In order to isolate a mutant which was constitutively expressed in xylA gene, Pxyl-cat-xylA fusion gene was constructed by the insertion of cat gene between xylA promoter and xylA structural gene in pEX13 contained xylA gene. The expression of cat and xylA gene from transformants of xylA mutant DH77 with plasmid pEXC131 containing Pxyl-cat-xylA fusion gene was induced by the addition of 0.4% xylose to media. This results indicated that cat and xylA gene were expressed under control of xylA promoter the presence of xylR gene. We have also isolated constitutive mutant plasmid pEXC131-39 from pEXC131 by trementment with N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(NTG). cat and xylA gene from pEXC131-39 were constitutively expressed without induction of xylose regardless of xylR gene. Transformants of xylR mutant DH60 with pEXC131-39 also expressed chloramphenicol resistances and xylose isomerase without induction of xylose. This result shows that mutation in region of xylA promoter might make it possible to be constitutively expressed.
The xylA gene of Bacillus stearothermophilus encoding the major ${\beta}$-xylosidase was previously cloned and sequenced. In the present study we examined the regulation of the cloned xylA gene expression in Bauillus subtilis MW15 carrying the xylA::aprA fusion plasmids. The induction of the fused xylA gene expression remained uninfluenced by any of the carbon sources tested but the gene expression was repressed about 2-3 fold in the presence of glucose. Two CRE-like sequences (CRE-1: nucleotides + 124 to +136 and CRE-2: +247 to +259) were recognized within the reading frame region of the xylA gene. The deletion experiments showed that the CRE-2 sequence had a role in catabolite repression (CR) as a true CRE of the xylA gene, but the CRE-1 had no effect on CR of the xylA gene expression. Surprisingly, the deletion of the CRE- 1 sequence reduced about 2~3 fold of the expression of the xylA fused gene. The repression ratios of the xylA gene expression were estimated to be about 0.4 from the assay of subtilisin activity, and about 0.3 at the level of transcription by determining the amounts of xylA transcripts in B. subtilis. While, the level of CR of the xylA gene was assessed to be about l0-fold in previous work when the relative amounts of the xylA transcripts were measured in B. stearothermophilus.
Glucose (xylose) isomerases from Streptomyces sp. have been used for the production of high fructose corn syrup for industrial purposes. An 11-kb DNA fragment containing the xyl gene cluster was isolated from Streptomyces lividans TK24 and its nucleotide sequences were analyzed. It was found that the xyl gene cluster contained a putative transcriptional repressor (xylR), xylulokinase (xylB), and xylose isomerase (xylA) genes. The transcriptional directions of the xylB and xylA genes were divergent, which is consistent to those found in other streptomycetes. A gene encoding XylR was located downstream of the xylB gene in the same direction, and its mutant strain produced xylose isomerase regardless of xylose in the media. The enzyme expression level in the mutant was 4.6 times higher than that in the parent strain under xylose-induced condition. Even in the absence of xylose, the mutant strain produce over 60% of enzyme compared with the xylose-induced condition. Gel mobility shift assay showed that XylR was able to bind to the putative xyl promoter, and its binding was inhibited by the addition of xylose in vitro. This result suggested that XylR acts as a repressor in the S. lividans xylose operon.
The regulation of xylE gene expression was examined by using vector promoter and construction of genetically engineered microorganisms (GEMs) for application in microcosm. When the xylE gene wsa subcloned into pBluscript SK(+) under the control of lac promoter (pTY1) in E. coli, and the expression was induced by IPTG, the enzyme activity of catechol 2, 3-dioxygenase was increased 4.7 times more than that of the crude extracts from transformants harboring pTY1. We suggest that the xylE gene has its own promoter at the upstream portion, because it was able to be expressed even in the absence of IPTG. A recombinant plasmid, pSW3a harboring the xylE gene under the T7 promotor, showed the activity of 14.5 units/mg protein, higher than that of parental strain, E. coli PYT1. The xylE gene in recombinant plasmid pSW3a was used as reporter gene for the application in microcosm ecosystem, since it was used for detection of xylE-positive clones by catechol spray on the agar plates. The pSW3a in E. coli was introduced into Pseudomonas patida to construct GEM strain, and examined for the exxpression and functional stability in microcosms.
