• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.117-125
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• 2022

Until recently, four types of cellobiose-fermenting Saccharomyces cerevisiae strains have been developed by introduction of a cellobiose metabolic pathway based on either intracellular β-glucosidase (GH1-1) or cellobiose phosphorylase (CBP), along with either an energy-consuming active cellodextrin transporter (CDT-1) or a non-energy-consuming passive cellodextrin facilitator (CDT-2). In this study, the ethanol production performance of two cellobiose-fermenting S. cerevisiae strains expressing mutant CDT-2 (N306I) with GH1-1 or CBP were compared with two cellobiose-fermenting S. cerevisiae strains expressing mutant CDT-1 (F213L) with GH1-1 or CBP in the simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of cellulose under various conditions. It was found that, regardless of the SSF conditions, the phosphorolytic cellobiose-fermenting S. cerevisiae expressing mutant CDT-2 with CBP showed the best ethanol production among the four strains. In addition, during SSF contaminated by lactic acid bacteria, the phosphorolytic cellobiose-fermenting S. cerevisiae expressing mutant CDT-2 with CBP showed the highest ethanol production and the lowest lactate formation compared with those of other strains, such as the hydrolytic cellobiose-fermenting S. cerevisiae expressing mutant CDT-1 with GH1-1, and the glucose-fermenting S. cerevisiae with extracellular β-glucosidase. These results suggest that the cellobiose-fermenting yeast strain exhibiting low energy consumption can enhance the efficiency of the SSF of cellulosic biomass.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.25-29
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• 2009

Saccharomyces cerevisiae의 deletion mutant를 이용하여 ydc1, ypc1, scs7, sur1, csg2, ipt1, Icb4, Icb5, dpll의 deletion이 세라마이드의 생산에 미치는 영향을 고찰하였다. 세라마이드는 ELSD가 연결된 HPLC를 통하여 분석하였으며 ${\triangle}$ydc1 mutant의 세라마이드 생산량이 6 mg ceramide/g cell로 최대량을 나타내었으며 ${\triangle}$sur1 mutant, ${\triangle}$lcb5 mutant, ${\triangle}$dpll mutant의 경우 control로 사용한 BY4742와 비슷한 세라마이드 생산량을 나타내었고, 그 외 ${\triangle}$ypc1 mutant, ${\triangle}$scs7 mutant, ${\triangle}$csg2 mutant, ${\triangle}$ipt1 mutant, ${\triangle}$lcb4 mutant는 BY4742보다 낮은 세라마이드 생산량을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.933-942
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• 2003

Coenzyme Q은 긴 isoprenoid 사슬을 갖는 quinone의 유도체이다. Coenzyme Q는 진핵생명체의 미토콘드리아의 내막과 원핵생명체의 세포막에 위치하는 전자전달계에 존재하는 지용성 물질이며, 또한 항산화제로의 기능도 갖는다. Coenzyme Q는 Saccharomyces cerevisiae의 호기적 성장에 필수적이며, coq 돌연변이체는 발효가 불가능한 탄소 원에서의 성장이 불가능하다. S. cerevisiae의 $coq^7$p 효소들과 유사성을 나타내는 단백질을 암호화하는 Neurcspora crassa cDNA를 효모의 발현 벡터에 삽입하였다. N. crassa COQ7의 예상 서열은 S. cerevisiae의 효소와 58% homology를 보였다. N. crassa $coq^{-7}$ 유전자의 S. cerevisiae $coq^7$ 형질전환체는 야생형 균주와 유사한 성장률을 보였다. 형질전환 균주들은 발효가 불가능한 탄소원인 글리세롤을 유일한 탄소원으로 배양하였을 경우에도 정상적인 성장을 나타냈다. 또한 불포화지방산인 linolenic acid를 성장 배지에 첨가하여도 야생형 균주와 유사한 생존율이 관찰되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권6호
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• pp.1017-1021
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• 2004

Thr, Trp을 overproduce하는 효모 균주를 분리하기 위하여 Sacchromyces cerevisiae를 UV와 EMS로 mutagenesis한 후 screen하였다. Thr analogue인 hydroxynorvaline이 UV mutagenesis 후 Thr overproducing 하기 위해 사용되었다. 31 mutant 중 아미노산 분석 결과에 의해 TC 5-1이 선정되었고 다시 Trp overproducing 위해 EMS mutagenesis 하였다. 8개의 mutant가 flurotryptophan을 이용하여 Thr, Trp을 overproduce하는 mutant로 선정되었다. 아미노산결과에 의해 그 중 TC 6-1이 최종 효모 균주로 선정되었다.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.73-80
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• 2004

