• 한국해양생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.145-153
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• 2022

수은은 생물 축적과 먹이사슬을 통한 생물 농축되며, 미량에서도 유해한 영향을 나타내기 때문에 해양 환경 내에서 중요한 문제가 되고 있다. 그러나 해양 소형 갑각류에 대한 수은의 생물 영향은 다른 금속에 비해 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis을 아치사 농도(0.2, 0.4, 0.8 ㎍/l)의 무기 수은(HgCl₂)에 48시간 노출시킨 후, 대사 관련 유전자의 발현 양상을 조사하였다. 해독효소 유전자 5종(cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, cyp370C5)과 소화효소 6종(alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsin-like protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP))의 유전자 발현을 quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. Cyp 유전자의 경우 clan2에 속하는 cyp370C5와 clan4에 속하는 cyp4AP3 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 한편 소화효소 유전자 중에서는 단백질 소화와 관련 있는 TRYP 유전자의 발현이 농도 의존적으로 증가하였다. 이러한 결과는 cyp370C5와 cyp4AP3가 수은 독성을 해독하는 과정에서 중요한 역할을 담당할 것으로 보이며, 수은이 소화효소 유전자의 발현을 조절함으로써 에너지 대사에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다. 본 연구는 해양 소형 갑각류에서 수은에 대한 분자 수준의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권1호
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• pp.1-6
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• 2019

Flavonoid인 isokaempferide는 간 보호, 항균, 항증식성, 항염 등 다양한 생리활성을 가지는 것을 보고 되고 있으며 Amburana cearensis와 Cirsium rivulare (Jacq.)과 같은 식물에서 추출하여 사용한다. 생물전환은 비교적 값이 싼 물질로부터 고부가가치 물질을 얻기 위한 방법으로 유용물질의 식물추출법을 대체할 수 있는 방법이다. Naringenin으로부터 isokaempferide를 생합성 하기 위해 대장균에 포플러에서 분리한 PFLS와 벼에서 분리한 ROMT-9 유전자를 도입하였다. 이 균주를 이용하여 naringenin으로부터 isokaempferide의 생합성 수율(9.8 mg/L)은 낮았다. Isokaempferide의 생합성 수율을 높이기 위해 S-adenosylmethionine (SAM) 생합성 경로의 transcriptional regulator인 MetJ를 제거함으로써 methyl donor로 사용되는 SAM을 증가시켰다. SAM생합성 대사를 조절한 대장균을 이용하여 생물전환 균주의 최적 세포밀도 및 최적의 기질공급 농도를 결정하였다. 최적화된 조건을 이용하여 isokaempferide의 생합성은 87 mg/L까지 증가하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.465-475
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• 2024

Lactiplantibacillus plantarum K9은 굼벵이에서 분리된 다양한 생리활성물질에 기인하여 프로바이오틱스 균주로 활용 가능한 유산균이다. L. plantarum K9 유전체 분석결과로써 박테리아 염색체와 3 plasmid가 존재하는 것으로 나타났다. L. plantarum K9의 핵심 대사경로 분석 결과 해당과정, 오탄당대사(pentose phosphate pathway)는 정상적으로 수행되는 것으로 나타났다. 그러나 포도당신생합성과 ED pathway의 핵심 효소인 fructose-1,6-bisphosphatase (EC: 3.1.3.11)와 6-phosphogluconate dehydratase (EC: 4.2.1.12) / 2-keto-de- oxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase (EC: 4.2.1.55)가 각각 결여되어 있기 때문에 포도당신생합성과 ED pathway는 수행하지 못하는 것으로 제의된다. 또한, TCA 회로에서 fumarate 및 malate를 형성하는 일부 효소만 존재하는 반면에 나머지 TCA 회로에 연관되는 효소들이 모두 결여되어 있었기 때문에 TCA 회로는 진행되지 못하는 것으로 추정되었다. 산화적 전자전달계는 NADH dehydrogenase complex I과 cytochrome reductase complex IV에 해당하는 요소들을 보유하고 있기 때문에 class IIB 타입(bd-type)의 전자전달시스템을 수행할 것으로 예측되었다. 종합적으로, L. plantarum K9은 lactic acid 동형발효를 수행하며, 포도당신생합성 및 오탄당대사가 가능하며, class IIB 타입(bd-type) 산화적 전자전달시스템에 의해 에너지 대사를 수행하는 것으로 제의된다. 따라서, L. plantarum K9은 다른 유산균주에 비교하여 lactic acid 생성량이 비교적 높아 생리활성도가 우수할 것으로 제의된다. 다른 한편으로, L. plantarum K9은 산화적 전자전달이 가능한 것으로 추정되어 산소에 대한 내성이 높아서 배양 특성이 양호하여 프로바이틱스로써 활용가능성이 높은 것으로 제의된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권2호
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• pp.97-105
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• 2009

