• 한국잠사곤충학회지
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• 제38권2호
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• pp.154-159
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• 1996

전국 토양, 앙장 농가, 저곡 창고, 시설 원예 단지, 과수원, 산, 밭 등에서 분리한 토양과 먼지 등의 시료로부터 거세미나방속 해충에 강한 독성을 보이는 7개 균주를 분류하였다. 이들을 각각 STB-1에서 STB-7까지 명명하였으며 모두 약 130kDA의 내독소 단백질을 형성하였다. 편모항원성 검정 결과 STB-1, STB-2는 B. thuringiensis subsp. kurstaki와 STB-3, STB-4, STB-5는 subsp. kenyae와 반응하였으며 STB-6, STB-7은 기존의 편모항체와 반응하지 않았다. PCR로 유전자형을 분석한 결과 STB-1은 B. thuringiensis subsp. kurastaki에서는 보고되지 않은 cryIE 유전자를 가지고 있으며 STB-5는 subsp. kenyae와는 다른 유전자형을 보였다. 기존의 편모항체와 반응을 보이지 않은 STB-6와 STB-7은 cryIA(a), cryIA(b), cryIC, cryII를 가지고 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권4호
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• pp.547-559
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• 2007

Bacillus thuringiensis (Bt) was first described by Berliner [10] when he isolated a Bacillus species from the Mediterranean flour moth, Anagasta kuehniella, and named it after the province Thuringia in Germany where the infected moth was found. Although this was the first description under the name B. thuringiensis, it was not the first isolation. In 1901, a Japanese biologist, Ishiwata Shigetane, discovered a previously undescribed bacterium as the causative agent of a disease afflicting silkworms. Bt was originally considered a risk for silkworm rearing but it has become the heart of microbial insect control. The earliest commercial production began in France in 1938, under the name Sporeine [72]. A resurgence of interest in Bt has been attributed to Edward Steinhaus [105], who obtained a culture in 1942 and attracted attention to the potential of Bt through his subsequent studies. In 1956, T. Angus [3] demonstrated that the crystalline protein inclusions formed in the course of sporulation were responsible for the insecticidal action of Bt. By the early 1980's, Gonzalez et al. [48] revealed that the genes coding for crystal proteins were localized on transmissible plasmids, using a plasmid curing technique, and Schnepf and Whiteley [103] first cloned and characterized the genes coding for crystal proteins that had toxicity to larvae of the tobacco hornworm, from plasmid DNA of Bt subsp. kurstaki HD-1. This first cloning was followed quickly by the cloning of many other cry genes and eventually led to the development of Bt transgenic plants. In the 1980s, several scientists successively demonstrated that plants can be genetically engineered, and finally, Bt cotton reached the market in 1996 [104].

• 농약과학회지
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• 제14권2호
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• pp.123-132
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• 2010

국내 난방제 해충의 하나인 배추좀나방(Plutella xylostella)을 방제하기 위하여 사용되어온 상업용 Bacillus thuringiensis 제품들을 이용하여 국내 6개 지역에서 채집한 지역계통과 2개의 감수성계통 배추좀나방에 대한 저항성 발달정도를 검토하였다. 상품화된 B. thuringiensis subsp. kurstaki 계통인 Tyuneup$^{(R)}$, Thuricide$^{(R)}$, Geumulmang$^{(R)}$ 등 3제품과 B. thuringiensis subsp. aizawai 계통인 Tobagi$^{(R)}$, Scorpion$^{(R)}$ 등 2제품을 이용하였다. 공시충으로 사용된 배추좀나방은 계대사육중인 감수성개체군 NP와 GR 2종류이며, 전국의 배추밭에서 채집한 SP, HS, NM, DR, HC, HW개체군 등 6종류를 야외 개체군으로 사용하였다. Tyuneup$^{(R)}$ 제품의 생물검정에서 감수성 계통인 고령지시험장계통의 GR과 비교해 SP 개체군은 4.8배를 그리고 HS 개체군은 2.5배의 저항성발달을 보였다. Geumulmang$^{(R)}$ 제품의 경우에는 감수성계통인 NP 개체군에 비하여 SP 개체군에서 9.9배와 NM 개체군에서 6.8배정도의 저항성을 나타냈다. Tobagi$^{(R)}$는 HS 개체군에서 GR 개체군에 비해 14배의 저항성을 보여 가장 높게 나타났다. 그러나 동일 계통의 Scorpion$^{(R)}$은 SP 개체군에 약 2배정도의 저항성을 보여주고 있을 뿐이다. 이러한 결과는 어떤 특정한 B. thuringiensis 제품이 특정지역에 집중적으로 계속 사용함으로서 저항성이 발달되는 것으로 판단되며 종류가 다른 B. thuringiensis 제품을 교호 살포해야 할 것으로 사료된다. 그러나 Tobagi$^{(R)}$에 14배의 저항성 발달을 보인 HS 개체군을 실험실에서 동일약제에 연속으로 노출시켰을 때 $F_2$세대에서는 급격히 저항성 수치가 떨어져 1.1로 나타나 저항성 기작의 검토가 필요하다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.110-116
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• 2004

