• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.111-117
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• 1997

Virginiamycin(VM) 생산 유도에 관여하는 virginiae butanolide C(VB-C)및 receptor의 기능을 명확히 규명하기 위해 S. virginiae로부터 NTG및 hydroxylamine 처리를 통해 두 개의 변이주를 분리하였으며, VM을 생산하는 균중에서 VB, receptor를 모두 생산하지 않는 S. ostreogriseus와, receptor는 생산하나 VB를 생산하지 않는 S. graminofaciens를 대상으로 하여 유도능의 관계를 검토하였다. 분리한 S. virginiae mutant N-25와 H-05는 VB가 receptor보다 먼저 생산되는 특성을 나타내었으며, VM 생산시기가 현저히 지연되었다. 이는 S. virginiae 모균주에서 receptor가 생사노디기 이전에 합성 VB-C를 첨가하였을 때 VM 생산이 억제되는 것과 같은 현상인것으로 판단되었다. 한편, VM 생산균인 S. ostreogriseus 및 S. graminofaciens는 모두 VB를 생산하지 않으며 합성 VB-C 첨가에 의한 유도능을 검토한 결과, receptor를 생산하지 않는 S. ostreogriseus의 경우 VM 생산이 억제되는 반면, receptor를 생산하는 S. graminofaciens의 경우에는 VM 생산이 촉진되었다. 이들 결과에서 볼 때, VM 생산 촉진에 VB가 필수적이며 VB의 신호전달에 따른 VM 생산 촉진 효과는 반드시 receptor의 존재하에서 일어난다고 사료되었다. S. graminofaciens의 경우 합성 VB-C 첨가에 의해 생산된 하생물질을 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 항생물질 생산량이 증가하였으며, 새로운 항생물질 생상 유도도 가능한 것으로 시사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권1호
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• pp.59-66
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• 1996

Virginiae butanolide C(VB-C) is one of the butyrolactone autoregulators, which triggers the productin of virginiamycin in Streptomyces virginiae. To further understand the mechanism of virginiamycin induction, we isolated three mutants from S. virginiae by N-methyl-N'-nitrosoguanidine (NTG) treatment. The characteristics of the three mutants were confirmed as follows: the mutant No. 1 delayed the production of the VB-C, receptor and antibiotics; the mutant No.3 hyperproduced receptor; the mutant No.4 failed to produce the VB-C. The addition of synthetic VB-C couldn't induce the production of antibiotics in the mutant No.1 due to delayed production of receptor, could provoke the production of larger amount of antibiotics than parental wild type strain in the mutant No.3 due to the presence of large amount of receptor, and could induce production of very small amount of antibiotics in the mutant No.4 due to the absence of VB-C. Antimicrobial spectrum and HPLC analysis of the mutant No.1 and No.3 suggested that the VB-C might have a specific ability to induce the production of virginiamycin M and S. These results imply that the VB-C has an ability to trigger the production of virginiamycin under receptor existence in S. virginiae.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.682-687
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• 1999

Streptomyces virginiae 유래의 virginiamycin 생합성 유도인자인 VB-C를 이용하여 다른 방선균에의 항생물질 생산 유도 기능을 검토하였다. Erythromycin 생산균인 Streptomyces erythraeus를 공시균주로 사용하였으며, VB-C 결합 receptor 유전자가 포함된 plasmid(pARS 701, 9 kb)를 공시균주에 도입하여 transformant로 사용하였다. Parent와 transformant 모두 유도인자인 VB류를 생산하였으며, VB-C의 signal 전달에 관여하는 결합 단백질의 존재가 확인되었다. Parent는 본배양 0, 20, 44시간째에 합성 VB-C 300 ng/ml를 첨가시 초기 항생물질 생산시기가 약 8시간 이상 단축되었다. Transformant는 본배양 44시간에 첨가시 6시간 이상 항생물질 생산시기가 단축되었고 항생물질 생산량도 증가되었으며, parent에 비해 B. subtilis에도 강한 항균력을 나타내었다. 또한 항균 spectrum은 parent보다는 transformant가 생산한 항생물질의 항균호과가 더 큰 것으로 나타났으며, VB-C를 첨가한 경우 미첨가 경우보다 넓은 항균 spectrum을 보였다. 이들 결과에서 공시균인 S. erythraeus에서 VB signal 전달에 따른 항생물질 생산유도가 입증되었으며, VB-C receptor gene의 도입에 따른 발현과 함께 VBs의 유도, 항생물질의 생산시기의 단축 및 생산량의 증가가 예상됨에 따라 다양한 Streptomyces sp. 균주를 대상으로 항생물질의 대량생산을 비롯한 새로운 2차 대사산물 생산에의 응용이 예상되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.256-262
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• 2015

