• 생명과학회지
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• 제9권2호
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• pp.153-159
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• 1999

S. cerevisiae의 대표적인 구성적 promoter로 GAPDH, ADH1 및 ENO1를 사용하고 이들 promoter 하류에 INUl의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmid pYIGP, pADHl-lNU 및 pENO-INU를 구축하였다. 이들 plasmid 를 함유한 재조합 S. cerevisiae SEY2102 균주들을 sucrose 함유 평판배지에서 선별한 후, 초기 포도당 농도가 2$\%$ 또는 4$\%$인 배지에서 배양했을 때, 모든 균주들은 12시간 이후부터 정지기에 들어갔으며, 정지기에서도 느리지만 균체증식과 inulinase 발현은 계속되었다. 4% 포도당 배지에서 inulinase 총발현량은 ADH1 promoter 계를 제외하고 GAPDH와 ENO1 promoter의 경우 2$\%$ 포도당 배지 때 보다 약 2배 증가한 2.0 unit/mL과 1.4 unit/mL를 각각 보였다. 단위균체농도당 inulinase 활성 즉, 비활성은 GAPDH와 ENOl promoter계의 경우 포도당 농도가 4$\%$일 때 2$\%$때보다 약 63$\%$ 정도의 비활성 증가를 나타내었다. 하지만 ADH1 promoter의 경우는 오히려 비활성이 약 40$\%$ 감소하였다. 그러나, plasmid 안정성 측면에서는 ADH1과 ENO1 promoter 발현계가 GAPDH promoter 경우의 34$\%$보다 훨씬 뛰어난 80$\%$이상을 보였다. 결론적으로 높은 포도당 농도에서 구성적 promoter의 활성 (발현능)은 GAPDH, ENO1, ADH1 promoter 순으로 나타났지만, 초기 포도당 농도가 높을 때나 에탄을 생산이 심각한 유가식 배양에서는 ENO1 promoter가 inulinase의 구성적 발현ㆍ생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권4호
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• pp.206-211
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• 2001

Klyyveromyces marxianus exoinulinase를 Saccharomyces cerevisiae에서 구성적으로 과발현 생산하기 위해, 구성적 promoter인 GAPDH, ADH1, PGK 및 ENOI promoters 하류에 exoinulinase 유전자 (INUI)의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmi에 YIGP, pADHI,-INU, pPGK-INU 및 pENO-INU 를 구축하였다. 이들 각 plasmid를함유한 형질전환주 4종을 포도당 농도 5% 배지에서 회분배양한 결과 균체증식은 promoter에 따라 큰 차이를 보이지 않았지만 exoinulinase 발현수준과 plasmid 안정성은 사용한 promoter 에 크게 좌우되었다. 즉 exoinulinase 발현수준은 GAPDH PGK ADH1 ENO1 promoter 각각 1.70, 1.67 1.29, 0.80 unit/ml 였으며 plasmid 안정성은 GAPDH promoter 계의 55%를 제외하고 모두 80%이상으로 높게 나타났다. 이상의 plasmid 안정성과 exoinulinae 발현수준을 고려하여 ADH1 및 PGK 발현계를 선정하여 유가배양하였다 Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급한 유가배양 결과, 두 발현계에서 약 30 g-DCW/1의 균체농도를 얻었지만, ADHI promoter 계에서는 3.70 unit/ml 의 최대 exoinulinase 활성과 96%의 plasmid 안정성을 보여TRh 반면에 PGK promoter 계는 각각 2.70 unit/ml/와 80%를 나타내었다. 따라서 plasmid 안정성과 긴 배양시간을 고려할 때 비선택적 영양배지를 사용하는 고농도세포 유가배양에서 ADH1 promoter가 exoinulinase 의 구성적 과발현, 생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.662-666
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• 2019

본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae를 이용해서 neoagarobiose hydrolase (NABH)를 효율적으로 생산하기 위한 NABH558 유전자 발현시스템을 구축하였다. ADH1 promoter와 GAL10 promoter 하류에 NABH558 유전자를 가진 pAMFα-NABH plasmid와 pGMFα-NABH plasmid는 S. cerevisiae 2805 균주에 형질전환되었다. 2805/pAMFα-NABH 균주는 YPD (2% dextrose) 배지에서 가장 높은 NABH 효소 활성(0.069 unit/ml/DCW)을 보였고, 2805/pGMFα-NABH 균주의 경우는 배지의 조성과 상관없이 비슷한 수준의 NABH 활성(0.02-0.027 unit/ml/DCW)을 보였다. RT-PCR을 통한 NABH558 유전자의 transcription level은 NABH 활성 증가에 따라 비슷한 수준으로 증가되었음을 확인할 수 있었다. 또한 재조합균주에서 생산된 NABH는 agarose를 galactose와 AHG로 분해하였다. 따라서 NABH558 유전자의 발현에는 ADH1 promoter를 사용하는 것이 더 효율적이며 GAL10 promoter와 비교해서 최대 3배정도 높은 활성의 재조합 NABH를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권4호
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• pp.247-252
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• 2000

