• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권1호
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• pp.28-33
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• 1998

A gene coding for ${\beta}$-xylosidase from thermophilic xylanolytic Bacillus sp. KK-1 was cloned into Escherichia coli using plasmid pBR322. Recombinant plasmid DNAs were isloated from E. coli clones which were capable of hydrolyzing 4-methylumbelliferyl-${\beta}$-D xylopyranoside. Restriction analysis showed the DNAs to share a common insert DNA. Xylo-oligosaccharides, including xylotriose, xylotetraose, xylopentaose, and xylobiose were hydrolyzed to form xylose as an end product by cell-free extracts of the E. coli clones, confirming that the cloned gene from strain KK-1 is ${\beta}$-xylosidase gene. The ${\beta}$-xylosidase gene of strain KK-1 designated as xylB was completely sequenced. The xylB gene consisted of an open reading frame of 1,602 nucleotides encoding a polypeptide of 533 amino acid residues, and a TGA stop codon. The 3' flanking region contained one stem-loop structure which may be involved in transcriptional termination. The deduced amino acid sequence of the KK-1 ${\beta}$-xylosidase was highly homologous to the ${\beta}$-xylosidases of Bacillus subtilis and Bacillus pumilus, but it showed no similarity to a thermostable ${\beta}$-xylosidase from Bacillus stearothermophilus.

• Journal of Microbiology
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• 제38권4호
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• pp.275-280
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• 2000

Pseudomonas sp. S-47 is capable of catabolizing 4-chlorobenzoate (4CBA) as rarbon and energy sources under aerobic conditions via the mesa-cleavage pathway. 4CBA-dioxygenase and 4CBA-dihydrodiol dehydrogenase (4CBA-DD) catalyzed the degradation af 4CBA to produce 4-chlorocatechol in the pathway. In this study, the xylL gene encoding 4CBA-DD was cloned from the chromosomal DNA of Pseudomonas sp. S-47 and its nucleotide sequence was analyzed. The xylL gene was found to be composed of 777 nucleotide pairs and to encode a polypeptide of 28 kDa with 258 amino acid residues. The deduced amino acid sequence of the dehydrogenase (XylL) from strain S-47 exhibited 98% and 60% homologies with these of the corresponding enzymes, Pseudomonas putida mt-2 (XyIL) and Acinetobacter calcoaceticus (BenD), respectively. However, the amino arid sequences show 30% or less homology with those of Pseudomonas putida (BnzE), Pseudomonas putida Fl (TodD), Pseudomonas pseudoalcaligenes KF707 (BphB), and Pseudomonas sp. C18 (NahB). Therefore, the 4CBA-dihydrodiol dehdrogenase of strain S-47 belongs to the group I dehydrogenase involved in the degradation of mono-aryls with a carboxyl group.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.863-868
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• 2013

Bacillus sp. HY-20균주 유래 endoxylanase를 코드하는 XylP 유전자를 효모에서 발현시키기 위해 두 개의 발현 플라스미드 pG-xylP와 pGMF-xylP를 구축하였다. 이들 플라스미드는 endoxylanase의 분비발현을 위해 각각 다른 분비서열인 XylP 유전자의 자체 분비서열(XylP s.s)과 최적화된 $MF{\alpha}$ 분비서열($MF{\alpha}_{opt}$ s.s)을 가지고 있으며, S. cerevisiae SEY2102와 FY833균주에 형질전환되어 그 분비활성이 비교 조사되었다. 재조합 endoxylanase는 분비발현시스템과 숙주세포에 따라 23.7~70.1 unit/ml의 활성으로 효모 세포에서 성공적으로 발현되었고, 그 중 SEY2102/pGMF-xylP 형질전환주를 이용해 baffled-flask 배양을 실시한 결과 최대 88.1 unit/ml의 endoxylanase 활성을 보임을 확인하였다. 대부분의 재조합 endoxylanase는 세포 외 분획에 효율적으로 분비 생산되었으며, $MF{\alpha}_{opt}$ 분비서열이 XylP 유전자의 자체 분비서열보다 endoxylanase를 더 효율적으로 분비시킴을 확인할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 발현시스템은 효모를 숙주세포로 하여 많은 양의 세포 외 endoxylanase의 생산을 가능하게 하고, 바이오에탄올 생산 및 산업적 응용에도 유용하게 사용 될 수 있으리라 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.215-222
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• 2020

