본 연구에서는 Streptomyces subrutilus P5의 생장과 세포내 외 철 함유 superoxide dismutase 활성을 비교 분석하여 철함유 superoxide dismutase의 분비 시점을 확인하고 분자 수준에서 이 효소의 분비에 관여하는 유전정보를 확인하고자 하였다. Streptomyces subrutilus P5의 균체 생장은 건체 중량을 측정하여 결정하였다. Glucose는 log phase에서 급격히 소모되어 24시간 후에 이르러 완전히 고갈되었다. 세포내의 철 함유 superoxide dismutase는 배양 후 3시간에 나타나며 세포외 철 함유 superoxide dismutase는 배양 후 7.5시간부터 나타난다. 따라서 superoxide dismutase는 용균에 의해서가 아니라 능동적인 분비기작에 의해서 세포 외로 분비된 것으로 추측할 수 있다. Streptomyces subrutilus P5의 sodF에는 signal peptide 유전정보가 존재하지 않았다. 그러나 sodF의 상류지역에서 다른 세균의 type III 분비단백질 유전자와 유사한 type III 분비상자가 발견되었다. Streptomyces 균주에서 type III 분비단백질이 존재할 가능성이 있음을 처음으로 제시하였다.
Streptomyces subrutilus P5가 생산하는 철 함유 superoxide dismutase (FeSOD)에 의한 중금속 독성의 완화를 조사하였다. 0.1 mM의 납이온이 120분 처리되면 E. coli $DH5{\alpha}$의 생존율이 7%에 불과 하지만 $0.1{\mu}M$의 정제된 천연 FeSOD가 첨가되면 생존율이 39%로 높아졌다. 이러한 해독작용은 0.01 mM의 구리이온에 대해서도 나타나며(생존율이 6%에서 50%로 증가) 그 효과는 EDTA보다 강하였다. 6xHis-tagged FeSOD를 생산하는 재조합 E. coli M15[pREP4]는 0.1 mM의 납 이온이 60분 처리된 후의 생존율이 3%에서 19%로 증가하였다. 6xHis-tagged FeSOD는 분자당 123개의 납과 결합하였다. 따라서 FeSOD가 중금속을 세포와의 접촉으로부터 격리함으로써 중금속이 오염된 환경에서 세균의 생존력을 증가시킨 것으로 사료된다.
본 연구는 Streptomyces subrutilus P5의 천연 Fe superoxide dismutase (FeSOD)와 유전자 재조합 기술로 생산된 6xHis-태그가 결합된 Fe superoxide dismutase (6xHis- FeSOD)의 활성을 비교하여 6xHis-태그의 효소에 대한 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 두 효소 모두 최적 pH는 7로 동일하였으나 6xHis-태그에 의해서 pH 범위는 축소되었다. 천연 효소는 pH 4-9의 범위에서 안정성을 보인 반면 6xHis-FeSOD는 pH 9에서 안정성이 상실되었다. 두 효소의 최적 온도는 차이가 없으나 열 안정성에 있어서는 천연 효소는 $40^{\circ}C$ 이하에서 720분까지 안정성을 유지하였으나 6xHis-FeSOD는 $20^{\circ}C$에서도 360분 이내에 활성을 잃는 것으로 나타났다. $H_2O_2$의 6xHis-FeSOD에 대한 저해는 0.5 mM에서 나타났다. 따라서 6xHis-FeSOD는 효소활성은 유지되더라도 열 안정성이 크게 감소되는 결과를 얻었다. 이것은 6xHis-태그가 활성부위 보다는 단백질 전체 구조에 더 많은 영향을 미친 결과라고 생각되었다.
A taxonomical sutdy was made on the Streptomyces species isolated from soils in this country, most of which were collected during the period from April, 1974 to July 1975. J.S.P. Methods (1966), I.S.P. Descriptions (1968-1972) and Bergy's Manual of Determinative Bacteriology (1974) were used for most of the experimental methods and identifications. As a result, 24 species were identified as follows ; S. albolongus, S galticri.S. Nashvillensis. S. showdoensis. S.norbonensis. S. flacocirens. S. resistomycificus. S> reshiriensis. S. chromofuscus. S. parvullus. S, chibaensis. S.canus. S. albulus. S. amlachiticus. S.griseoflavus. S. griscoincarnotus. .S. rubiginosus. S. bacillaris. S. setonill. S.intermedius. S. griseinus. S.subrutilus. S.reseosporus.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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