The strength and regulatory characteristics of the heat-inducible HSA1, HSA2 and TPS1 promoters were compared with those of the well-established, carbon source-regulated FMD promoter in a Hansenula polymorpha-based host system in vivo. In addition, the Saccharomyces cerevisiae-derived ADH1 promoter was analysed. While ADH1 promoter showed to be of poor activity in the foreign host, the strength of the heat shock TPS1 promoter was found to exceed that of the FMD promoter, which at present is considered to be the strongest promoter for driving heterologous gene expression in H. polymorpha.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권2호
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• pp.172-178
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• 2020

Fruit-specific promoters play an important role in the improvement of traits, such as fruit quality through genetic engineering. In tomato, the development of fruit-specific promoters was previously reported, but less attention has been paid to the promoters involved in the fruit development stage. In this study, we characterized the gene expression patterns of tomato alcohol dehydrogenase 2 (SlAdh2) in various tissues of wild-type tomato (cv. Ailsa Craig). Our findings revealed that SlAdh2 expression levels were higher in the developing fruit than in the leaves, stems, and flowers. The ProSlAdh2 region, which is expressed at different stages of fruit development, was isolated from tomato genomic DNA. Following this, it was fused with a β-glucuronidase reporter gene (GUS) and introduced into wild-type tomato using Agrobacterium-mediated transformation to evaluate promoter activity in the various tissues of transgenic tomato. The ProSlAdh2:GUS promoter exhibited strong activity in the fruit and weak activity in the stems, but displayed undetectable activity in the leaves and flowers. Interestingly, the promoter was active from the appearance of the green fruit (1 cm in size) to the well-ripened stage in transgenic tomatoes, indicating its suitability for transgene expression during fruit development and ripening. Thus, our findings suggest that ProSlAdh2 may serve as a potential fruit-specific promoter for genetic-based improvement of tomato fruit quality.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1403-1409
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• 2017

본 연구에서는 lignocellulosic biomass (xylose)의 부가가치를 높이고 효율적인 활용을 위해 xylitol dehydrogenase를 Saccharomyces cerevisiae 숙주세포에서 분비 생산하고자 하였다. 먼저 S. cerevisiae와 Pichia stipitis유래 XYL2 유전자(S.XYL2 and P.XYL2 gene)의 발현 시스템을 구축하기 위하여 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 XYL2유전자를 가진 $pGMF{\alpha}-S.XYL2$, $pGMF{\alpha}-P.XYL2$, $pAMF{\alpha}-S.XYL2$와 $pAMF{\alpha}-P.XYL2$ plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$ 균주에 형질전환되었고, 생산된 xylitol dehydrogenase의 활성을 조사해 본 결과, GAL10 promoter가 ADH1 promoter보다 XYL2유전자의 발현에 더욱 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한 P. stipitis 유래의 xylitol dehydrogenase 효소 활성이 S. cerevisiae 유래의 효소 활성보다 2배 이상 더 높았으며, 활성의 증가를 위해 두 유전자 모두 cofactor로 $NAD^+$에 의존한다는 것을 확인하였다. 재조합 유전자가 가지는 분비서열에 의해 $SEY2102{\Delta}trp1/pGMF{\alpha}-P.XYL2$ 균주에서 xylitol dehydrogenase의 약 77%는 periplasmic space로 분비 발현되었음을 알 수 있었다. 또한 재조합 xylitol dehydrogenase의 효율적인 생산을 위해 탄소원의 영향을 조사해본 결과, glucose 단독보다 glucose와 xylose를 혼합 배양한 경우에서 효소활성이 최대 41% 정도 증가되었음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 최적화한 발현 시스템 및 배양 조건은 xylose 뿐만 아니라 다양한 biomass를 이용한 유용물질 생산을 위한 관련 단백질의 발현 분비시스템 구축 및 대량생산에도 응용될 수 있을 것이라 생각된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권3호
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• pp.173-178
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• 2001

Food yeast, Saccharomyces cerevisiae, is a safe organism with a long history of use for the production of biomass rich in high quality proteins and vitamins. AmA1, a seed storage albumin from Amaranthus hypochondriacus, has a well-balanced amino acid composition and high levels of essential amino acids and offers the possibility of further improving food animal feed additives. In order to find an effective means of expressing AmA1 in yeast, the gene was cloned into an episomal shuttle vector. Four different promoters were tested: the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoter, galactose dehydrogenase 10 promoter, alcohol dehydrogenase II promoter, and a hybrid ADH2-GPD promoter. The recombinant AmA1 genes were then introduced into the yeast Saccharomyces cerevisiae 2805. Northern and Western blot analyses of the yeast under appropriate conditions revealed that AmA1 was expressed by all four promoters at varying levels. An enzyme-linked immunosorbent assay demonstrated that the amount of AmA1 protein in the recombinant yeast was 1.3-4.3% of the total soluble proteins. The highest expression level was obtained from the hybrid ADH2-GPD promoter.