xylA promoter is a major promoter in xylose operon of Escherichia coli. xylA promoter is sufficient as the promoter for the construction of new expression vector because this promoter was tightly controlled and induced by the addition of xylose. For the construction of xylose-inducible expression vector, 600 bp of xylA promoter was ligated between AatII and HindIII of pUC18, named pXA600. In order to investigate the effect of XylR protein encoded by xylR gene on the xylA promoter, 1,988 bp of xylR gene including its promoter was ligated into downstream of multiple cloning site to the opposite direction of xylA promoter in pXA600, named pXAR600. For the measurement of expression level, 3,048 bp of lacZ structural gene was fused into xylA promoter in both plasmids pXA600 and pXAR600 as a reporter gene, named pXA600-lacZ and pXAR600-lacZ, respectively. The $\beta$-galactosidase activity of pXA600-lacZ and pXAR600-lacZ in E. coli JM109 was determined to be 1,641 and 2,304 unit by the induction with xylose in LB medium, respectively. The $\beta$-galactosidase activity of pXAR600-lacZ/JM109 was about 1.4 times higher by the induction with xylose than that of pXA600-lacZ/JM109. The $\beta$-galactosidase activity of pXA600-lacZ and pXAR600-lacZ in E.coli JM109 showed 6,282 and 9,320 unit by the induction with xylose in DM minimal medium, respectively. A regulator, xylR protein works as an activator for the gene expression by the addition of xylose in the xylose-inducible vectors because the level of gene expression in pXA600 is increased by the insertion of xylR gene into the same vector. The xynA gene of Streptomyces thermocyaneoviolaceus cloned in pXA600 and pXAR600 was successfully expressed in E. coli BLR(DE3). As a result, plasmids pXA600 and pXAR600 using xylA promoter are sufficient as new expression system to produce a foreign protein in E. coli.
In this study, the xylitol dehydrogenase (XYL2) gene was expressed in Saccharomyces cerevisiae as a host cell for ease of use in the degradation of lignocellulosic biomass (xylose). To select suitable expression systems for the S.XYL2 gene from S. cerevisiae and the P.XYL2 gene from Pichia stipitis, $pGMF{\alpha}-S.XYL2$, $pGMF{\alpha}-P.XYL2$, $pAMF{\alpha}-S.XYL2$ and $pAMF{\alpha}-P.XYL2$ plasmids with the GAL10 promoter and ADH1 promoter, respectively, were constructed. The mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence was also connected to each promoter to allow secretion. Each plasmid was transformed into S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$ strain and the xylitol dehydrogenase activity was investigated. The GAL10 promoter proved more suitable than the ADH1 promoter for expression of the XYL2 gene, and the xylitol dehydrogenase activity from P. stipitis was twice that from S. cerevisiae. The xylitol dehydrogenase showed $NAD^+$-dependent activity and about 77% of the recombinant xylitol dehydrogenase was secreted into the periplasmic space of the $SEY2102{\Delta}trp1/pGMF{\alpha}-P.XYL2$ strain. The xylitol dehydrogenase activity was increased by up to 41% when a glucose/xylose mixture was supplied as a carbon source, rather than glucose alone. The expression system and culture conditions optimized in this study resulted in large amounts of xylitol dehydrogenase using S. cerevisiae as the host strain, indicating the potential of this expression system for use in bioethanol production and industrial applications.
