• 제목/요약/키워드: catabolite regulation

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Sisomicin발효에 대한 탄소원의 영향과 Glucose에 의한 조절효과 (Effects of Various Carbon Sources and Carbon Catabolite Regulation in Sisomicin Fermentation)

  • 안병우;이상한;신철수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.293-298
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    • 1986
  • Micromonospora inyoensis 균주에 의한 sisomicin의 발효에서 항생물질의 생산성에 대한 여러 가지 탄소원의 영향을 batch culture를 이용하여 검토하였다. Starch, dextrin 및 maltose는 sisomicin의 생산에 좋은 탄소원으로 밝혀졌으나, glucose가 사용되었을 때 sisomicin 생산성은 carbon catabolite regulation에 기인하여 그게 감소되었다. 한편 sisomicin생합성에 대한 carbon catabolite regulation은 catabolite inhibition효과보다 주로 catabolite repression 효과에 좌우되었다.

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Production of Cellulases by Rhizopus stolonifer from Glucose-Containing Media Based on the Regulation of Transcriptional Regulator CRE

  • Zhang, Yingying;Tang, Bin;Du, Guocheng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권3호
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    • pp.514-523
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    • 2017
  • Carbon catabolite repression is a crucial regulation mechanism in microorganisms, but its characteristic in Rhizopus is still unclear. We extracted a carbon regulation gene, cre, that encoded a carbon catabolite repressor protein (CRE) from Rhizopus stolonifer TP-02, and studied the regulation of CRE by real-time qPCR. CRE responded to glucose in a certain range, where it could significantly regulate part of the cellulase genes (eg, bg, and cbh2) without cbh1. In the comparison of the response of cre and four cellulase genes to carboxymethylcellulose sodium and a simple carbon source (lactose), the effect of CRE was only related to the concentration of reducing sugars. By regulating the reducing sugars to range from 0.4% to 0.6%, a glucose-containing medium with lactose as the inducer could effectively induce cellulases without the repression of CRE. This regulation method could potentially reduce the cost of enzymes produced in industries and provide a possible solution to achieve the largescale synthesis of cellulases.

Lactobacillus sporogenes에서$\beta$-galactosidase 생합성 조절 (Regulation of $\beta$-galactosidase Biosynt hesis in Lactobacillus sporogenes)

  • 이정희;최용진
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.566-570
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    • 1990
  • Lactobacillus sporogenes에서 Beta-glactosidase의 생합성은 isopropyl-Beta-galactopyransoide(IPTG)나 galactose에 의해 효과적으로 유도되었으며 배양초기에는 lactose에 의해서도 훨씬 낮은 정도로 유도되었다. Glucose는 inducer exclusion이나 transient repression이 아니 catabolite repression에 의해 Beta-galactosidase의 합성을 억제시킴을 알 수 있었다. 또한, glucose에 의한 Beta-galactosidase의 catabolite repression은 cAMP나 cGMP에 의해 전혀 완하되지 않았다.

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호알칼리성, 고온성 Bacillus cereus TA-11으로 생산된 세포내 Invertase의 생합성 조절 (Biosynthetic Regulation of Intracellular Invertase from Alkalophilic and Thermoplilic Bacillus cereus TA-11)

  • 이성훈;송정은;이종수
    • 자연과학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.29-38
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    • 2007
  • 호 알칼리성이며 고온성인 Bacillus cereus TA-11이 세포내로 생성하는 invertase의 생합성 조절 양상을 조사하였다. Bacillus cereus TA-11의 세포내 invertase는 10 mM sucrose의 180분 처리와 25 mM raffinose의 90분 처리에서 각각 효율적으로 유도되었다. 또한 glucose는 sucrose에 의한 invertase의 유도를 억제하였고 cAMP첨가는 catabolite repression을 감소시키지 못하였다.

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Bacillus sphaericus 188-1이 생성하는 Inulinase의 생합성 조절 (Biosynthetic Regulation of Inulinase from Bacillus sphaericus 188-1)

  • Kim, Na-Mi;Lee, Jong-Soo
    • 한국식품영양학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.77-81
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    • 2001
  • Inulinase의 생합성 조절 기작을 규명하여 이들의 대량생산을 위한 자료로 활용하고자 Bacillus sphae-ricus 188-1이 생성하는 inulinase의 생합성 조절에 관하여 조사하였다. Inulinase의 생합성은 0.5% inulin을 함유한 생합성 조절용액에서 8시간에 효율적으로 유도되었고 0.5% fructose의 첨가는 inulin에 의한 inulinase의 생합성 유도를 억제시켰으며 fructose를 늦게 첨가할수록 inulinase 생합성 유도가 낮아졌다. CAMP의 첨가는 catabolite repression을 감소시키지 못하였다.