자일란(xylan)을 가수 분해할 수 있는 해양 미생물 PX-1을 제주도 연안의 해수 로부터 순수하게 분리하였다. 16S rRNA 유전자 서열 및 생화학적 분류 결과에 기초하여, PX-1은 Aestuariibacter 속의 한 종으로 확인되어 Aestuariibacter sp. PX-1로 명명하였다. PX-1을 액체 배양한 배양액으로부터 암모늄 설페이트 침전법과 불용성 자일란을 이용한 흡착 크로마토그래피 방법을 이용하여, 세포 외로 분비된 자일라네이즈 후보 단백질을 순수하게 정제하였다. 정제한 후보 자일라네이즈 단백질(XylA)은 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis 및 겔여과 크로마토그래피 분석결과, 분자량이 대략 64 kDa인 것으로 추정되었다. XylA는 실제로 beechwood xylan 을 가수분해하는 자일라네이즈 활성을 보였으며, pH 6.0과 45℃에서 최대의 효소 활성을 나타냈다. XylA에 의한 자일란 가수 분해산물을 TLC로 분석한 결과, XylA 는 자일란을 자일로스와 자일로올리고당으로 분해하는 endo-type의 자일라네이즈임을 확인하였다. Beechwood xylan 에 대한 XylA의 K_m 및 V_max 값은 각각 27.78 mM (4.17 mg/ml), 78.13 μM/min이었다.

• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.92-96
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• 1997

Pseudomonas sp. strain DJ77로부터 클로닝한 catechol 분해와 관련된 phnDEFG 유전자들이 존재하는 pHENX7에서 phnF 유전자의 염기서열을 밝혔다. Extradiol dioxygenase 유전자인 phnE와, 2-hydroxymuconic semialdehyde dehydrogenase를 생산하는 phnG 유전자 사이에 존재하는 유전자 phnF는 432 bps로 된 하나의 open reading frame(ORF)으로 존재하였고, 여기서 유추한 아미노산은 143개로 분자량 13,859 dalton의 polypeptide를 만들어 내고 있다. phnF 유전자는 Sphingomonas sp. strain HV3 catE 유전자 부위와 sphingomonas yanoikuyae B1의 xylE와 xylG 사이에 존재하는 ORF 부위의 염기서열과 각각 99%, 68.6%의 상동성을 가지고 있었다. 또한 PhnF 단백질의 아미노산서열은 citrobacter freundii DSM30040의 orfY 부위의 아미노산서열과 62.3%의 상동성이 있었다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.54-60
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• 2014

방향족 화합물은 독성 환경오염물질로 생태계와 인간의 건강에 해로운 영향을 미친다. 그중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물은 수생생물에 독성을 나타내며 인간의 피부, 눈, 호흡기를 자극한다. 본 연구에서는 폐수의 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물을 저렴하고 간단하게 검출하고자 재조합 미생물 바이오센서를 개발하였다. BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) 분해 조절 유전자 xylR를 Po' (upstream activating sequences를 제거한 DmpR 조절단백질 promoter Po) 또는 Pu (XylR 고유의 프로모터)::lacZ 유전자(${\beta}$-galactosidase 유전자)의 upstream에 연결한 플라스미드를 제작한 후, E. coli $DH5{\alpha}$에 형질 전환하였다. 유도 화합물 존재 하에서, 아가로스에 고정된 이 재조합 바이오센서 세포는 유도 화합물에 의해 ${\beta}$-galactosidase를 발현하고 기질인 chlorophenol red ${\beta}$-D-galactopyranoside (CPRG)를 분해하여 1~2시간에 붉은색을 나타내었다. BTEX 화합물 중, 특이적으로 o-, m-, p-chlorotoluene ($0.1{\mu}M-100 mM$) 그리고 o-, m-, p-nitrotoluene (0.1 mM-100 mM)에서 높은 반응을 나타내었으며 Po'가 Pu보다 높은 반응성을 보여주었다. 아가로스에 고정된 바이오센서는 $4^{\circ}C$에서 21일간 보존 후에도 활성의 큰 변화 없이 안정하였으며, chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물들로 spike된 전처리 하지 않은 폐수 시료 중에서도 좋은 반응을 보여 주어 폐수 중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물의 간단한 초기 검출에 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.332-338
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• 2009

꿀벌(Apis mellifera)의 장으로부터 xylan분해능이 우수한 세균 HY-20을 분리하였고, Bacillus 속으로 동정하였다. 분리균주 HY-20의 세포 외 GH11 xylanase (XylP) 유전자 (687-bp)는 25,522 Da의 분자량과 9.33의 pI 값을 갖는 228개의 아미노산으로 구성된 단백질을 인코딩하는 것으로 확인되었으며, 지금까지 특성규명이 이루어지지 않은 B. pumilus xylanase (GenBank accession no.: AY526092)의 아미노산 서열과 97%의 상동성을 보였다. pET-28a(+)/xylP를 포함하고 있는 Escherichia coli BL21 균주에서 과발현 된 His-tagged XylP (rXylP)는 cation exchange 및 gel permeation chromatography를 통해 순수하게 분리 정제 되었으며, $50^{\circ}C$의 온도와 pH 6.5 조건에서 반응할 때 birchwood xylan에 대해 가장 높은 가수분해 활성을 나타내었다. rXylP는 15분간 $55^{\circ}C$에 노출될 때 본래 활성의 약 50%를 잃어버리는 전형적인 중온성 효소의 특성을 보였으며, $Hg^{2+}$ (1mM)와 N-bromosuccinimide (5mM)에 노출될 때 완전히 불활성화 되었고, $Mn^{2+}$ (1 mM), $Fe^{2+}$ (1mM) 및 sodium azide (5 mM)에 의해서는 활성이 약 10% 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한편, rXylP는 xylose유래 다당류는 효율적으로 분해하였지만 PNP-sugar 유도체 및 glucose 유래 다당류는 분해하지 못하였다.