Syntheses of the B. stearothermophilus xylanolytic enzymes such as xylanases, ${\beta}$-xylosidases, ${\alpha}$-arabinofurano-sidases, and esterases, were observed to be regulated by the carbon source present in the culture media. Xylan induced synthesis of ${\beta}$-xylosidase at the highest level while xylose gave about 30% of the ${\beta}$-xylosidase activity induced by xylan. The lowest syntheses of the xylanolytic enzymes above mentioned were detected in the basal medium containing glucose as a sole carbon source. When a mixture of xylan and glucose was used as a carbon source, we could observe glucose repression of xylanase (about 70-fold) and ${\beta}$-xylosidase (about 40-fold) syntheses. Whereas, the level of the glucose repression of the expression of the xylA gene encoding the major ${\beta}$-xylosidase of B. stearothermophilus was assessed to be about l0-fold when the relative amounts of the xylA transcript were determined. From the sequence of the xylA gene, we could find two CRE-like sequences (CRE-l: nucleotides +124 to +136 and CRE-2:+247 to +259) within the reading frame of the xylA gene, either or both of which were suspected to be involved in catabolite repression of the xylA gene.
The induction by xylose and repression by glucose of xylose isomerase(XI) were investigated to elucidate the regulation for production of XI in Escherichia coli. Regulation for expression of xyIA gene which codes XI is under control of xylR which is a regulatory gene for xylose catabolism. When xyIR gene was resided in chromosome, the inductions of XI by the addition of 0.4% xylose were increased to 1.9 and 1.7-fold in case of locating on multicopy(pEX202/DH77) and low copy Plasmid(pEX102/DH77), respectively, as compared with that of xylA gene which was resided in chromosome(JM109). xyIR gene product derived from xyIR gene on chromosome might react to xylA gene on the plasmid as same as xylA gene on chromosome. In JM109 and xylA transformant; pEX202/DH77 and pEX102/DH77, the inductions of XI were completely repressed by the addition of 0.2% glucose and these catabolite repressions were derepressed by the addition of 1 mM cAMP In comparison with the addition of 0.4% xylose only for the induction XI was inductively produced 1.7 to 2-fold with the addition of xylose plus 1 mM cAMP in DM minimal media. pEX13/TP2010, xylA transformant of the deficient mutant($xyl^-,\;cya^-$; TP2010) of XI and cAMP production, did not induce XI by the addition of xylose only but induced in case of simultaneous addition of xylose and cAMP. These results show that cAMP and xylose are the indispensable effectors for the induction and derepression of Xl in E. coli.
In order to investigate the function of xylA promoter(Pxyl) as regulatory region Pxyl-lacZ fusion gene was constructed by the insertion of xylA promoter to the multiple cloning site of upstream of lacZ gene in a multicopy numbered plasmid pMC1403 containing promoterless lac operon, which was designated pMCX191, and Pxyl-lacZ fragment from pMCX191 was inserted to low copy numbered plasmid pLG339, designated pLGX191. The expressions of ${\beta}-galactosidase$ in these recombinant plasmids containing Pxyl-lacZ fusion gene were induced strongly by the addition of xylose, repressed by the addition of 0.2% glucose in the presence of xylose. The catabolite repressions were derepressed by the addition of 1 mM cAMP as same as native xylA gene. The fragment of xylA promoter was partially deleted from the upstream of xylA promoter by exonuclease III to investigate the regulation site of xylA promoter and the degrees of deletion derivatives of xylA promoter were analyzed by the DNA base sequencing. By the investigations of the induction by xylose, repression by glucose and derepression by cAMP on xylose isomerase production, the regulation site of xylA promoter may be located in segment between -165 and -59 bp upstream from the initiation site of xylA translation.
In the present study, the xylA gene encoding a thermostable xylose (glucose) isomerase was cloned from Streptomyces chibaensis J-59. The open reading frame of xylA (1167 bp) encoded a protein of 388 amino acids with a calculated molecular mass of about 43 kDa. The XylA showed high sequence homology (92% identity) with that of S. olivochromogenes. The xylose (glucose) isomerase was expressed in Escherichia coli and purified. The purified recombinant XylA had an apparent molecular mass of 45 kDa, which corresponds to the molecular mass calculated from the deduced amino acid and that of the purified wild-type enzyme. The N-terminal sequences (14 amino acid residues) of the purified protein revealed that the sequences were identical to that deduced from the DNA sequence of the xylA gene. The optimum temperature of the purified enzyme was $85^{\circ}C$ and the enzyme exhibited a high level of heat stability.
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.