Due to the depleting petroleum reserve, recurring energy crisis, and global warming, it is necessary to study the development of white biotech-based aromatic chemical feedstock from renewable biomass for replacing petroleum-based one. In particular, the production of aromatic intermediates and derivatives in biosynthetic pathway of aromatic amino acids from glucose might be replaced by the production of petrochemical-based aromatic chemical feedstock including benzene-derived aromatic compounds. In this review, I briefly described the production technology for hydroquinone, catechol, adipic acid, shikimic acid, gallic acid, pyrogallol, vanillin, p-hydroxycinnamic acid, p-hydroxystyrene, p-hydroxybenzoic acid, indigo, and indole 3-acetic acid using metabolic engineering, bioconversion, and chemical process. The problems and possible solutions regarding development of production technology for competitive white biotech-based aromatic compounds were also discussed.
Effects of various industrially important carbon sources (glucose, sucrose, xylose, gluconate, and glycerol) on shikimic acid (SA) biosynthesis in Escherichia coli were investigated to gain new insight into the metabolic capability for overproducing SA. At the outset, constraints-based flux analysis using the genome-scale in silico model of E. coli was conducted to quantify the theoretical maximum SA yield. The corresponding flux distributions fueled by different carbon sources under investigation were compared with respect to theoretical yield and energy utilization, thereby identifying the indispensable pathways for achieving optimal SA production on each carbon source. Subsequently, a shikimate-kinase-deficient E. coli mutant was developed by blocking the aromatic amino acid pathway, and the production of SA on various carbon sources was experimentally examined during 51 batch culture. As a result, the highest production rate, 1.92 mmol SA/h, was obtained when glucose was utilized as a carbon source, whereas the efficient SA production from glycerol was obtained with the highest yield, 0.21 mol SA formed per mol carbon atom of carbon source consumed. The current strain can be further improved to satisfy the theoretically achievable SA production that was predicted by in silico analysis.
L-Phenylalanine is one of the essential amino acids that cannot be synthesized in mammals in adequate amounts to meet the requirements for protein synthesis. Fungi and plants are able to synthesize phenylalanine via the shikimic acid pathway. L-Phenylalanine, derived from the shikimic acid pathway, is used directly for protein synthesis in plants or metabolized through the phenylpropanoid pathway. This phenylpropanoid metabolism leads to the biosynthesis of a wide array of phenylpropanoid secondary products. The first step in this metabolic sequence involves the action of phenylalanine ammonialyase (PAL). The discovery of PAL enzyme in fungi and the detection of $^{14}CO_2$ production from $^{14}C$-ring-labeled phenylalanine and cinnamic acid demonstrated that certain fungi can degrade phenylalanine by a pathway involving an initial deamination to cinnamic acid, as happens in plants. In this review, we provide background information on PAL and a recent update on the presence of PAL genes in fungi.
La, Huyen Thi Huong;Nguyen, Thao Kim Nu;Dinh, Hang Thuy;Nguyen, Quyen Minh Huynh;Nguyen, Minh Hong
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.48
no.3
/
pp.296-302
/
2020
Rapamycin, derived from Streptomyces rapamycinicus, is an important bioactive compound having a therapeutic value in managing Parkinson's disease, rheumatoid arthritis, cancer, and AIDS. Because of its pharmaceutical activity, studies over the past decade have focused on the biosynthesis of rapamycin to enhance its yield. In this study, the effect of rapG on rapamycin production was investigated. The rapG expression vector was constructed by utilizing the integration vector pSET152 under the control of the erythromycin resistance gene (ermE⁎), a strong constitutive promoter. The rapamycin yield of wild type (WT) and WT/rapG overexpression mutant strains, under fermentation conditions, was analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC). Our results revealed that overexpression of rapG increased rapamycin production by approximately 4.9-fold (211.4 mg/l) in MD1 containing 15 g/l of glycerol, compared to that of the WT strain. It was also found that Illicium verum powder (10 g/l), containing shikimic acid, enhanced rapamycin production in both WT and WT/rapG strains. Moreover, the amount of rapamycin produced by the WT/rapG strain was statistically higher than that produced by the WT strain. In conclusion, the addition 15 g/l glycerol and 15 g/l I. verum powder produced the optimal conditions for rapamycin production by WT and WT/rapG strains.
Hairy roots induced from stems of Rubia cordifolia var. pratensis were cultured in the liquid medium under a variety of auxins to find the optimal condition for the growth and production of pigments. Culture of the hairy roots on NN liquid medium containing NAA 0.5 mg/l was best for growth of hairy roots. Production of yellow anthraquinone derivatives and purpurin in hairy roots was enhanced by the culture on NN liquid medium without auxins. Effects of L-phenylalanine, L-tyrosine and juglone, synthesized via the shikimic acid pathway, on growth and production of pigments in hairy roots were studied in the present study. Concentration of exogeneous L-phenylalanine. L-tyrosine and juglone in liquid culture system of hairy root containing NAA 0.1 mg/l was decreased quickly in its early stages of the culture period. Addition of juglone to NN liquid medium containing NAA 0.1 mg/l enhanced the productivity of pigments in hairy roots.
