• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제20권4호
• /
• pp.659-665
• /
• 2010

A cis-epoxysuccinate hydrolase (CESH) from Bordetella sp. BK-52 was purified 51.4-fold with a yield of 27.1% using ammonium sulfate precipitation, ionic exchange, hydrophobic interaction, molecular sieve chromatography and an additional anion-exchange chromatography. The CESH was stable in a broad range of temperature (up to $50^{\circ}C$) and pH (4.0-10.0) with optima of $40^{\circ}C$ and pH 6.5, respectively. It could be partially inhibited by EDTA-$Na_2$, $Ag^+$, SDS, and DTT, and slightly enhanced by $Ba^{2+}$ and $Ca^{2+}$. The enzyme exhibited high stereospecificity in D(-)-tartaric acid (enantiomeric excess value higher than 99%) with $K_m$ and $V_max$ values of 18.67 mM and $94.34\;{\mu}M$/min/mg for disodium cis-epoxysuccinate, respectively. The Bordetella sp. BK-52 CESH gene, which contained 885 nucleotides (open reading frame) encoding 294 amino acids with a molecular mass of about 32 kDa, was successfully overexpressed in Escherichia coli using a T7/lac promoter vector and the enzyme activity was increased 42-times compared with the original strain. It may be an industrial biocatalyst for the preparation of D(-)-tartaric acid.

• 한국어병학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.79-88
• /
• 2024

Aeromonas spp. 감염은 관상어 산업뿐만 아니라 양식업에서도 상당한 경제적 손실을 초래하는 것으로 보고되고 있다. 한편 2022년 12월부터 2023년 1월 사이에 국내에서 사육중인 금붕어(Crassius auratus)에서 Aeromonas병증을 보이는 어체에 대해서 발병 원인균을 규명하기 위해서 조사 하였다. 병증을 보이는 금붕어의 피부와 내부 장기에서 그람 음성균이 분리되었다. Biochemical test와 16S rRNA gene으로는 Aeromonas 속까지 동정할 수 있었으나 종레벨까지는 구분하기 어려웠다. 이에 가장 상동성이 높았던 A.veronii를 대상으로 species-specific PCR을 수행했고 명확히 종 수준으로 동정할 수 있었다. 아울러서 장독소 유전자, 감염 실험 및 항생제 내성 분석을 수행하였다. 금붕어에 대한 균주의 생체 내 병원성 시험 결과, 실험 주사 후 일주일 이내에 감염된 숙주에서 100%의 치사율을 나타냈다. 장독소 유전자인 act 독력 유전자가 검출되었다. 균주의 항균제 감수성 분석 결과 대부분의 항균제에 감수성을 보였으나, Ampicillin, Imipenem, Meropenem 및 Clindamycin 약제에는 내성을 보였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
• /
• 한국생명과학회 2001년도 제32회 학술심포지움
• /
• pp.67-86
• /
• 2001