B. thuringiensis subsp. kurstaki HD1 살충성 결정체 단백질 icp 유전자를 클로닝하여 두개의 클론 pHLNl-80(＋) 및 pHLN2-80(－)을 제조하였으며, pHLNl-80(＋) 클론에는 icp 유전자의 전사개시부위가 정방향으로 클론이 되었고, 유전자 프로모터의 일부인 -80 bp를 가지고 있고, pHLN2-80(－) 클론은 핀자의 전사개시부위가 역방향으로 클로닝이 되었다. 상기 두 클론을 대장균에서 발현을 조사한 결과 icp 유전자가 역으로 삽입된 pHLN2-80(－) 클론은 pHLNl-80(＋)클론보다 ICP발현량이 현격히 증가하는 것을 확인하였다. pHLN2-80(－) 플라스미드에서의 -80 bp 프로모터에서 SD서열(-14 bp sequences) 상류부위를 제거한 후 동일한 살충성 결정체 단백질 icp 유전자의 과다발현 현상이 일어나는지 조사하기 위해 icp 유전자가 역방향으로 클로닝된 pHLRBSl-14와 icp 유전자가 정방향으로 클로닝된 pHLRBS2-14 클론을 제조하였다. 또한 상이한 클로닝 운반체에서도 과다 발현이 일어나는지를 보기위하여 pHLNl-80(＋)과 pHLN2-80(－) 플라스미드에서와 동일한 구조가 되도록 icp 유전자를 pUC18과 pUC19플라스미드에 각각 클로닝하여 pHLNUCl-80과 pHLNUC2-80 클론을 제조하였다. pHLRBSl-14과 pHLRBS2-14클론을 대장균에서 발현을 시킨 후에 파쇄하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 분석을 한 결과는 클론 pHLRBSl-14는 클론 pHLRBS2-14보다 많은 양의 ICP를 생산하였고, pHLRBSl-14는 pHLN2-80(－) 클론 보다는 적게 ICP를 생산하였다. 이러한 발현 현상은 -80 bp promoter 에서 결실된 SD서열의 상류부위가 발현에 직접적인 영향을 주고 있다는 것을 의미한다. pHLNUC1-80이 역방향으로 클로닝된 pHLNUC2-80 클론보다 적게 ICP 의 발현을 하였다. 이 결과는 상기 클론이 icp 유전자 과다발현이 특정 클로닝 운반체에만 국한되어 일어나는 것이 아니며 유전자와 프로모터 간의 구조적 배열에 의하거나 프로모터에 있는 transcription-supressing regions이 교란되어서 일어난 것임을 시사한다. 그러나 왜 전사개기부위가 역삽입의 경우에 과다발현이 되는지 아직은 판단하기 어려우며 앞으로 더욱 연구를 계속하여야 할 과제로 남아있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.369-372
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• 1998