본 연구는 희소방선균 Saccharopolyspora erythreae receptor gene (SeaR)의 기능을 연구하기 위해 다른 속의 균주인 Streptomyces virginiae에 SeaR 유전자를 도입하였다. S. virginiae의 형질전환은 oriT, attP, $ermEp^{\ast}$과 SeaR 유전자 단편을 가지고 있는 ${\varphi}C31$ 유래의 integration vector인 pEV615 (6.6 kb)를 이용하여 Escherichia coli ET12567/pUZ8002를 DNA 공여체(donor)로 이용한 접합전달법(conjugal transfer)을 사용하여 확립하였다. SeaR 유전자의 삽입 유무는 PCR방법으로 확인하였고, SeaR 유전자의 전사 발현은 RT-PCR방법으로 확인하였다. S. virginiae의 경우, virginiamycins 생산은 wild type (S. virginiae)와 transformants (C1, C3) 모두 최초생산시기가 14시간으로 같았다. $VB-C_6$ 첨가시기에 따른 항생물질 유도능 확인결과 본 배양 4시간에 $VB-C_6$ 첨가 시 wild type과 transformants (C1, C3) 모두 $VB-C_6$에 의한 virginiamycins 생성이 유도되지 않았다. 본배양 6시간, 8시간에 $VB-C_6$ 첨가하였을 시 $VB-C_6$에 의한 virginiamycins 생성이 유도되는 것을 확인하였다. 이 결과는 $VB-C_6$에 의한 유도의 경우 S. virginiae 내의 BarA에 의해 VMs 생산시기가 2-4시간 단축되었다고 사료되나, transformants C1, C3의 경우 $VB-C_6$ 첨가 시 virginiamycins 생산이 억제되는 것은 SeaR이 virginiamycins 생합성 유전자에 결합하여 억제자로 기능 한다고 추정 되었다. 이러한 결과로 인하여 외부에서 도입된 SeaR gene이 virginiamycins 생산에 영향을 주는 것으로 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.117-123
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• 2003

공시균인 Saccha. erythraea IFO 13426으로부터 VB-C에 의한 erythromycin 생산 유도능이 시사된 바 있으므로, 공시균으로부터 VB-C와 특이적으로 결합하는 autoregulators 및 receptor gene을 탐색하여, EM의 생산 조절 기구를 규명하고자 하였다. 탐색의 일환으로 기존의 Streptomyce속 receptor gene의 공통배열을 primer로 이용하여 PCR을 수행하였고, 예상 크기인 120bp의 단편을 pUC19 vector에 ligation하여 E. coli DH5$\alpha$에 형질전환한 후, plasmid를 분리하여 BamHI을 처리하여 2% agarose gel에 전기영동한 결과, pUC19 (2.7kbp)외에 receptor gene PCR 산물이 120bp위치에 존재하는 것을 확인하였다. 형질전환된 plasmid로 PCR을 수행하여 염기배열을 결정한 후 해석한 결과 Streptomyces sp. 유래의 receptor gene과 유사함을 확인하였다. 따라서 Saccha. erythraea IFO 13426에는 항생물질인 erythromycin의 생산에 관여한다고 추정되는 autoregulator receptor protein을 코드하는 유전자가 존재할 것으로 예상되어 120 bp의 PCR product를 probe로 이용하여 Southern 및 colony hybridization을 통하여 3.2 kbp의 SacI 단편을 가지는 plasmid(pESG)를 제작하였고, 이를 sequencing한 결과, autoregulator receptor protein 유전자가 KpnI과 SalI을 포함하는 영역에 존재한다는 것을 알 수 있었으며 이를 EsgR이라 명명하였다. 유전자 해석 결과, EsgR은 205개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 이는 기존의 autoregulator receptor proteins과 비교시 30%이상의 상동성을 나타내었으며, 기존의 autoregulator receptor prorein들이 하부의 항생물질 생합성 유전자들의 제어를 위해 보유하고 있는 helix-turn-helix DNA binding motif를 EsgR이 보유하고 있는 점에서, EsgR은 Saccha. erythraea가 보유하는 autoregulator receptor protein을 code하는 유전자로 추정되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.77-83
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• 2006

A gene encoding a $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptor was cloned from Saccharopolyspora erythraea, and the biochemical characteristics, including the autoregulator specificity, were determined with the purified recombinant protein. Using primers designed for the conserved amino acid sequence of Streptomyces $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptors, a 120 bp S. erythraea DNA fragment was obtained by PCR. Southern and colony hybridization with the 120 bp fragment as a probe allowed to select a genomic clone of S. erythraea, pESG, harboring a 3.2 kb SacI fragment. Nucleotide sequencing analysis revealed a 615 bp open reading frame (ORF), showing moderate homology (identity, $31-34\%$; similarity, $45-47\%$) with the $\gamma-butyrolactone$ autoregulator receptors from Streptomyces sp., and this ORF was named seaR (Saccharopolyspora erythraea autoregulator receptor). The seaR/pET-3d plasmid was constructed to overexpress the recombinant SeaR protein (rSeaR) in Escherichia coli, and the rSeaR protein was purified to homogeneity by DEAE-Sephacel column chromatography, followed by DEAE-ion-exchange HPLC. The molecular mass of the purified rSeaR protein was 52 kDa by HPLC gel-filtration chromatography and 27 kDa by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, indicating that the rSeaR protein is present as a dimer. A binding assay with tritium-labeled autoregulators revealed that rSeaR has clear binding activity with a VB-C-type autoregulator as the most effective ligand, demonstrating for the first time that the erythromycin producer S. erythraea possesses a gene for the $\gamma-butyrolactone$autoregulator receptor.