Coenzyme Q는 지용성 퀴논 유도체로서 미토콘드리아의 내막과 원핵생명체의 세포막에 위치하는 전자전달계에서 전자 운반체로 이용되며 또한 항산화제의 기능도 갖는다. Coenzyme Q의 생합성에 관여하는 Saccharomyces cerevisiae의 coq4 유전자에 유사성을 나타내는 Neurospora crassa coq-4유전자를 클로닝하여 S. cerevisiae coq4 돌연변이체에서 기능적으로 발현하였다. 상보된 S. cerevisiae 균주들은 coenzyme $Q_{6}$의 생산능력을 회복하였으며 정상적인 성장률을 보였다. 또한 linoleic acid 및 linolenic acid와 같은 불포화지방산에 대한 낮은 감수성을 보였다. N. crassa의 COQ4 단백질은 39.7 kDa의 분자량을 갖는 347개의 아미노산으로 구성되어 있는 것으로 예상되며, S. cerevisiae의 Coq4p와 35%의 일치도 및 52%의 유사도를 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권3호
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• pp.488-492
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• 2003

S. cereviaiae KCTC 7911에 돌연변이를 유도하고 selective pressure로서 세포벽 분해효소인 zymolsae와 mechanical stress인 glass bead를 차례로 처리하여 효모변이주를 S. cerevisiae IS2를 선발하였다. S. cerevisiae IS2는 세포벽 분해효소인 zymolase의 농도별 내성실험 결과 wild-type에 비해 훨씬 강한 내성을 보여 세포벽에 변화가 일어난 균주로 예상된다. 효모변이주와 wild-type으로부터 베타글루칸을 추출하여 면역활성에 미치는 영향을 조사하기 위해 생쥐의 복강에 주사하고 생성되는 면역세포의 수, NO 생성능, 및 면역세포의 대다수를 차지하는 대식세포의 탐식능을 측정하였다. 베타글루칸을 쥐의 복강에 주사하였을 때 베타글루칸의 종류에 상관없이 면역세포의 수, NO 생성능 및 대식세포의 활성도가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 특히 변이주 베타글루칸을 주사하였을 경우 wild-type 베타글루칸에 비해 면역세포의 수는 1.40배, NO 생성능은 1.12배, 대식세포의 활성도와 탐식능은 각각 1.18배와 1.43배 높은 수치를 얻을 수 있었다. 이러한 결과들로 미루어 변이주 베타글루칸이 wild-type 베타글루칸보다 우수한 면역활성 촉진능력을 가지고 있음을 증명할 수 있었으며, 고부가가치 기능성 면역물질로서의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.454-458
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• 2006

출아효모인 Sacharomyces cerevisiae S288C균주를 이용한 효모의 게놈이 완성된 후 S. cerevisiae는 다양한 연구 모델로 이용되어져 왔다. 현재까지 효모를 이용한 기능 유전체학 측면에서의 연구는 laboratory strainin인 S288C 균주 또는 그 유래의 균주들이다. 그러나 자연에서 분리된 효모 또는 산업적으로 이용되어지고 있는 S. cerevisiae의 유전학 측면에서의 연구는 낮은 포자형성률 및 형질전환률, 그리고 S288C 균주와의 게놈상의 상이성 때문에 거의 이루어지지 않고 있다. 여기서 우리 연구진은 자연에서 분리된 Saccharomyces cerevisiae KNU5377 균주를 이용하여 random spore analysis를 통해 MATa 및 $MAT{\alpha}$ 타입의 각각의 haploid cell을 분리 후 이미 보고된 KanMX module를 가지고 round PCR기법에 의한 short flanking homology 기법을 이용하여 전사조절인자인 HSF1 유전자가 치환된 변이주를 구축할 수 있었다. 덧붙여, 모든 유전자에 이 기법을 적용할 수는 없다는 것을 확인하였다. 앞으로 이 변이주를 통해 기능 유전체학적인 측면에서 이 유전자의 스트레스와의 관련성을 연구하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권6호
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• pp.801-804
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• 2013