Microbial insecticide formulations were prepared by liquid and semi-solid fermentations using Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, HL-106 (BTK-HL106), B. thuringiensis subsp. israelensis HL-63 (BTI-HL63) and B. sphaericus 1593 (BS-1593) strains. The liquid fermentation medium contained molasses 2%, dextrose 1.5%, peptone 2%, D-xylose 0.025%, CaCl$_2$ 0.1%, K$_2$HPO$_4$ 0.1%, KH$_2$PO$_4$ 0.1%, MgSO$_4$$.$7H$_2$O 0.03%, FeSO$_4$$.$7H$_2$O 0.002%, ZnSO$_4$$.$7H$_2$O 0.02%. The composition of the semi-solid fermentation medium was rice bran 45.2%, zeolite 31%, yeast powder 0.02%, corn powder 5%, dextrose 3%, lime 0.3%, NaCl 0.06%, CaCl$_2$ 0.02%, and H$_2$O 15.42%. Insecticide formulations produced in the liquid fermentation named BTK-HL106, BTI-HL63 and BS-1593 pesticides and those in the semi-solid fermentation were designated as BTK-HL106-1, BTI-HL63-1 and BS-1593-1 pesticides, respectively. The number of spore (endotoxin crystals) was 2.65${\times}$10$\^$9/ spores per $m\ell$ in the BTK-HL106 and 3.5${\times}$10$\^$10/ in the BTK-HL106-1 3.8${\times}$10$\^$9/ spores in the BTI-HL63 and 7.0${\times}$10$\^$10/ in the BTI-HL63-1, and 7.5${\times}$10$\^$9/ in the BS-1593 and 1.4${\times}$10$\^$10/ in the BS-1593-1. The spores in the BS-1593 formulation was produced two times more than the other formulations. The spores in the BTI-HL63-1 were contained twice than those in the BTK-HL106-1, and five times than those in the BS-1593-1. The results indicated that spore (endotoxin crystals) productions in the semi-solid fermentation increased about ten times than those in the liquid fermentations. $LC_{50}$s of the BTI-HL63 and BS-1593 were 4.5 $\mu\textrm{g}$, and those of the BTI-HL63-1 and BS-1593-1 were 1.5 $\mu\textrm{g}$. $LC_{50}$ of the BTK-HL106 was 1.5 mg and that of the BTK-HL106-1 was 0.9 mg. The $LC_{50}$s of the formulations in the semi-solid fermentations showed about two to three times higher than those in the liquid fermentations.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1708-1716
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• 2016

Glucose dehydrogenase (GDH) is an oxidoreductase enzyme and is used as a biocatalyst to regenerate NAD(P)H in reductase-mediated chiral synthesis reactions. In this study, the glucose 1-dehydrogenase B gene (gdhB) was cloned from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and wild-type (GDH-BT^WT) and His-tagged (GDH-BT^N-His, GDH-BT^C-His) enzymes were produced in Escherichia coli BL21 (DE3). All enzymes were produced in the soluble forms from E. coli. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His showed high specific enzymatic activities of 6.6 U/mg and 5.5 U/mg, respectively, whereas GDH-BT^C-His showed a very low specific enzymatic activity of 0.020 U/mg. These results suggest that the intact C-terminal carboxyl group is important for GDH-BT activity. GDH-BT^WT was stable up to 65℃, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His were stable up to 45℃. Gel permeation chromatography showed that GDH-BT^WT is a dimer, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His are monomeric. These results suggest that the intact N- and C-termini are required for GDH-BT to maintain thermostability and to form its dimer structure. The homology model of the GDH-BT^WT single subunit was constructed based on the crystal structure of Bacillus megaterium GDH (PDB ID 3AY6), showing that GDH-BT^WT has a Rossmann fold structure with its N- and C-termini located on the subunit surface, which suggests that His-tagging affected the native dimer structure. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His regenerated NADPH in a yeast reductase-mediated chiral synthesis reaction, suggesting that these enzymes can be used as catalysts in fine-chemical and pharmaceutical industries.

• 한국응용곤충학회지
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• 제24권1호
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• pp.45-50
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• 1985

Bacillus thuringiensis 변종(變種)들로부터 Extrachromosomal DNA를 추출분리(抽出分離)코저 종래(從來)의 방법(方法)을 보완(補完)하여 적용(適用)한바 분자량(分子量)의 크기가 1 Megadalton에서 135 Megadalton에 이르는 plasmid들을 분리(分離)함에 보다 효과적(效果的)이었고 또 이 plasmid들을 이용(利用), 제한효소(制限酵素)에 의(依)한 유전자배열작성(遺傳子配列作成) 및 gene Cloning을 하는데 비교적(比較的) 안정(安定)된 많은 양(量)의 세포용해물(細胞溶解物)을 얻을 수 있었다. 파리목과 나비목에 각기(各其) 독성(毒性)이 다른 Bacillus thuringiensis 6개(個) 변종(變種)으로부터 plasmid들을 분리(分離)한 결과(結果) 분자량(分子量)이 큰 50 Megadalton 이상(以上)의 plasmid들이 공시(供試) 된 모든 변종(變種)으로부터 추출(抽出)되었으며 이들 plasmid의 수(數)를 보면 israelensis로부터 8개(個) kurstaki로부터 10개(個) $aizawa{\ddot{u}}$로부터 13개(個) dendrolimus로부터 2개(個), finitimus로부터 1개(個) 그리고 yunnanensis로부터 6개(個)가 각각(各各) 검출(檢出)되었다. 공시(供試)된 변종중(變種中) 4개(個)의 변종(變種)으로부터는 2 Megadalton 이하(以下)의 적은 plasmid들도 추출(抽出)되었다.