Seed storage lipids of plants, essential for seed germination as energy supplier, have been used for humankind and animal as nutrition sources. Fatty acids of vegetable oils have the characters appropriate for industry based on their chain length, the position and the number of double bonds. So they are used as raw materials for lubricants, cosmetics, soaps, paints and plastics or as energy source such as bio-diesel. However, there is a limit that applies vegetable oils from typical oil crops for industrial uses, mainly because of the mixture of five common fatty acids. Therefore, identification of unusual fatty acids for industrial uses from diverse plant resources and metabolic engineering to produce unusual fatty acids have been carried out in Arabidopsis as a model for the study of oilseed biology. Here, we discuss the unusual fatty acids for industrial uses, the genes synthesizing them in lipid metabolism, and the current limits in production of transgenic plants accumulating unusual fatty acid in their seeds. In addition, we describe our work on metabolic engineering of Brassica napus for the production of the unusual fatty acid ricinoleic acid in the seed, because of its industrial uses.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.352-359
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• 2009

Panax ginseng roots produce triterpene saponins called ginsenosides, which are high value secondary metabolites and has been used as drugs, detergents, sweeteners, and cosmetics. In the recent years plant cell, tissue and organ cultures have developed as important alternative sources for the saponin production in Panax ginseng. Adventitious roots and hairy roots have been successfully induced and cultured for the improvement of saponin contents. Genetic and metabolic engineering to regulate saponin biosynthesis in P. ginseng might be important way to improve the medicinal values of P. ginseng. Here we introduced the protocol of genetic transformation and recent progress of functional characterization of genes involved in saponin biosynthesis in P. ginseng.

• 미생물학회지
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• 제53권4호
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• pp.337-339
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• 2017

본 연구에서 남극 킹 조지 섬 인근에서 채집한 지의류 Psoroma 종에서 분리한 Caballeronia sordidicola 균주 PAMC 26633의 초벌 유전체를 분석하였다. 이전의 연구를 통한 극지방의 지의류에 공생하는 Caballeronia 속 세균의 유전체와 마찬가지로 생물공학 및 생태학적으로 활용가능성 있는 다양한 유전자를 발견할 수 있었다. 이는 다양한 대사 관련 유전자를 포함하며, 탄수화물, 아미노산, 질소/황 대사, 스트레스, 세포막 수송체, 항생제 및 중금속 내성에 관련이 있었다. 파아지와 트랜스포존 유전자가 소수 있었으며, CRISPR 관련 유전자 및 서열은 발견되지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.352-357
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• 1998

방향족 화합물의 기본을 이루고 있는 benzoate와 m-toluate 혼합물 분해를 위한 45일간의 배양 결과 benzoate와 m-toluate 최적 기질 혼합비는 benzoate(75%): m-toluate(25%)일 때 가장 높은 균 생장율과 COD 제거율을 나타내었다. 또한 45일간의 배양 중 혼합기질의 농도가 2,000ppm으로 교체된 30일째의 benzoate와 m-toluate의 기질 분해율은 각각 94%와 79%였고 이때의 COD 제거율은 약 80%였다. 한편 효소 활성측정 결과 초기에 거의 검출되지 않았던 catechol 1,2-dioxygenase의 활성이 검출되어 m-toluate에 의해 본 균주의 효소 대사계가 유도 되었음을 알 수 있었다. 또한 배양 중 기질 농도에 대한 본 균주의 형태변화를 전자현미경으로 관찰한 결과, 기질의 농도가 높을수록 균 형태가 변화된 것으로 볼 때 일정 농도 이상의 방향족 화합물에 대한 내성은 대사에 관련된 효소 활성에 기인할 뿐만 아니라 아니라 세포벽 또는 세포막의 특성에 기인할 수도 있는 것으로 추측된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권1호
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• pp.26-29
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• 2007