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Regulation of Cycloinulooligosaccharide Fructanotransferase Synthesis in Bacillus macerans and Bacillus subtilis

  • Kim, Hwa-Young;Choi, Yong-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권6호
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    • pp.877-880
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    • 2000
  • Cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) converts inulin into cyclooligosaccharides consisting of six to eight molecules $\beta$-($2\rightarrow1$)-linked cyclic D-fructofuranose through intramolecular transfructosylation. We have examined the regulation of CFTase synthesis in Bacillus macerans and Bacillus subtilis. Synthesis of the CFTase was induced by inulin and it was subject to carbon catabolite repression (CCR) by glucose in both microorganisms. The DNA sequence upstream of the promoter of the CFTase gene was not involved in the inulin induction and glucose repression of the CFTase gene expression in B. subtilis. This suggests that the DNA element(s) responsible for the inuline induction and glucose repression is located downstream of the promoter region. Unexpectedly, the CCR of the expression of CFTase gene was observed not to be dependent on CcpA protein in B. subtilis.

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Pichia stipitis에 의한 Glucose, Xylose 및 Cellobiose의 발효 (Fermentation of Glucose, Xylose and Cellobiose by Pichia stipitis)

  • 이유석;권윤중;변유량
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.91-95
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    • 1992
  • Xylose와 cellobiose를 모두 발효할 수 있는 효모를 선발한 결과 Pichia stipitis CBS 5775와 5776이 가장 우수하였다. P.stipitis CBS 5776은 glucose, xylose 및 cellobiose에서 각각 0.4, 0.36 및 0.23g/g substrate의 에탄올 수율을 나타내었다. 혼합당에서의 발효 결과 glucose는 xylose와 cellobiose 이용에 대하여 catabolite regulation을 일으켜서 glucose가 다 소비된 후에 다른 기질이 소비되었다. 그러나 xylose와 cellobiose는 동시에 소비되었다. 혼합기질에서의 에탄올 수율은 단일기질에서의 각각의 수율의 합과 거의 유사하였다.

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Corynebacterium glutamicum의 탄소대사 및 총체적 탄소대사 조절 (Carbon Metabolism and Its Global Regulation in Corynebacterium glutamicum)

  • 이정기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-361
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    • 2010
  • 본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

Selection of the Constitutive Mutant of Bacillus firmus var. alkalophilus and its Characteristics of Cydodextrin Glucanotransferase Production

  • Lee, Yong-Hyun;Kim, Chan;Lee, Yong-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제5권2호
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    • pp.61-67
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    • 1995
  • To investigate the role of induction on CGTase production for alkalophilic Bacillus firm us var. alkalophilus H609, the constitutive mutants that form a halo around its colonies at non-inducible AG agar media containing amylose and glucose were selected. The selected constitutive mutants could produce CGTase in the range of 18.9 to 28.8 units/ml $\cdot A_{600}$ in the alkaline basal medium, and finally a constitutive mutant Bacillus firmus var. alkalophilus CM46 was selected. The constitutive nature of CM46 was also confirmed in protein level using SDS-PAGE. The effects of induction and catabolite repression for both parent strain Bacillus firmus var. alkalophilus H609 and constitutive mutant CM46 were also compared by adding soluble starch and glucose during cultivation. The selected mutant CM46 was a non-inducible but a catabolite regulated type mutant. Even though inductive regulation was released, the specific CGTase activity defined as CGTase activity per cell concentration was not increased compared with that of parent strain. The cell growth and CGTase production patterns of constitutive mutant Bacillus firmus var. alkalophilus CM46 were compared with the parent strain to identify CGTase production characteristics.

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Catabolite Repression of the Bacillus stearothermophilus $\beta$-Xylosidase Gene (xylA) in Bacillus subtilis

  • Cho, Ssang-Goo;Choi, Yong-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권1호
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    • pp.21-27
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    • 1998
  • The xylA gene of Bacillus stearothermophilus encoding the major ${\beta}$-xylosidase was previously cloned and sequenced. In the present study we examined the regulation of the cloned xylA gene expression in Bauillus subtilis MW15 carrying the xylA::aprA fusion plasmids. The induction of the fused xylA gene expression remained uninfluenced by any of the carbon sources tested but the gene expression was repressed about 2-3 fold in the presence of glucose. Two CRE-like sequences (CRE-1: nucleotides + 124 to +136 and CRE-2: +247 to +259) were recognized within the reading frame region of the xylA gene. The deletion experiments showed that the CRE-2 sequence had a role in catabolite repression (CR) as a true CRE of the xylA gene, but the CRE-1 had no effect on CR of the xylA gene expression. Surprisingly, the deletion of the CRE- 1 sequence reduced about 2~3 fold of the expression of the xylA fused gene. The repression ratios of the xylA gene expression were estimated to be about 0.4 from the assay of subtilisin activity, and about 0.3 at the level of transcription by determining the amounts of xylA transcripts in B. subtilis. While, the level of CR of the xylA gene was assessed to be about l0-fold in previous work when the relative amounts of the xylA transcripts were measured in B. stearothermophilus.

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