• 농업생명과학연구
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• 제46권1호
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• pp.163-176
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• 2012

인천 연안 갯벌에서 분리한 호알카리성 Bacillus clausii I-52로부터 세포외 알카리성 단백질 분해효소(BCAP)의 발현 및 생산성을 증가시키기 위하여 BCAP promoter, ribosome 결합 서열, 신호서열, 전구체 서열 및 활성형 BCAP 유전자를 cloning한 재조합 plasmid pHPS9-fuBCAP을 penicillin-protoplast 법으로 B. clausii I-52의 염색체 DNA에 integration 하였고, 도입된 plasmid pHPS9-fuBCAP 유전자는 PCR에 의해 확인하였다. 가장 높은 단백질 분해효소 상대 활성을 보이는 선별된 transformant C5를 생산 최적화 배지(대두박 2%, 밀가루 1%, 구연산나트륨 0.5%, $K_2HPO_4$ 0.4%, $Na_2HPO_4$ 0.1%, NaCl 0.4%, $MgSO_47H_2O$ 0.01%, $FeSO_47H_2O$ 0.05%, 물엿 2.5%, 탄산나트륨 0.6%)에서 액침 배양법(배양온도, $37^{\circ}C$; 배양 시간, 48 h; 교반 속도, 650 rpm; 통기 속도, 1 vvm)으로 배양하여 단백질 분해효소를 발현 및 분비시켰을 때, BCAP 발현 양(134,670 U/ml)은 wild-type(83,960 U/ml)에 비하여 약 1.6 배 증가하였으며, 비활성도(91,611.5 U/mg 단백질)는 wild-type(71,760 U/mg 단백질)에 비하여 약 1.3 배 증가하였다. 또한, B. clausii I-52 염색체 DNA에 integration된 pHPS9-fuBCAP plasmid는 단백질 발현과 함께 8일간의 계대배양 동안에 안정하게 유지되고 있음을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.390-400
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 미생물을 이용하여 식물 생장 촉진활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 확인하고자 하였으며, 분리주 간에 비교우위를 통해 Pseudomonas plecoglossicida ANG14, Pseudarthrobacter equi ANG28, Beijerinckia fluminensis ANG34, Acinetobacter calcoaceticus ANG35를 최종 선정하였다. 이들은 ACC deaminase 생성능, IAA 생성능, 질소 고정능, 인산 가용화능 및 siderophore 생성능을 모두 가지며, 일부 식물병원성 곰팡이에 대해 길항능을 가지는 것을 확인하였다. 특히 ANG35의 경우에는 7가지 식물병원성 곰팡이 중 6가지에 대해 비교적 높은 억제율을 나타내어 식물 생장 촉진뿐만 아니라 방제활성을 가지므로 식물이 생장하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한, 4균주 간의 세포외 효소활성 synergy effect를 확인한 결과 단독배양을 했을 때보다 혼합배양 시 세포외 효소활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서, 식물 생장촉진 활성 및 식물병원성 곰팡이에 대한 결과를 통해 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.496-501
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• 2021

본 연구에서는 해양 한천 분해 세균인 Pseudoalteromonas sp. JH-1을 분리하여 그 성장과 agarase 특성을 조사하였다. 부산 기장군 용궁사 앞바다에서 해수를 채취하여 Marine agar media로 한천 분해 세균을 분리하여 배양하였다. 순수하게 분리된 박테리아는 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. JH-1로 명명하였다. 세포외 분비 효소를 Pseudoalteromonas sp. JH-1의 배양 배지에서 얻었으며 agarase의 특성 파악에 사용하였다. Agarase는 50℃와 pH 6.0의 20 mM Tris-HCl 완충액에서 116.6 U/l의 최대 활성을 보였다. 20, 30, 40, 50, 60, 70℃에서 상대활성은 각각 31, 60, 94, 100, 45 및 31%였다. pH 4, 5, 6, 7, 8, 9에서 상대활성은 각각 49, 85, 100, 87, 81 및 67%였다. Agarase는 20, 30, 40℃에서 2시간 동안 열처리 후 85% 이상의 잔류 활성을 보였고, 50℃에서 2시간 동안 노출 후에도 82% 이상의 잔류 활성을 보였다. Zymogram 분석으로 Pseudoalteromonas sp. JH-1이 55 및 97 kDa의 agarase를 생성하는 것을 확인하였다. Agarase는 두 가지 종류가 있고 한천을 기질로 α-agarase 또는 β-agarase가 작용하여 만들어지는 한천올리고당과 네오한천올리고당은 항산화, 항종양, 피부 미백, 대식세포 활성화 및 prebiotics 효과가 있으므로 Pseudoalteromonas sp. JH-1와 그의 agarase에 대한 연구는 의미가 있을 것이다.

