• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권1호
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• pp.90-96
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• 2004

A synthetic defined medium, fortified with amino acids, was developed for the stable production of the kringle fragments of human apolipoprotein(a) (apo(a)), rhLK68. Using a complex rich medium containing yeast extract and a high-cell-density fed-batch culture, the expression level of rhLK68 reached 17% of the total cellular protein, which corresponded to $5\;g\;l^{-1}$ of the culture. To replace the complex media with chemically defined media, several amino acids that positively affect cell growth and gene expression were chosen by a statistical method. The various combinations of the selected amino acids were tested for its fortifying effect on a minimal defined medium. When glutamine only was added, the overall expression level of rhLK68 reached 93% of the complex rich medium increasing the specific expression level by 22.4% and decreasing the cell growth by 24%. Moreover, the addition of glutamine resulted in a 2-fold increase in the concentration of rhLK68 in the culture broth, compared with the minimal defined medium. The synthetic defined media developed in this study could be generally applied to high-cell-density cultures of the recombinant Escherichia coli BL21(DE3), especially for the production of therapeutic proteins that require a strict quality control of the culture media and fermentation processes.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제50권3호
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• pp.109-114
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• 2007

Sar1p is a ras-related GTP-binding protein that functions in intracellular protein transport between the endoplasmic reticulum (ER) and the Golgi complex. The effector domain of Ras family proteins is highly conserved and this domain is functionally interchangeable in plant, yeast and mammalian Sar1. Using a recombinant Brassica sar1 protein (Bsar1p) harboring point mutations in its effector domain, we here investigated the ability of Sar1p to bind and hydrolyze GTP and to interact with the two sar1-specific regulators, GTPase activating protein (GAP) and guanine exchange factor (GEF). The T51A and T55A mutations impaired Bsar1p intrinsic GTP-binding and GDP-dissociation activity. In contrast, mutations in the switch domain of Bsar1 did not affect its intrinsic GTPase activity. Moreover, the P50A, P54A, and S56A mutations affected the interaction between Bsar1p and GAP. P54A mutant protein did not interact with two regulating proteins, GEF and GAP, even though the mutation didn't affect the intrinsic GTP-binding, nucleotide exchange or GTPase activity of Bsar1p.

• KSBB Journal
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• 제9권3호
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• pp.339-345
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• 1994

포도당 억제현상은 유전자 조작 및 induder에 의해 감소될 수 있다. UA8G와 GALl TATA box 사 이에서의 유전자 삭제는 포도당 억제현상을 줄이고 갈락토스가 존재하지 않는 조건에서 지속적인 유전자 발현을 도모했다. 상대적 inducer의 양(갈락토스/포 도당 농도의 비)은 유전자 발현 및 포도당 억제현상 에 영향을 주었다. 포도당 억제현상은 상대적 inducer의 양이 증가함에 따라 2-5배 정도 감소하였다. 또한 유전자 발현은 플라즈미드의 수에 좌우된다. 배지에 갈락토스만 았을 경우 유전자 발현은 플라즈 마드의 수가 증가함에 따라 증가하였다. 반면에 배지에 포도당과 갈락토스가 함께 있는 경우 (2% G Glu+2% Gal), 플라즈미드의 수는 유전자 발현에 별다른 영향을 주지 못했다. 그러나 높은 상대적 m­d ducer 양이 배지에 있는 경우 (0.4% Glu+0.8% Gal), 플라즈미드의 수가 증가함에 따라 유전자 발 현이 증가하였다. 즉, 포도당 억제현상을 줄임으로써 유전자 발현효율을 높이고자 할 때 갈락토스의 농도 를 증가시키는 경우보다는 포도당의 농도를 낮춤으 로써 상대적 inducer의 양음 높여 유전자 발현을 유 도하는 방법이 보다 효율적인 것으로 나타났다.

• Mycobiology
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• 제43권3호
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• pp.280-287
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• 2015

In this study, transcriptome analysis of twelve laccase genes in Pleurotus ostreatus revealed that their expression was differentially regulated at different developmental stages. Lacc5 and Lacc12 were specifically expressed in fruiting bodies and primordia, respectively, whereas Lacc6 was expressed at all developmental stages. Lacc1 and Lacc3 were specific to the mycelial stage in solid medium. In order to investigate their biochemical characteristics, these laccases were heterologously expressed in Pichia pastoris using the pPICHOLI-2 expression vector. Expression of the laccases was facilitated by intermittent addition of methanol as an inducer and sole carbon source, in order to reduce the toxic effects associated with high methanol concentration. The highest expression was observed when the recombinant yeast cells were grown for 5 days at $15^{\circ}C$ with intermittent addition of 1% methanol at a 12-hr interval. Investigation of enzyme kinetics using 2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) as a substrate revealed that the primordium-specific laccase Lacc12 was 5.4-fold less active than Lacc6 at low substrate concentration with respect to ABTS oxidation activity. The optimal pH and temperature of Lacc12 were 0.5 pH units and $5^{\circ}C$higher than those of Lacc6. Lacc12 showed maximal activity at pH 3.5 and $50^{\circ}C$, which may reflect the physiological conditions at the primordiation stage.