A strain producing strongly fibrinolytic enzyme was isolated from soil and was identified to be Bacillus subtilis by biochemical and physiological characterization. The optimal culture conditions for the production of fibrinolytic enzyme was determined to be 1.0% tryptone, 1.5% soluble starch, 0.5% Peptone, 0.5% NaCl, $(NH_{4})_{3}PO_4.3H_{2}O, and MgSO_{4}.7H_{2}O.$ Initial pH and temperature were pH 8.0 and $30^{\circ}C$ , respectively, The highest enzyme production was observed at 30 hours of cultivation at $30^{\circ}C$ The fibrinolytic enzyme was purified to homogeneity by DEAE Sephadex A-50 ion exchange column chromatography, 70% ammonium sulfate precipitation, Sephadex G-200 and G-75 gel filtration column chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was 28,000 as determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. A gene encoding the fibrinolytic enzyme was cloned into a plasmid vector pBluescript, transforming E.coli XL-1 Blue. The clone was able to degrade fibrin, This indicated that the gene could encode a fibrinolytic enzyme. The nucleotide sequence of the 2.7 kb insert was determined in both direction. One open reading frame composed of 1023 nucleotides was found to be a potential protein coding region. There was the putative Shine-Dalgano sequence and TATA box upstream of the open reading frame. The homology search data in the genome database showed that both the 2.7 kb insert and 1 kb open reading frame carried no significance in the nucleotide sequence of known fibrinolytic enzyme from Bacillus serovars. The recombinant cell harboring the novel gene involved in fibrinolysis was subjected to protein purification. The molecular mass of the purified fibrinolytic enzyme was determined to be 31864 Dalton, which was highly in accordance with the molecular mass(33 kDa) of the fibrinolytic gene deduced from the insert. The fibrinolytic enzyme was Purified 50.5 folds to homogeneity in overall yield of 10.7% by DEAE Sephadex A-50 ion exchange, 85% ammonium sulfate precipitation, Sephadex G-50, Superdex 75 HR FPLC gel filtration. In conclusion, a novel fibrinolytic gene from Bacillus subtilis was identified and characterized by cloning a genomic library of Bacillus subtilis into pBleuscript. For the soybean fermented by this strain, it is found that there increased assistant protein about 20% compared to the soybean not fermented and increased about 30% according to amino acid analysis and, in particular, essential amino acid increased about 40%. When keeping this fermented soybean powder at room temperature for about 70days, it showed very high stability maintaining almost perfect activity and, therefore, it gave us great suggestion its possibility of development as a new functional food.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.182-188
• /
• 2008

내열성 Trehalose synthase를 생산하는 초고온성 균주 HJ6은 일본 Arima 온천수에서 분리하였다. 세포의 길이는 $2{\sim}4\;um$, 직경 0.4 um의 간균으로 생육최적 pH와 온도는 각각 6.5와 $80^{\circ}C$이였다. 분리된 균주의 16s rRNA 염기서열을 분석하고 계통학적으로 분류한 결과, HJ6 균주는 Thermus thermophilus에 속하는 것으로 동정되었다. PCR법을 이용하여 trehalose synthase(TS) 유전자를 클로닝하고 염기서열을 분석한 결과, ORF는 2,898개의 뉴클레오타이드로 구성되고 915개의 아미노산을 암호화하였다. 아마노산 서열을 바탕으로 상동성을 분석한 결과, Thermus caldophilus GK24 유래 TS와 99%, Meiothermus ruber 유래 TS와 83%의 identity를 나타내었다. 이 유전자를 온도감수성 프로모터를 포함하는 pJLA503 벡터를 이용하며 대장군에서 발현하고 정제하여 약 110 kDa 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 효소는 트레할로스 전환활성에 대한 최적 pH가 7.5이고, 최적온도는 $80^{\circ}C$이며, 활성의 반감기는 $90^{\circ}C$에서 40분으로 확인되어 높은 내열성을 가지는 것으로 확인되었다. 본 효소의 트레할로스 최대 전환율은 기질농도 500mM에서 55.7%를 나타내었고, 기질 농도가 증가함에 따라 더불어 증가하였기 때문에 본 효소의 트레할로스 전환율을 기질농도에 의존적인 것으로 생각되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.291-299
• /
• 2009

