Cloning and Sequencing of a Gene Involved in the Biosynthesis of Exopolysaccharide in Zoogloea Ramigera 115SLR

Zoogloea Ramigera 115SLR로부터 다당류 생합성에 관여하는 유전자의 분리 및 염기서열 결정

To identity the genes responsible for the biosynthesis of exopolysaccharide, recombinant plasmids pUEX10 and pLEX10 were constructed from plasmid pLEX3 which was isolated from the recombinant cosmid library of Zoogloea ramigera 115. The complete nucleotide sequence of the 1.7 kb genomic DNA insert in plasmid pUEX10 was determined. Its analysis identified two open reading frames (ORF3 & ORF4) which could encode two proteins. The amino acid sequence derived from ORF3 showed the homology with gumC protein in Xanthomonas campestris as well as exoP protein in Rhizobium melizoti. The partial amino acid sequence of ORF4 showed the homology with polysaccharide export protein in Thermotoga maritima. Z. ramigera 115SLR and Z. ramigera 115SLR/pLEX10 showed the similar pattern for EPS production. Yield of exopolysaccharides produced by Z. ramigera 115SLR and Z. ramigera 115SLR/pLEX10 was 0.26% (w/v) and 0.16% (w/v), respectively.

Zoogloea ramigera 115SLR로부터 다당류 생합성에 관여하는 유전자를 분리하기 위해서 균주의 genomic DNA로부터 제조된 gene bank로부터 plasmid pLEX3이 얻어졌다. 이로부터 재조합된 5.0 kb DNA fragment를 포함하는 plasmid pLEX10은 다당류의 형태를 변환시키는 유전자를 포함하고 있으며, 이중에서 upstream 영역에 해당하는 1.7 kb DNA fragment가 분리되었다. 1.7 kb DNA 염기서열의 결과로부터 단백질을 인지 할 수 있는 2개의 ORF가 존재하였으며, 50 kDa 단백질을 인지 할 수 있는 ORF3은 X. campestris의 다당류 생합성 유전자들인 gumC와 R. meliloti의 exoP와 아미노산의 동질성을 나타내었다. ORF4는 N-terminal 영역이 결여된 단백질을 인지하며, Thermotoga maritime의 다당류 export에 관여하는 단백질과 동질성을 보였다. Z. ramigera 115SLR and Z. ramigera 115SLR/pLEX10은 각각 slime또는 capsule 형태의 다당류를 생합성하며 이들로부터 생합성된 다당류양은 각각 0.26% (w/v) and 0.16% (w/v)였다.