• 대한본초학회지
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• 제28권5호
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• pp.7-11
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• 2013

Objectives : Seungmagalgeun-tang (SMGGT) is traditional medicine widely used for inflammatory disease and flu. But SMGGT exhibits potent anti-inflammatory activity with an unknown mechanism. To elucidate the molecular mechanisms of SMGGT water extract on pharmacological and biochemical actions in inflammation, we examined the effect of SMGGT on pro-inflammatory mediators in Phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)+A23187-stimulated mast cells. Methods : In the present study, pro-inflammatory cytokine production was determined by performing enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and western blot analysis to measure the activation of MAPKs. Cells were treated with SMGGT 1 h prior to the addition of 50 nM of PMA and $1{\mu}M$ of A23187. Cell viability was measured by MTS assay. The investigation focused on whether SMGGT inhibited the expressions of interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8) and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in PMA+A23187-stimulated mast cells. Results : SMGGT has no cytotoxicity at examined concentration (100, 250, and $500{\mu}g/ml$). Also, gene expression of IL-6 and IL-8 in HMC-1 cells stimulated by PMA+A23187 was down regulated by SMGGT. Furthermore, SMGGT suppressed the PMA+A23187-induced phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and c-jun N-terminal Kinase(JNK). But, SMGGT could not regulate phosphorylation of p38 MAPK. Conclusions : These results suggest that SMGGT has inhibitory effects on PMA+A23187-induced IL-6 and IL-8 production. These inhibitory effects occur through blockades on the phosphorylation of ERK and JNK.

• 한국균학회지
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• 제31권2호
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• pp.59-66
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• 2003

한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 호소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포외 페놀 산화효소였다. 주걱송편버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 9일에 최대였고, laccase의 활성은 배양 7일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP, MnP 그리고 AAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 주걱 송편버섯에 몇몇 유도원을 첨가한결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 25배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 9%였다. ABTS [2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하며 정제된 laccase의 $K_{m}}$과$V_{max}$를 조사한 결과 각각 $44.4{\mu}M\;and\;56.0{\mu}mole$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $60{\circ}C$에서 1시간 동안 처리하였을 때 매우 안정적이었고 $80{\circ}C$에서 10분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과 5mM ABTS와 5mM hydroquinone에서 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_{3}$, TGA, DDC를 일정농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, p-coumaric acid와 EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 주걱송편버섯 SCH-3 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 P. coccineus의 laccase와 호주에서 분리 동정된 P.cinnabarinus PB의 laccase와 94%가 같았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.195-203
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• 2015

전통 발효된장으로부터 α-galactosidase를 분비 생산하는 두 종류 Bacillus licheniformis 균주로 YB-1413과 YB-1414를 분리하여 당 이용능을 비롯한 생화학적 특성 및 16S rRNA 염기서열과 중합효소 연쇄반응에 의한 임의증폭 DNA 다형성의 유전학적 특성을 비교한 결과 두 균주는 매우 유사하였지만 동일 균주는 아닌 것으로 확인되었다. 탄소원으로 wheat bran을 사용하였을 때는 두 균주의 α-galactosidase 생산성이 증가하였으나, melibiose, raffinose 또는 sucrose는 효소 생산성이 급격하게 감소하였다. 질소원으로 yeast extract가 첨가된 배지에서 효소 생산성이 높았으며, YB-1413은 1.87 U/ml, YB-1414는 1.69 U/ml의 효소 생산성을 보였다. 이들 균주가 생산하는 α-galactosidases는 pH 6.0과 45℃에서 모두 최대활성을 보였으며, 낮은 농도의 ribose와 galalctose에 의해서도 효소활성이 급격하게 저해되었다. 한편 이들 효소는 대두와 콩과식품에 존재하는 항영양인자인 raffinose와 starchyose를 완전히 가수분해 하였는데, 이로 보아 분리균 YB-1413과 YB-1414는 콩 발효식품과 대두 사료의 영양가를 개선하는데 활용할 가치가 있다고 여겨진다.

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.27-33
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• 1998

세포내, 외 $Ca^{2+}$ 농도구배 유지에는 $Ca^{2+}$-ATPase와 $Ca^{2+}$-$Na^{+}$ exachangers가 주요한 기능을 한다고 알려져 있는데 특히 $Ca^{2+}$-ATPase의 기능에 대해 많은 연구가 행해지고 있다 $Ca^{2+}$-ATPase는 체세포에서 세포막에 위치하고 있으며 $Ca^{2+}$을 세포외부로 배출하는 기능을 함으로써 세포내부의 $Ca^{2+}$농도를 낮게 유지할 수 있도록 하는 기능을 담당하고 있다. 이러한 $Ca^{2+}$-ATPase는 포유동물의 정자에도 존재하고 있지만 그 기능에 대해서는 아직 많은 설명이 되어있지 않다. 본 연구에서 정자가 수정을 하기 위한 기능적인 능력이 $Ca^{2+}$ 농도와 관련된 변화와 얼마나 연관되어 있는가를 규명하고, 이러한 $Ca^{2+}$ 농도 조절이 원형질막의 중요인자인 $Ca^{2+}$-ATPase와는 어떠한 연관성이 있는가를 알기 위해 시도한 결과, $Ca^{2+}$-ATPase는 세포내, 외 $Ca^{2+}$의 농도구배를 조절함으로써 세포내 $Ca^{2+}$의 농도를 증가시켜 정자가 수정능 획득과정으로 빨리 전환하도록 유도하고 첨체 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되며, 세포외 $Ca^{2+}$ 농도가 높게 유지될 경우에도 정자의 첨체반응이 유도됨으로써 난자와 용이하게 수정을 할 수 있는 생리적 환경이 제공될 수 있다고 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.73-79
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• 2010