본 연구에서는 Human HtrA3 (HtrA3)의 효소활성을 분자수준에서 연구하기 위해 HtrA간의 상동성과 기존에 알려진 maturation site들을 비교 분석하여 예상 mature HtrA3인 M1-HtrA3와 M2-HtrA3를 발현하는 construct를 제작하였다. pGEX system을 통해 Top10 균주에서 발현, 정제한 M1-HtrA3 단백질은 $10{\mu}g$/L를 정제할 수 있었으며 발현량 대비 1%를 회수할 수 있었다. M2-HtrA3는 M1보다 5배 가량 많은 양을 정제할 수 있었으며 발현량 대비 회수율은 3배 정도 더 높았다. $\beta$-Casein을 이용한 in vitro cleavage test를 통해 M1, M2 form 모두 protease 활성을 갖는 것을 확인하였다. 또한, $\beta$-casein cleavage를 통해 HtrA serein protease들 간의 상대적인 활성을 비교한 결과, HtrA3와 HtrA2는 HtrA1보다 약 2배 더 높은 proteolytic cleavage 활성을 보였다. 본 연구에서 정립한 protease 활성을 지닌 HtrA3의 제작과 정제 조건은 HtrA3의 substrate를 탐색을 용이하게 할 수 있을 것이며, HtrA3 연관된 질환의 발병기전과 세포 신호전달을 이해하는 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제17권4호
• /
• pp.638-643
• /
• 2007

The full encoding sequence for human type II hexokinase (HXK II) was cloned into the E. coli expression vector pET 21b and expressed as a C-terminally hexahistidine-tagged protein in the BL2l (DE3) strain. The IPTG-induced HXK II approximately accounted for 17% of the total E. coli proteins, and 81% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in inclusion bodies. To improve the production of soluble recombinant HXK II protein, in the functionally active form, we used low temperature, and the osmotic stress expression method. When expressed at $18^{\circ}C$, about 83% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in the soluble fraction, which amounted to a 4.1-fold yield over that expressed at $37^{\circ}C$. The soluble form of HXK $II_{6{\times}His}$ was also highly produced in the presence of 1M sorbitol under the standard condition $(37^{\circ}C)$, which indicated that temperature downshift and low water potentials were required to improve the yield of active recombinant HXK II protein. The expressed protein was purified by metal chelate affinity chromatography performed in an IDA Excellose column charged with $Ni^{2+}$ ions, resulting in about 40mg recombinant HXK II protein obtained with purity over 89% from 51 of E. coli culture. The identity of HXK $II_{6{\times}His}$ was confirmed by Western blotting analysis. Taken together, using the stress-governed expression described in this study, human active HXK II can be purified in sufficient amounts for biochemical and biomedical studies.

• 미생물학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.163-170
• /
• 2012

장류의 유해균과 biogenic amines 함량을 줄이기 위해 항균작용과 biogenic amines 분해능력이 있는 한 균주를 83종의 전통장류로부터 분리하였다. 형태 및 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자 서열 해독 결과 이 균주는 Bacillus licheniformis에 속했으며, B. licheniformis SCK B11로 명명되었다. SCK B11을 이틀간 배양한 후의 원심분리 상층액은 유해 균주들인 Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Micrococcus luteus, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Aspergillus flavus에 대해 균 증식 저지력을 보였다. 이 균주의 항균 특성을 확인하기 위해 B. licheniformis의 항균물질로 알려진 surfactin, lichenysin, lichenicidine 합성 유전자들에 대한 PCR을 수행한 결과 모두 음성으로 나와 이 항균 물질은 기존에 보고된 물질들과는 다름을 보였다. 또한 전자 현미경 사진 결과 이 항균 물질은 유해균들의 세포막 손상을 야기하는 것이 관찰되었다. 이 균주는 각각 5.3%의 histamine과 tyramine이 함유된 삶은 콩에서 10일의 발효 기간 동안 histamine 함량의 72%, tyramine 함량의 66%를 분해하는 것으로 나타났다. SCK B11의 항균 및 biogenic amine 분해 특성을 고려할 때, 공정상 필연적으로 유해균 증식 및 biogenic amine 생성 문제를 지닌 전통 장류 발효 과정에서 이 균주는 이 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 보인다.