Tautomycetin(TMC)은 국내 토양에서 분리된 방선균(Streptomyces sp. CK4412)로부터 생합성 되는 항진균성 2차 대사산물로서, Cyclosporin및 FK506과 같은 기존의 면역억제제보다 작용 메카니즘 및 효능이 훨씬 탁월한 선형의 폴리케타이드계 면역억제 화합물이다. 고체배지의 pH변화와 TMC생산성과의 상관관계를 규명하기 위하여, 방선균 CK4412를 다양한 pH조건에서 배양하면서 항진균 활성 및 TMC생산량을 비교분석 하였다. 고체배지의 pH를 산성조건(pH 4-5)으로 유지하여 방선균 CK4412 균주를 배양할 경우, 중성 pH 조건에서 배양한 경우보다 훨씬 탁월한 항진균 활성 및 TMC생산성이 관찰되었다. 본 연구결과는 대표적인 방선균 S. coelicolor에서 입증된 pH-shock게 의한 2차대사산물의 생산성 증대효과가 대사산물의 특성과 균주가 전혀 다른 TMC 생산균주 CK4412에서도 관찰됨을 입증함으로써, pH조절에 의한 다양한 종류의 방선균 유래 유용 생리활성물질의 생산성 증대 전략을 제시하고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.157-161
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• 2002

암세포가 특정 항암제에 의해 내성을 획득하면 구조가 상이한 타 항암제에도 교차내성을 나타내는 이른바 암세포의 다약제 내성(MDR)이 암 화학요법에 있어서 가장 심각한 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 다약제 내성 암세포주인 CL02 세포를 이용하여 점액세균의 대사산물을 대상으로 다약재 내성 암세포에 유효한 항암물질을 탐색하는 과정에서, Myxococcus stipitatus로 동정된 JW117 균주의 대사산물에서 우수한 활성을 발견하고 그 활성본체로서 polyene계 화합물인 phenalamides $A_1$, $A_2$, $A_3$를 분리하였다. Phenalamides $A_1$, $A_2$, $A_3$는 인체기원의 암세포에 대해 모두 강한 세포독성($IC_{50}$/ : 0.23~0.57 $\mu\textrm{g}$/ml)을 나타낼 뿐 아니라 다약제내성 세포주인 CL02와 cisplatin내성 세포주인 CP70에 대해서도 감수성 세포주와 동일한 활성을 나타내어 다약제 내성을 극복하는 우수한 활성 물질임을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권1호
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• pp.37-44
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• 1991

진핵세포 유전자의 기초대사발현의 조절계를 밝히기 위한 일환으로, 효모의 histidine생합성계 효소의 구조유전자 HIS5를 이용하였다. HIS5 유전자는 충분한 아미노산 조건하에서는 발현이 억제되어 비교적 높은 기초발현만을 하나, 어떤 아미노산이 결핍되면 탈억제되어 높은 발현량을 보이며 탈억제는 cis의 작용인자인 promoter상의 5'-TGACTC-3' 및 trans 작용인자 GCN4와 GCD17 GCN2등이 관여한다. trans 작용인자들에 의한 HIS5 유전자의 발현량의 변화를 간단하게 측정하기 위하여, HIS5 promoter와 repressible acid phoshates(APase)의 구조유전자중 promoter를 제거한 DNA단편을 연결시켜 HIS5-PHO5 융합유전자를 이용하였다. gcn2 및 gcn4 변이주의 APase 활성은 야생주와 비교하여 3내지 4배 낮았으며, gcn2변이주와 gcn2 gcn4 이중변이주의 APase 활성은 유사하였다.