• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.302-309
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• 2005

Phytopathogenic Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) LY34 secretes multiple isozymes of the plant cell wall degrading enzyme endoglucanases. We have cloned a third cel gene encoding CMCase from Pcc LY34. The structural organization of the celC gene (AY188753) consisted of an open reading frame (ORP) of 1,116 bp encoding 371 amino acid residues with a signal peptide of 22 amino acids within the NH$_2$-terminal region of pre-CelC. The predicted amino acid sequence of CelC was similar to that of Peetobaeterium ehrysanthemi Cel8Y (AF282321). The CelC has the conserved region of the glycoside hydrolase family 8. The apparent molecular mass of CelC was calculated to be 39 kDa by CMC-SDS-PAGE. The cellulase­minus mutant of Pee LY34 was as virulent as the wild-type in pathogenicity tests on tubers of potato. The results suggest that the CelC of Pce LY34 is a minor factor for the pathogenesis of soft-rot.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.529.1-529
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• 1986

For isolation of the CMCase gene of the alkalophilic Bacillus sp. strain N-4 to analyze their genetic information for the multicomponents of the cellulase, Bscherichia coli K12 and plasmid DNA pBR322 was used as host-vector system. After the digestion of purified chromosomal DNA and plasmid DNA pBR322 with HindIII, these were ligated. The ligated DND were transformed into Escherichia coli, and recombinant plasmid 107 carried the gene coding for CMCase was constructed. The CMCase produced by Escherichia coli cells containing plasmid DNA pYBC107 was found in the cells as intracellular enzyme and nearly 60% of the total CMCase activity was localized in cellular fraction. Also, the optimum pH for the reaction of CMCase produced by Escherichia coli was appeared at pH .8.0 and the enzyme was stable between pH 7.0 and pH 8.0.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.1047-1051
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• 2004

The phytopathogenic bacterium Pectobacterium chrysanthemi secretes multiple isozymes of plant cell wall disrupting enzyme such as pectate lyase and cellulase. The cel gene, existing in tandem with the pel gene, was isolated previously [10]. The role of Cel5Z and PelL1 in P. chrysanthemi PY35 pathogenicity on potato tissues was assessed by mutagenizing cloned cel gene and pel gene in tandem and recombining them with the chromosomal alleles. Strains with the Km cassette interposon in pelL1 or a double mutant showed a delay in the appearance of symptoms, suggesting that P. chrysanthemi PY35 pectate lyase PelL1 may playa minor role in soft-rot pathogenesis.

• 미생물학회지
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• 제22권3호
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• pp.167-173
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• 1984

The cellabiase (${\beta}$-glucosidase) gene in a Cellulomonas sp. CS1-1 was cloned into E. coli HB101 using the vector plasmid pBR322, and the expression of the gene in E. coli studied. The chromosomal DNA of the cellulomonas was digested by seveal restriction enzymes, each of which has only one cleaving site in plasmid pBR322. The recombinant plasmid, pSB2, created with Sal I frament, was expressed for the cellobiase gene in E. coli. The recombiant plasmid was estimated to contain 6.4 Kb foreign DNA at the Sal I site of plasmid pBR322 and the inserted DNA was mapped by single and double digestion with several enzymes. E. coli HB101(pSB2) has slowly grown in a mineral liquid medium containing cellobiose as a sole carbon source. The cellobiase activity in the transformed E. coli was 132 units per liter, which is equivalent to one twenty fifth of that in doner strain Cellulomonas sp. CS1-1. The transforned cell with plasmid containing cellulase gene grow well in the LB mediuns. The synthesis of cellobiase in the strain, E. coli HB101 (pSB2), was inhibited by glucose and at high concentration of cellobiose, and induced by cellobiose at low concentration.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-53
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• 2010