• Toxicological Research
• /
• 제23권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2007

Diethylnitrosamine (DEN) is a nitrosamine compound that can induce a variety of liver lesions including hepatic carcinoma, forming DNA-carcinogen adducts. In the present study, microarray analyses were performed with Affymetrix Murine Genome 430A Array in order to identify the gene-expression profiles for DEN and to provide valuable information for the evaluation of potential hepatotoxicity. C57BL/6NCrj mice were orally administered once with DEN at doses of 0, 3, 7 and 20 mg/kg. Liver from each animal was removed 2, 4, 8 and 24 hrs after the administration. The histopathological analysis and serum biochemical analysis showed no significant difference in DEN-treated groups compared to control group. Conversely, the principal component analysis (PCA) profiles demonstrated that a specific normal gene expression profile in control groups differed clearly from the expression profiles of DEN-treated groups. Within groups, a little variance was found between individuals. Student's t-test on the results obtained from triplicate hybridizations was performed to identify those genes with statistically significant changes in the expression. Statistical analysis revealed that 11 genes were significantly downregulated and 28 genes were upregulated in all three animals after 2 h treatment at 20 mg/kg. The upregulated group included genes encoding Gdf15, JunD1, and Mdm2, while the genes including Sox6, Shmt2, and SIc6a6 were largely down regulated. Hierarchical clustering of gene expression also allowed the identification of functionally related clusters that encode proteins related to metabolism, and MAPK signaling pathway. Taken together, this study suggests that match with a toxicant signature can assign a putative mechanism of action to the test compound if is established a database containing response patterns to various toxic compounds.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제54권2호
• /
• pp.94-100
• /
• 2011

Bacillus licheniformis로 부터 phospholipase D (PLD)로 추정되는 유전자를 PCR 기술을 이용하여 분리하여 pGEM-T easy 운반체에 cloning 하였다. 분리된 유전자는 His6가 붙은 pET-21 운반체를 이용하여 E. coli BL21 (DE3)에서 발현시켰다. 재 조합된 PLD는 nikel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) resin을 갖는 column을 이용하여 affinity chromatography로 분리하였다. SDS-PAGE 분석 결과 PLD로 추정되는 단백질은 약 44 kDa의 주요 단일밴드를 나타내었다. 분리된 효소의 최적 활성도는 pH 7.0에서 나타났으며 이 조건에서 또한 효소가 제일 안정되었다. 효소활성에 미치는 최적 온도는 $40-45^{\circ}C$의 온도에서 형성되어 비교적 높은 온도를 나타내었으며 비교적 넓은 범위의 온도에서 상당히 높은 효소 활성도를 나타내었다. 여러 가지 detergent 중에서 Triton X-100을 0.6 mM까지 첨가할 경우 PLD의 효소활성도는 점진적으로 증가하여 대조구 대비 최대 181%의 효소 활성도를 나타내었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제53권4호
• /
• pp.195-201
• /
• 2010

B. pseudomycoides로 부터 alanine racemase 유전자를 분리한 다음 이 효소에 존재하는 두개의 cysteine을 하나(C316A) 또는 두개 모두(C316-365A) alanine으로 치환시켰다. 치환된 alanine racemamase는 pET-21 운반체에 삽입한 다음 숙주세포로서 E. coli BL21 (DE3)를 이용하여 발현시켰다. 발현된 단백질은 6XHis이 결합된 affinity chromatography를 이용하여 분리하였으며 SDS-PAGE 분석에서 모두 약 46 kDa의 주요 단일밴드를 나타내었다. Cysteine(-) 변이체의 alanine racemase가 모두 활성도를 보여 cysteine이 catalytic 또는 binding sit에 관여하지 않는 것으로 추정되었다. 변이체 효소들은 wild type에 비하여 열 안정성이 모두 떨어져 $60^{\circ}C$ pH 8.0에서의 활성도 반감시간이 각각 26(wild type), 21(C316A) 18분(C316-365A)-을 나타내었다. 이러한 결과는 cysteine이 열안정화에 상당히 기여함을 알 수 있었다. 그러나 pH 변화에 대한 안정성은 큰 차이가 없었다.