In order to improve wine quality, the selection of yeast strain and of additives in the manufacture of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) wine was investigated. The chemical composition of the edible portions of Bokbunja fruits was 86.5% moisture, 0.2% crude protein, 0.9% crude fat, 6.6% crude fiber, 0.5% ash and $10^{\circ}Brix$ sugar, and was 2.99% fructose, 2.53% glucose and 0.07% sucrose in fruit extract. The predominant organic acids in the fruit were citric acid (14.57 mg/mL) and malic acid (2.24 mg/mL) with smaller amounts of shikimic, pyroglutamic and oxalic acid. During fermentation, citric and malic acid levels decreased, while formic and acetic acid were released. Saccharomyces cerevisiae KCCM 12224 (Sc-24) was more favorable for alcoholic fermentation of Bokbunja and the addition of 200 ppm of potassium metabisulphite to must was more efficient than other $SO_2$ sources with a higher overall acceptability score. Sc-24 increased alcohol production from 9.8 to 14.8% in a sugar concentration dependent manner $(18-28^{\circ}Brix)$. The color value of early stage Bokbunja must was improved by supplementing with Japanese apricot extract, but this did not influence the color value of Bokbunja wine after primary fermentation. The astringent taste of Bokbunja wine was reduced by removing the seed from the fruit. Sugar solution (50%, w/v) was used instead of sugar power to prevent the possibility of undissolved sugar due to insufficient mixing. This substitution did not influence sensory evaluation.
Kim, Eun Ji;Cha, Mi Na;Kim, Bong-Gyu;Ahn, Joong-Hoon
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.27
no.5
/
pp.975-982
/
2017
Curcumin, a hydrophobic polyphenol derived from the rhizome of the herb Curcuma longa, possesses diverse pharmacological properties, including anti-inflammatory, antioxidant, antiproliferative, and antiangiogenic activities. Two curcuminoids (dicinnamoylmethane and bisdemethoxycurcumin) were synthesized from glucose in Escherichia coli. PAL (phenylalanine ammonia lyase) or TAL (tyrosine ammonia lyase), along with Os4CL (p-coumaroyl-CoA ligase) and CUS (curcumin synthase) genes, were introduced into E. coli, and each strain produced dicinnamoylmethane or bisdemethoxycurcumin, respectively. In order to increase the production of curcuminoids in E. coli, the shikimic acid biosynthesis pathway, which increases the substrates for curcuminoid biosynthesis, was engineered. Using the engineered strains, the production of bisdemethoxycurcumin increased from 0.32 to 4.63 mg/l, and that of dicinnamoylmethane from 1.24 to 6.95 mg/l.
Effects of different yeast strains on physicochemical characteristics of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) fruits alcohol fermentation were investigated. Bokbusnja fruit must was inoculated with Saccharomyces cerevisiae KCCM 12224 (Sc-24), wild-type Bokbunja yeast (Bok-3), Saccharomyces coreanus (Yak-7), and Sc-24+Yak-7. Ethanol contents of Sc-24, Bok-3, Yak-7, and Sc-24+Yak-7 were 11.08, 10.62, 10.18, and 10.26%, respectively after 10 days fermentation. Addition of pectinase (500 ppm) increased ethanol content by 0.1-1.5%. Organic acids of Bokbunja wine were citric, malic, shikimic, formic, and oxalic acids. Citric and malic acid contents remarkably decreased, whereas that of acid increased by fermentation. Total acidity of Bokbunja wine was dependent on citric acid content. Sc-24, Yak-7, and Bok-3+ pectinase were more efficient for improvement of wine-color, although color values of Bokbunja wine significantly decreased during early stage of fermentation. Sc-24 and Bok-3+500 ppm of pectinase, and 8-10 days of fermentation could enhance quality of Bokbunja wine.
Cyanobacteria have been widely reported to produce a variety of UV-absorbing mycosporine-like amino acids (MAAs). Herein, we reported production of the unusual MAA, mycosporine-glycine-alanine (MGA) in the cyanobacterium Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 using a newly developed UHPLC-DAD-MS/HRMS (ultra-high performance liquid chromatography-diode array detection-high resolution tandem mass spectrometry) method. MGA had previously been first identified in a red-algae, but S. torques-reginae strain ITEP-024 is the first cyanobacteria to be reported as an MGA producer. Herein, the chemical structure of MGA is fully elucidated from one-dimensional / two-dimensional nuclear magnetic resonance and HRMS data analyses. MAAs are unusually produced constitutively in S. torques-reginae ITEP-024, and this production was further enhanced following UV-irradiance. It has been proposed that MAA biosynthesis proceeds in cyanobacteria from the pentose phosphate pathway intermediate sedoheptulose 7-phosphate. Annotation of a gene cluster encoded in the genome sequence of S. torques-reginae ITEP-024 supports these gene products could catalyse the biosynthesis of MAAs. However, addition of glyphosate to cultures of S. torques-reginae ITEP-024 abolished constitutive and ultra-violet radiation induced production of MGA, shinorine and porphyra-334. This finding supports involvement of the shikimic acid pathway in the biosynthesis of MAAs by this species.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.