• Mycobiology
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• 제47권3호
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• pp.301-307
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• 2019

The $11{\alpha}$-hydroxylation of $16{\alpha}$, 17-epoxyprogesterone (EP) catalyzed by Rhizopus nigricans is crucial for the steroid industry. However, lower conversion rate of the biohydroxylation restricts its potential industrial application. The $11{\alpha}$-steroid hydroxylase CYP509C12 from R. oryzae were reported to play a crucial role in the $11{\alpha}$-hydroxylation in recombinant fission yeast. In the present study, the CYP509C12 of R. oryzae (RoCYP) was introduced into R. nigricans using the liposome-mediated mycelial transformation. Heterologous expression of RoCYP resulted in increased fungal growth and improved intracellular reactive oxygen species content in R. nigricans. The $H_2O_2$ levels in RoCYP transformants were approximately 2-folder that of the R. nigricans wild type (RnWT) strain, with the superoxide dismutase activities increased approximately 45% and catalase activities decreased approximately 68%. Furthermore, the $11{\alpha}$-hydroxylation rates of EP in RoCYP transformants (C4, C6 and C9) were 39.7%, 38.3% and 38.7%, which were 12.1%, 8.2% and 9.4% higher than the rate of the RnWT strain, respectively. This paper investigated the effect of heterologous expression of RoCYP in R. nigricans, providing an effective genetic method to construct the engineered strains for steroid industry.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.271-279
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• 2015

락토페린(LF)는 철이온과 결합하는 당 단백질로서 항균, 항바이러스, 항진균 등의 기능을 가지고 있으며, 생체의 각종 체액으로부터 분비되는 다기능성 단백질이다. 본 연구에서는 사람의 락토페린(hLF)으로부터 유래된 N-lobe의 유전자를 분리하고 산업용 균주로서 많이 사용되는 메탄올자화 효모인 Pichia pastoris에서 발현시켰다. 재조합 사람 락토페린 N-lobe (rhLF-N)는 배양액으로 분비 발현되었으며, 3L 발효조에서 약 $458{\mu}g/ml$이 수준으로 생성되었다. rhLF-N을 정제한 다음 SDS-PAGE와 western blot으로 분석하여 분자량 35 kDa 단백질을 확인하였으며, hLF에 대한 항체를 이용하여 면역확산법으로 면역성을 확인하였다. rhLF-N의 mRNA 발현양상을 qRT-PCR로 분석한 결과 메탄올 첨가에 의한 발현 유도 후 2-3일째에 발현율이 가장 높았으며, 4일째에는 점차적으로 감소하였다. 정제한 rhLF-N을 이용하여 항균활성을 조사한 결과 Staphylococcus aureus, E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Salmonella typhimurium과 같은 병원성 균에 대해 광범위한 항균활성을 보였으나, LF유래 항균 peptide들과 항균활성을 비교하였을 때, 항균력이 상대적으로 매우 떨어지는 것으로 나타났다. 비록 본 연구에서 발현한 rhLF-N은 항균력은 떨어지나, hLF에 비해 그 크기가 작고 배양조건 연구로 P. pastoris에서 대량 생산이 가능하며, 배양액으로 분비시킬 수 있기 때문에 정제 비용 등을 고려 할 때 산업적 응용에는 보다 유리할 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제37권3호
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• pp.282-291
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• 2004

Phytases catalyze the release of phosphate from phytic acid. Phytase-producing microorganisms were selected by culturing the soil extracts on agar plates containing phytic acid. Two hundred colonies that exhibited potential phytase activity were selected for further study. The colony showing the highest phytase activity was identified as Aspergillus niger and designated strain 113. The phytase gene from A. niger 113 (phyI1) was isolated, cloned, and characterized. The nucleotide and deduced amino acid sequence identity between phyI1 and phyA from NRRL3135 were 90% and 98%, respectively. The identity between phyI1 and phyA from SK-57 was 89% and 96%. A synthetic phytase gene, phyI1s, was synthesized by successive PCR and transformed into the yeast expression vector carrying a signal peptide that was designed and synthesized using P. pastoris biased codon. For the phytase expression and secretion, the construct was integrated into the genome of P. pastoris by homologous recombination. Over-expressing strains were selected and fermented. It was discovered that ~4.2 g phytase could be purified from one liter of culture fluid. The activity of the resulting phytase was 9.5 U/mg. Due to the heavy glycosylation, the expressed phytase varied in size (120, 95, 85, and 64 kDa), but could be deglycosylated to a homogeneous 64 kDa species. An enzymatic kinetics analysis showed that the phytase had two pH optima (pH 2.0 and pH 5.0) and an optimum temperature of $60^{\circ}C$.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1248-1254
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• 2007