• 미생물학회지
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• 제32권1호
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• pp.70-77
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• 1994

Streptomyces coelicolor를 화학적 방법으로 돌연변이시킨 결과, 유전적 교잡방법에 의해 bldA와 유사한 위치인 10시 방향으로 위치가 결정되는 변이주들을 찾아내었다. 이들의 자세한 위치를 점검한 결과 cysA를 중심으로 반시계 방향으로 떨어져 있는 group고가 시계방향으로 떨어져 있는 두가지로 나뉘었다. 반시계 방향으로 떨어져 있는 변이주들을 bldA와 유사한 변이주라고 생각되어 이를 확인하기 위해 정상적인 bldA 유전자가 cloning 되어 있는 phage를 이용하여 기능적인 complementation 여부를 확인하여 보았다. Complementation이 되는 것으로 미루어 보아 이 변이주들이 bldA의 allele일 가능성이 매우 높으나 이들 중 몇몇 변이주들은 기존의 bldA와 무척 다른 양상을 보였다. 즉, 고영양 배지인 $R_2$YE배지에서 왕성하게 spore를 생산하며 wild type이 생산하는 이상의 색소 생산을 보인 점이다. 이때까지 발견된 bldA 변이주들은 배지 조성에 따라 약간의 aerial mucelium을 형성하는 것이 보고되었으나 이렇게 조건에 따라서는 완전히 bld phenotype을 잃는 변이주는 보고되지 않았다. 이 색소 생산이 실지로 항생물질 유전자의 발현에 의한 것이라는 것을 xylE fusion을 이용했을 때 유전자의 전사가 일어나는 것이 확인됨으로써 증명되었다. 또 이들 bldA 유사 변이주들은 actII-ORF4가 높음 copy수로 들어있는 pasmid에 의해 act 유전자를 발현하는 것도 관찰되었다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.115-119
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• 1998

Pseudomonas sp. DJ77로부터 전보에서 클로닝한 pHENX7의 하류방향으로 약 3kb 정도를 포함하는 pYCS500을 클로닝하였다. PYCS500의 제한효소지도를 작성하고 부분적으로 염기서열을 분석한 결과 465 bp의 HindIII-ClaI절편에서 282 bp로 이루어진 하나의 open reading frame(ORF)을 발견하였다. phnM으로 명명된 이 ORF는 93개의 아미노산으로 구성된 polypeptide를 암호화하고 있었으며 계산된 분자량은 10,008 Da이었다. PhnM은 NahT, XylT, DmpQ, AtdS, PhlG, PhhQ, TbuW 등 plant-type ferredoxin 형태의 단백질과 37.7%-53.9%의 상동성을 나타내었으며 이들이 공통적으로 가지고 있는 motif가 일치하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권12호
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• pp.1514-1519
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• 2009

A gene encoding the xylanase of Bacillus subtilis AMX-4 isolated from soil was cloned into Escherichia coli and the gene product was purified from the cell-free extract of the recombinant strain. The gene, designated xylA, consisted of 639 nucleotides encoding a polypeptide of 213 residues. The deduced amino acid sequence was highly homologous to those of xylanases belonging to glycosyl hydrolase family 11. The molecular mass of the purified xylanase was 23 kDa as estimated by SDS-PAGE. The enzyme had a pH optimum of 6.0-7.0 and a temperature optimum of $50-55^{\circ}C$. Xylanase activity was significantly inhibited by 5 mM $Cu^{2+}$ and 5 mM $Mn^{2+}$, and noticeably enhanced by 5 mM $Fe^{2+}$. The enzyme was active on xylans including arabinoxylan, birchwood xylan, and oat spelt xylan, but it did not exhibit activity toward carboxymethylcellulose or p-nitrophenyl-$\beta$-xylopyranoside. The predominant products resulting from xylan and xylooligosaccharide hydrolysis were xylobiose and xylotriose. The enzyme could hydrolyze xylooligosaccharides larger than xylotriose.