• 한국식품과학회지
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• 제26권4호
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• pp.411-416
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• 1994

유전자 재조합 대장균에서 분지올리고당을 생산하는 Bacillus licheniformis amylase(BLMA)효소의 생산수율을 향상시키기 위하여 배지최적화 연구를 수행하였다. 기존 LB배지로 5l 발효조에서 배양한 결과 재조합 균주인 E. coli pIJ322의 최대비생육속도(${\mu}_{max}$)는 0.81 hr, 최종균체농도는 1.39g/l, 최종효소역가는 5.11U/ml였다. 배지조성 최적화는 Box and Wilson method에 의한 flask 배양실험으로 수행하였으며, 이 방법으로 결정된 배지조성은 tryptone 18.0g/l, yeast extract 22.4g/l, NaCl 5.3g/l, 포도당 2.1g/l였다. 최적화된 배지로 발효조에서 E. coli pIJ322를 배양한 결과 최종균체농도 6.01g/l, 최종효소역가 23.2U/ml였다. 이것은 기존의 LB배지와 비교하여 최종균체농도 4.3배, 최종효소역가 4.5배 증가한 것이다. 최종효소역가의 증가는 균체농도가 향상되었기 때문인 것으로 추정된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.296-305
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• 2020

Tricholoma matsutake is an ectomycorrhizal fungus, related with the host of Pinus densiflora. Most of studies on T. matsutake have focused on mycelial growth, genes and genomics, phylogenetics, symbiosis, and immune activity of this strain. T. matsutake is known for its unique fragrance in Eastern Asia. The most major component of its scent is (R)-(-)-1-octen-3-ol and is biosynthesized from the substrate linoleic acid by the sequential reaction of lipoxygenase and peroxide lyase. Here, we report for the first time the biosynthesis of (R)-(-)-1-octen-3-ol of T. matsutake using the yeast Saccharomyces cerevisiae as a host. In this study, cDNA genes correlated with these reactions were cloned from T. matsutake, and expression studies of theses genes were carried out in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The product of these genes expression study was carried out with Western blotting. The biosynthesis of (R)-(-)-1-octen-3-ol of T. matsutake in recombinant Saccharomyces cerevisiae was subsequently identified with GC-MS chromatography analysis. The biosynthesis of (R)-(-)-1-octen-3-ol with S. cerevisiae represents a significant step forward.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.318-322
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• 2006

알칼리와 고온에 대한 내성을 가진 invertase를 대량생산하기 위하여 호알칼리성이며 고온성 세균인 Bacillus sp. TA-11의 세포내 invertase유전자를 pUC 19벡터를 이용하여 E. coli HB101에 클로닝 시키고 발현시켜 invertase를 강력하게 생산하는 재조합 E. coli (pYC17)를 얻었다. 재조합 E. coli(pYC17)를 이용한 invertase 생산 최적조건을 검토한 결과 E. coil(pYC17)를 0.25% sucrose, 0.5% yeast extract, 0.1% $K_2HPO_4$와 0.1% $KH_2PO_4$을 함유한 SY배지(초기 pH 9.0)에 접종하여 37$^{\circ}C$에서 9시간 배양하였을 때 친주보다도 많은 47.7 U/ml-cell free extract의 invertase가 생산되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권2호
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• pp.261-267
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• 2016

화석연료의 고갈 문제로 인하여 다양한 대체에너지가 개발 중이며 본 연구에서는 바이오에탄올 연구의 초석으로 사용하기 위해 곤충의 효소를 연구하였다. 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius Gebler)가 지닌 cellulase (MsGHF45) 유전자를 Kluyveromyces lactis에 형질전환 시켰다. 형질전환 된 효모는 활성이 있는 cellulase 효소를 성공적으로 생산하였다. 재조합 MsGHF45의 분자량은 SDS-PAGE와 western blot을 통하여 확인하였다. 효소의 활성은 기질로써 carboxymethyl cellulose를 첨가한 native-PAGE를 통해서 검증하였다. 효소 활성의 최적조건을 알아본 결과, pH는 5에서, 온도는 $40^{\circ}C$에서 나타났다. 바륨이온($Ba^{2+}$)과 철이온($Fe^{2+}$)은 효소활성을 저해하지 않았으나, 칼슘이온($Ca^{2+}$), 코발트이온($Co^{2+}$), 구리이온($Cu^{2+}$), 수은이온($Hg^{2+}$), 마그네슘이온($Mg^{2+}$), 망간이온($Mn^{2+}$) 그리고 아연이온($Zn^{2+}$)은 활성을 저해하였다. 특히, 수은이온은 효소활성을 66.5% 감소시켰다. 본 연구는 다양한 효소를 이용한 biofuel 연구에 참고자료로 사용될 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권12호
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• pp.1653-1663
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• 2010

The first gene (${\alpha}$-gal1) encoding an extracellular ${\alpha}$-Dgalactosidase from the thermophilic fungus Talaromyces emersonii was cloned and characterized. The ${\alpha}$-gal1 gene consisted of an open reading frame of 1,792 base pairs interrupted by six introns that encoded a mature protein of 452 amino acids, including a 24 amino acid secretory signal sequence. The translated protein had highest identity with other fungal ${\alpha}$-galactosidases belonging to glycosyl hydrolase family 27. The ${\alpha}$-gal1 gene was overexpressed as a secretory protein with an N-terminal histidine tag in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Recombinant ${\alpha}$-Gal1 was secreted into the culture medium as a monomeric glycoprotein with a maximal yield of 10.75 mg/l and purified to homogeneity using Hisbinding nickel-agarose affinity chromatography. The purified enzyme was maximally active at $70^{\circ}C$, pH 4.5, and lost no activity over 10 days at $50^{\circ}C$. ${\alpha}$-Gal1 followed Michaelis-Menten kinetics ($V_{max}\;of\;240.3{\mu}M/min/mg,\;K_m\;of\;0.294 mM$) and was inhibited competitively by galactose ($K_m{^{obs}}$ of 0.57 mM, $K_i$ of 2.77 mM). The recombinant T. emersonii ${\alpha}$-galactosidase displayed broad substrate preference, being active on both oligo- and polymeric substrates, yet had strict specificity for the ${\alpha}$-galactosidic linkage. Owing to its substrate preference and noteworthy stability, ${\alpha}$-Gal1 is of particular interest for possible biotechnological applications involving the processing of plant materials.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권6호
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• pp.606-610
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• 1989