Kluyveromyces marxianus 유래의 exoinulinase (INU1) 분비 서열과 GAL10 promoter를 이용하여 Clostridium thermocellum endoglucanase A gene (celA)의 과발현과 분비 성능 검증연구를 수행하였다. 자체 분비 서열을 가지는 pYEG- CT1 과 INU1 분비 서열을 가지는 pYInu-CT1, 두개의 plasmid는 S. cer-evisiae SEY2102와 S. cerevisiae 2805에 각각 형질전환시켜 ur-acil이 결핍된 배지에서 선별하였다. celA gene 자체 분비 서열보다 INU1 분비 서열을 사용했을 때 발현량과 분비효율은 각각 약 $18{\sim}22%$ 와 11% 향상되었다. 이 중 361 unit/l의 발현율과 89%의 plasmid 안정성, 그리고 70%의 분비효율을 보인 S. cerevisiae 2805/pYinu-CT1 효모 형질전환체를 cellolose를 효과적으로 분해하는 재조합 효모 생균체로 선별하였다. Galactose 배지내에서 S. cerevisiae 2805/ pYInu-CT1의 발효조 회분배양 결과, 총발현량과 분비효율은 각각 418 unit/l 와 73% 로 나타났다. 또한 분비된 endoglucanase A는 분자량 100kDa 이상에서 활성 밴드를 보여, N-linked 당쇄부가에 의해 상당한 비율의 당쇄가 부가됨을 추측할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.317-323
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• 2016

본 연구에서는 C. fermentati SI가 생산하는 isoflavone 배당체 가수분해 효소를 클로닝하여 염기 서열을 밝힌 뒤 P. pastoris X-33에 형질전환하여 재조합 효소의 과발현을 시켰고, 또한 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 효소학적 특성을 조사하였다. 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 분자량은 약 50.4 kDa이었으며, Meyerozyma guilliermondii ATCC 6260의 exo-1,3-β-glucanase와 96%로 가장 높은 homology를 나타내었다. exo-1,3-β-glucanase의 ORF는 pPICZA 벡터로 클로닝 후 P. pastoris X-33으로 형질전환을 하였으며, His6-tag을 이용하여 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 citrate phosphate buffer pH 4.5에서 최적 활성을 나타내었으며, 효소의 최적 활성 온도는 40℃로 나타났다. 40℃이상에서는 효소의 활성이 급격하게 감소함을 확인 하였으며, pH 안정성을 조사한 결과 비교적 넓은 범위인 4−8 사이에서 80%이상의 활성을 유지하였다. 따라서, 재조합 효소의 과발현을 통해 isoflavone aglycone의 효율적인 생산에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.355-360
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• 2009

P. carageenovora 유래 arylsulfatase 유전자(astA)의 효모표면발현 plasmid pCTAST(7.1 kb)를 구축하여 S. cerevisiae EBY100에 형질전환하였고, 선별된 형질전환체들을 YPDG 배지에서 배양했을 때 4-methylumbelliferyl sulfate를 분해하여 형광을 보였다. 이는 효모에서 arylsulfatase가 활성형으로 생산되었음을 의미하였다. S. cerevisiae EBY100/pCTAST를 플라스크 배양했을 때 arylsulfatase 활성은 galactose가 완전히 소모된 배양 48시간째 최대 활성인 1.2 unit/mL로 나타났으며 배양 상등액에서는 활성이 나타나지 않았다. 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase로 제조된 agarose를 agar와 시판용 agarose와 함께 ${\lambda}DNA$ HindIII marker를 사용하여 DNA 전기영동 성능을 비교 실험한 결과, agar보다는 재조합 arylsulfatase 처리로 제조한 agarose가 이동성이나 분리능에서 우수하였으며, 시판용 agarose와 비교하여 이동성이나 분리능이 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과, 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase 효소를 이용하여 한천으로부터 전기영동용 고순도 친환경적인 agarose 생물 생산 공정에 적용 가능함을 알 수 있었다.