제주 전통된장으로부터 세포외효소(protease, fibrinolytic enzyme, amylase, cellulase, lipase) 분비능이 우수한 세균을 분리한 후 16S rRNA 유전자 분석과 생리적 특성을 분석하여 균주를 확인하고자 하였다. Protease 분비능은 JR14, JR19, JR25, JR32, JR38, JR47과 JR64가 표준균주인 Bacillus subtilis KCCM12027보다 활성이 높았다. Amylase 분비능은 JR6, JR25, JR38, JR56, JR81에서 나타난 반면 표준균주인 KCCM12027에서는 나타나지 않았다. Cellulase 분비능은 JR6, JR14, JR48과 JR65가 다른 분리균주 또는 표준균주보다 높았으며, lipase 분비능은 JR14와 JR48이 높았다. 혈전용해 활성은 positive control인 plasmin의 용해 영역에 비하여 JR19가 192%로 가장 높았고, hemolysis 활성도 높았다. 혈전용해능이 있는 균주인 JR19, JR32, JR47, JR64의 배양액을 zymography한 결과, 25～75 kDa 사이에서 4～5개의 밴드가 확인되었다. 된장으로부터 분리한 균주들의 16s rRNA 유전자 염기서열을 분석한 결과 모두 Bacillus species와 99%의 상동성을 나타내었으며, 혈전용해능이 가장 우수한 JR19는 B. stratosphericus $41KF2a^T$와 거의 일치하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권6호
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• pp.482-493
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• 2005

Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.68-72
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• 2010

Bacillus licheniformis B1의 ${\beta}$-1,4-glucanase 유전자는 Escherichia coli BL21에서 발현되어, 이로부터 수용성의 50 kDa 단백질이 과량생산되었다. 반면에 B. licheniformis에서는 37 kDa의 형태가 분비되었다. E. coli에서 발현된 ${\beta}$-1,4-glucanase는 leader peptide가 제거되지 않고 포함되어 있고 Bacillus에서는 효소의 carboxy 말단에서 processing이 일어난 것으로 보인다. E. coli에서 생산된 ${\beta}$-1,4-glucanase의 최적온도는 $40^{\circ}C$이었지만, $60^{\circ}C$에서도 최대치의 76% 활성을 유지하였다. 효소의 최적 pH는 7이었고, 효소의 활성은 전체적으로 보면 약산성, 중성 및 약알칼리 영역에 널리 걸쳐 있었다. Cellulase는 식품, 세제, 펄프, 제지, 섬유산업 등 다양한 분야에서 주로 산성의 곰팡이계 효소가 이용되고 있으나, 중성 및 알칼리성 cellulase 연구 및 개발은 미흡한 편이다. 본 연구에서 개발된 중성 cellulase가 바이오 연료 개발 등의 분야에서 활용되기를 기대해 본다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.97-103
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• 2011

GC-1과 GC-4로 명명된 두 종의 그람 양성 박테리아가 제주도 연안해수로부터 동정되었다. 이 두 균주는 16S rRNA 유전자 염기서열 분석과 생리적 특성 분석결과를 토대로 Bacillus 속의 박테리아로 규명되었다. 균주 GC-1의 16S rRNA 유전자 염기서열은 B. tequiliensis와 B. subtilis subsp. inaquosorum의 16S rRNA 유전자 염기서열과 99.91%의 상동성을 보였고, 균주 GC-4의 16S rRNA 유전자 염기서열은 B. altitudinis, B. stratosphericus 및 B. aerophilus의 16S rRNA 유전자 염기서열과 100%의 상동성을 보였다. 그러나 두 균주의 생리학적-유전학적 특성 분석 결과, 이들이 계통적 유연관계를 갖는 다른 Bacillus 속의 균주들과 상당한 차이가 있었고, 따라서 조사된 Bacillus 속과는 다른 속에 속할 가능성이 높았다. 이러한 결과는 Bacillus 속이 진화과정 중에 다양한 변종으로 진화되었음을 암시한다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-125
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• 2009

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다.

• 한국잠사학회:학술대회논문집
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• 한국잠사학회 2005년도 제48회 춘계 학술연구 발표회
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• pp.31-32
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• 2005