose 등의 함량의 제한시 검정 곰팡이 분화과정의 각 단체에서의 탄수화물 및 trehalose함량 변화를 실험하였다. 질소원의 함량을 제한할 때, 총 탄수화물과 trehalose양이 기본 배지에서 배양했을 때보다 증가하였다. 인산원 제한시도 총 탄수화물과 trehalose양이 증가하였으나, 질소원 제한 배지에서 배양했을 때 보다는 뚜렷하지 못했다. 굴루코즈 함량제한시는 총 탄수화물 및 trehalose양의 변동을 관찰할 수 없었다. 이들 총 탄수화물 및 trehalose의 함량변동은 검정 곰팡이의 분화와 관련성이 있는 것으로 해석된다.