극지연구소(KOPRI)는 국내외적으로 유일하게 남북극 지역에서 분리한 저온적응성 박테리아 균주를 대상으로 culture collection(약 6,300균주)을 구축하여 운영하고 있다. 보유 중인 프로테아제(protease) 생산 균주들(총 874균주) 중에서 활성이 높은 프로테아제를 생산하는 78개의 균주들을 1차 선발한 후, 1% skim milk가 포함된 0.1${\times}$ ZoBell 고체배지에 접종하고 다양한 온도($5-30^{\circ}C$)에서 배양하면서 세포외분비성 프로테아제의 활성을 비교하였다. 위의 신속하고 직접적인 균주 스크리닝 방법을 통해서, 최종적으로 저온활성 프로테아제를 생산하는 15개의 저온적응성 균주들을 선발하였다. 최종 선발된 균주들은 16S rRNA 유전자의 분석결과 Pseudoalteromonas (13균주)와 Flavobacterium (2균주) 속(genus)으로 분류되었고, $5-15^{\circ}C$ 저온에서도 활성을 나타내는 저온성 프로테아제를 생산하였다. 15개 균주들이 생산하는 각각의 프로테아제는 특이적 화합물에 의한 효소활성 억제 정도에 따라 5개의 그룹(serine protease, aspartic protease, cysteine protease, metalloprotease, 그리고 미분류 프로테아제)으로 분류되었다. 본 실험을 통해서 선발한 남북극 유래 박테리아 균주들은 새로운 저온활성 프로테아제를 발굴하기 위한 유용한 생물자원으로서의 가치를 가지고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.263-271
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• 2013

균주 HX-1은 토양샘플로부터 분리된 자일라네이즈 생산 미생물로서 16S rRNA 유전자 염기서열 분석과 이를 이용한 phylogenetic tree 제작을 통하여 Paenibacillus 속의 한 종으로 동정되었다. 그러나 HX-1 균주가 계통발생적 연관관계가 높은 기존에 알려진 표준군주들과는 상당히 다른 생리적-생화학적 특성을 나타내는 사실로부터 HX-1이 신아종일 것으로 판단하고, Paenibacillus sp. HX-1으로 명명하였다. 균주 HX-1로부터의 자일라네이즈 생산을 증가시키는 배지조건을 탐색하여 최적화된 TNX 배지(1% bacto tryptone, 0.7% 자일란, 1% NaCl; pH 7.0)에서 약 7.4배에 달하는 자일라네이즈 생산량의 증가가 가능하였다. 균주 HX-1이 분비하는 자일라네이즈는 pH 7.0과 $45^{\circ}C$에서 최적의 효소활성을 나타냈으며, beechwood 자일란을 기질로 하는 효소반응으로부터 xylobiose를 최종산물로 생산하는 endo-${\beta}$-1,4-xylanase임을 확인하였다. 본 연구로부터 동정된 Paenibacillus sp. HX-1은 다양한 산업에 응용이 가능한 새로운 자일라네이즈를 제공할 수 있는 중요한 균으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.48-60
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• 2015

순창군에서 제조된 전통 장류로부터 612종의 다양한 미생물을 분리하였고, 612종의 미생물 중에서 생리활성 분석 및 biogenic amine 생성여부를 조사하여 최종적으로 Bacillus subtilis SCJ4를 선별하였다. 최종 선별한 균주 SCJ4의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석에 의해 B. subtilis SCJ4로 명명하였으며, B. subtilis SCJ4의 산업적으로 사용이 적합한 최적배지조성을 확립하기 위하여 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하였다. 실험계획법은 배지조성을 예측하기 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 조성으로는 tryptone, peptone, $MgSO_4$로 예측되었으며, 배지조성에 대한 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종 예측된 배지 조성의 농도는 tryptone 15.35 g/L, peptone 12.235 g/L, $MgSO_4$ 3.5 g/L로 예측되었다. 이때 최대 균체량은 1.07497 g/L로 예측되었으며, 모델의 검증실험을 통하여 예측된 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였으며, 기본배양배지와 비교하였을 때 균체량이 0.8767 g/L에서 1.1222 g/L으로 약 28%증가하였다.