전분질의 에탄을 직접발효에 유용한 Saccharomyces diastaticus의 glucoamylase 생산성 향상을 위하여 glucoamylase 유전자 STA1을 함유한 재조합 plasmid pYES 18을 갖는 S. diastaticus의 형질전환 균주에서 성장속도가 plasmid의 안정성에 미치는 영향과 plasmid 안정성에 따른 glucoamylase 생산성을 조사하였다. 최소 선택배지에서는 plasmid가 일정한 수준에서 안정하게 유지되었으나, 균체의 증식과 glucoamylase 생산성은 매우 미약하였다. Starch가 포함된 완전배지에서는 glucose를 첨가해 줌으로써 생육속도를 촉진시킬 수 있었으며 생육속도의 촉진에 의해 plasmid 안정성이 증가되었고 이에 따라 glucoamylase 생산성이 향상됨을 알았다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.38-43
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• 2002

중금속 결합 단백질인 metallothionein (MT)를 발현하는 CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 균체성장과 중금속 제거특성을 조사하였다. CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 효모는 중금속을 포함한 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능이 중금속에 대하여 내성을 가지고 있는 야생효모나 숙주세포에 비하여 우수하였다. 서로 다른 플라스미드를 함유하는 중금속을 함유하는 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능의 차이는 중금속에 대한 내성과 중금속 흡착에 MT 단백질의 발현 수준이 중요한 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 구리를 함유하지 않고 고농도의 아연과 망간을 함유하는 배지에서 재조합 효모는 높은 균체 농도와 중금속 제거능을 나타내었는데, 이는 MT 단백질을 발현하는 CUP1 promoter가 아연과 망간에 의해서도 발현이 유도된다는 것을 알 수 있었다. MT 단백질을 효율적으로 발현하여 재조합 효모에 의한 중금속 흡착을 최대화 할 수 있는 최적의 구리농도는 0.31 mM로 결정되었으며, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100은 재조합 효모의 균체성장과 중금속 흡착을 증가시켰지만, 대사 저해제는 균체성장과 중금속 흡착을 모두 저해하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2005

약용식물내 에스트로겐성과 항-에스트로겐성을 조사하고 항암인자를 발견하기 위하여, 본 연구는 에탄올추출로 제조된 9종류의 한국산 약용식물에 대하여 재조합효모와 MCF-7 사람유방암세포주를 이용하여 스크리닝하고 비교하였다. 재조합효모를 이용한 실험결과, 7종류의 약용식물에서 에스트로겐성이 나타났고, 4종류에서 안드로겐성이 나타났다. 또한 MCF-7 사람유방암세포주를 이용한 실험결과, 8종류의 추출물이 MCF-7 세포의 성장을 억제하는 것으로 확인되었으며 비스페놀 A와 동시 처치한 경우에도 유의적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 Glycyrrhiza uralensis, Cassia tora, Syringa velutina, Zingiber officinale, Malva verticillata, Panax ginseng C.A. Meyer는 식물성 에스트로겐으로서 에스트로겐에 양성인 사람유방암세포의 증식을 유의적으로 억제시키는 흥미로운 결과가 제시되었다. 따라서 이번 연구는 한국산 약용식물이 식물성 에스트로겐과 항암인자로서 이용될 수 있으며, 에스트로겐의 활성을 조사하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1277-1284
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• 2018

본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권4호
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• pp.767-774
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• 2010

In this study, the problems of high caloric content, increased maturation time, and off-flavors in commercial beer manufacture arising from residual sugar, diacetyl, and acetaldehyde levels were addressed. A recombinant industrial brewing yeast strain (TQ1) was generated from T1 [Lipomyces starkeyi dextranase gene (LSD1) introduced, ${\alpha}$-acetohydroxyacid synthase gene (ILV2) disrupted] by introducing Saccharomyces cerevisiae glucoamylase (SGA1) and a strong promoter (PGK1), while disrupting the gene coding alcohol dehydrogenase (ADH2). The highest glucoamylase activity for TQ1 was 93.26 U/ml compared with host strain T1 (12.36 U/ml) and wild-type industrial yeast strain YSF5 (10.39 U/ml), respectively. European Brewery Convention (EBC) tube fermentation tests comparing the fermentation broths of TQ1 with T1 and YSF5 showed that the real extracts were reduced by 15.79% and 22.47%; the main residual maltotriose concentrations were reduced by 13.75% and 18.82%; the caloric contents were reduced by 27.18 and 35.39 calories per 12 oz. Owing to the disruption of the ADH2 gene in TQ1, the off-flavor acetaldehyde concentrations in the fermentation broth were 9.43% and 13.28%, respectively, lower than that of T1 and YSF5. No heterologous DNA sequences or drug resistance genes were introduced into TQ1. Hence, the gene manipulations in this work properly solved the addressed problems in commercial beer manufacture.