• BMB Reports
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• 제31권2호
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• pp.123-129
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• 1998

Foreign proteins, $endo-{\beta}-1,4-glucanase$ of Bacillus subtilis, preS1+S2 region of hepatitis B virus large surface antigen, human ${\beta}_2-adrenergic$ receptor ($h{\beta}_{2}AR$), and bovine growth hormone (bGH) were expressed in Saccharomyces cerevisiae and secreted into the medium. These proteins were expressed using the alcohol dehydrogenase I (ADH1) promoter of Saccharomyces cerevisiae and secreted by signal sequence of the 97 K killer toxin gene of doublestranded linear DNA plasmid (pGKL1) of S. cerevisiae. All these proteins underwent severe modifications; in particular, N-glycosylation in the case of $endo-{\beta}-1,4-glucanase$, $h{\beta}_2AR$, and preS1+S2. Seventy four percent of the expressed $endo-{\beta}-1,4-glucanase$ was secreted into the culture medium. Highly modified proteins were detected in the culture medium and in the cell. Expressed $h{\beta}_2AR$, which has seven transmembrane domains, remained in the cell. The degrees of secretion and modification and the states of proteins in the culture medium and in the cell were quite different. These results indicated that the nature of the protein has a critical role in its secretion and modifications.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.162-168
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• 2002

본 연구에서는 유도성 promoter인 GAL1과 상시성 promoter인 GPD와 ADH1 promoter 하류에 사람 ferritin H-chain 유전자(hfL) 및 사람 ferritin L-chain 유전자(hfL)를 연결하여 재조합 plasmid를 구축하고 이들을 S. cerevisiae 2805에 형질 전환시켜 외래 유전자를 성공적으로 발현시켰다. Ferritin 발현에 미치는 promoter의 영향을 비교한 바, 이 두 단백질 생간에 있어서 GAL1 promoter가 GPD나 ABH1 promoter 보다 더 효율적이었다. GAL1 promoter를 사용한 형질 전환체 (YG-H와 YG-L)에서 H-chain의 발현율은 전체 수용성 단백질 중 4.5%에 해당하였고, L-chain의 발현율은 9.8%에 이르렀다. 각 균주에서 발현된 H 및 L subunit은 비변성 젤은 사용한 전기 영동의 결과 대장균에서 생산된 재조합 단백질과 마찬가지로 자발적으로 holoprotein으로 조합되어졌다. 재조합 H-와 L-ferritin들은 단백질 내공에 철을 축적할 수 있음이 Prussian blue 염색으로 확인되었다. 그리고 효모 세포를 10 mM ferric citrate를 함유한 배지에서 배양했을 때, H-ferritin과 L-ferritin을 생산하는 재조합 효모 균주에 있어서의 펄의 농도는 각각 174.9 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)과 148.8 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)이었고 야생형 효모 균주에 있어서의 털의 농도는 49.4 $\mu\textrm{g}$ Per gram(dry cell weight)이었다. 이것은 사람 ferritin 유전자를 효모 균주에 발현시킴으로써 효모의 철 함량이 증진되었음을 유추하는 결과이다.

• KSBB Journal
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• 제26권5호
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• pp.427-432
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• 2011

In this study, a EXGA gene code for exo-β-1,3-glucanase from Aspergillus oryzae was overexpressed and secretory produced in Saccharomyces cerevisiae. To overexpress the β-1,3-glucanase, pGInu-exgA and pAInu-exgA plasmids having GAL10 and ADH1 promoter, respectively, and exoinulinase signal sequence (Inu s.s) were constructed and introduced in S. cerevisiae SEY2102 and 2805. The recombinant β-1,3-glucanase was successfully expressed and secreted into the medium and the β--1,3-glucanase activity in 2102/pGInu-exgA and 2102/pAInu-exgA strain were 5.01 unit/mL and 4.09 unit/mL, respectively. In the 2805/pGInu-exgA and 2805/pAInu-exgA strain, the β-1,3-glucanase activity showed 3.23 unit/mL and 3.22 unit/mL, respectively. Secretory efficiency in each strain reached 95% to 98%. Subsequently, the recombinant β1,3-glucanase was used for ethanol production. Ethanol productivity in 2102/pAInu-exgA strain was 0.83 g/L when pre-treated Laminaria japonica which has initial reducing sugar of 1.4 g/L was used as substrate. It is assumed that the polysaccharides of Laminaria japonica was effectively saccharified by recombinant β-1,3-glucanase, resulting in increase of ethanol productivity. These results suggested that recombinant β-1,3-glucanase was efficiently overexpressed and secreted in S. cerevisiae SEY2102 as host strain by using ADH1 promoter-Inu s.s system.