Glutathione 생성능이 우수한 효모균주의 획득을 목적으로 Saccharomyces cerevisiae 균주를 변이처리 하였다. 선발된 변이주들의 전체적인 glutathione 함유량은 6.1-15.8 mg/g이었으며, glutathione 함유량과 항산화활성은 비교적 양호한 양의 상관관계($R^2$=0.488)를 보였다. 특히, 변이주 S. cerevisiae Sa59의 glutathione 함유량이 wild type에 비해 약 38% 증가되었으며, 환원력 또한 0.40으로 가장 높아 glutathione 생성을 위한 변이주로 선발하였다. 배양방법에 따른 gluthathione의 부피당 생산성은 진탕배양이 정치배양에 비해 약 70% 증가하였으며, 단위균체량당 glutathione 함유량 또한 진탕배양 했을 때 약 19% 증가하였다. Glucose 농도가 증가함에 따라 건조균체량과 발효에 의한 에탄올 함량은 증가하였으나, glutathione 함유량과 환원력은 감소하는 경향을 나타냈다. Glutamate, cysteine 및 glycine을 각각 0.04% 첨가하였을 때 단위부피 및 단위균체량당 glutathione 함유량이 각각 16%, 66% 증가하였으며, 환원력 또한 0.52로 가장 우수하였다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.181-187
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• 2000

본 연구에서 갈락토즈를 거의 사용하지 않고 glucose repression 정도가 줄어든 변이주를 이용하여 fed-batch를 통한 발현최적화를 수행하였다. 두 균주에서의 GAL promoter에 의한 외래단백질 생산시 glucose repression 정도에 대해 조사하였는데 대조구 Y2805는 글루코즈가 다 소비된 후 2∼3시간 지난 후 발현이 시작되나 변이주 Y334는 약 0.5 g/L 글루코즈 농도에서 25%정도의 발현이 이루어짐에 따라 변이주 Y334는 GAL promoter에 미치는 glucose repression 정도가 매우 약한 장점을 확인하였다. 배양 중 재조합 미생물인 두균주 변이주 Y334와 대조구 효모 Y2805의 plasmid stability에 대해 안정한 균주임을 알 수 있었으며 대조구 Y2805의 경우도 plasmid stability는 90%로 유지됨을 알 수 있었다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 글루코즈와 갈락토즈, 에탄올의 소비속도를 조사하였는데, 글루코즈와 에탄올의 소비속도는 거의 비슷하였으나 갈락토즈 소비속도는 Y2805는 0.1232 g/L/hr/O.D.이고 변이주 Y334는 0.0131 g/L/hr/O.D. 이다. 또한 mutant Y334와 대조구 효모 Y2805의 Fed-batch 시의 올바른 feeding 방법을 구하기위한 실험을 수행하여 각 균주의 Fed-batch 실험에서의 최적 발현 방법을 획득하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권4호
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• pp.234-241
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• 2000

The Saccharomyces cerevisiae PMR1 gene encodes a Ca2+-ATPase localized in the Golgi. We have investigated the effects of PMR1 disruption in S. cerevisiae on the glycosylation and secretion of three heterologous glycoproteins, human ${\alpha}$1-antitrypsin (${\alpha}$1-AT), human antithrombin III (ATHIII), and Aspergillus niger glucose oxidase (GOD). The pmr1 null mutant strain secreted larger amounts of ATHIII and GOD proteins per a unit cell mass than the wild type strain. Despite a lower growth rate of the pmr1 mutant, two-fold higher level of human ATHIII was detected in the culture supernatant from the pmr1 mutant compared to that of the wild-type strain. The pmr1 mutant strain secreted ${\alpha}$1-AT and the GOD proteins mostly as core-glycosylated forms, in contrast to the hyperglycosylated proteins secreted in the wild-type strain. Furthermore, the core-glycosylated forms secreted in the pmr1 mutant migrated slightly faster on SDS-PAGE than those secreted in the mnn9 deletion mutant and the wild type strains. Analysis of the recombinant GOD with anti-${\alpha}$1,3-mannose antibody revealed that GOD secreted in the pmr1 mutant did not have terminal ${\alpha}$1,3-linked mannose unlike those secreted in the mnn9 mutant and the wild type strains. The present results indicate that the pmr1 mutant, with the super-secretion phenotype, is useful as a host system to produce recombinant glycoproteins lacking high-mannose outer chains.