• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.445-452
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• 1996

본 연구에서는 GALl, GALl, GALlO 및 GAP promoter 하류에 reporter 유전자인 K. marxianus의 inulinase 유전자(lNUl)를 연결하여 각각의 재조합 plasmid들을 구축하고, 이들로 형질전환된 S. cerevrswe를 회분배양(YPOG 배지 )하여 외래 유전자 발현에 미치는 promoter의 영향을 비교.검토하 였다. 재조합 효모의 최종 균체농도는 36-39 00600 값을 보여 promoter에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, 포도당 소모기간 동안 비증식속도는 평균 $0.24 h^{-1}$로 유지되다가 galactose 소모기간 동안에 GAL promoter 함유 효모배양의 경우 $0.04-0.06 h^{-1}$, pYIGP 함유 재조합 효모배양은 $0.10 h^{-1}$로 감소하였다. 포도당 고갈 후 inulinase 발현은 시작되었고 균체외 inulinase의 발현 수준은 배양 72시간에 4.3 (GALl promoter), 4.0 (GAL7 promoter), 3.8 (GAL10 promoter) 및 1.6 (GAP promoter) unit/mL에 도달하였다. 평판배지상에서의 활성염색과 회분배양의 결과(최종발현양 및 초기 inulinase 말현속도), inulinase 발현에 미치는 promoter 세기 는 GALl > GALlO > GAL7 > GAP 순임을 알 수 있었다. GAL promoter가 배양말기까지 78 % 이상의 높은 plasmid 안정성을 보인 반면에, GAP promoter의 경우 55%의 낮은 plasmid 안정성을 보였다. 또한, 재조합 inulinase는 promoter 종류에 상관없이 98% 이상 배양액으로 분비되였다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제41권2호
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• pp.102-107
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• 1999

To analysis a promoter strength of Atographa californica nucler polyhedrosis virus (AcNPV) IE1 gene, an immediate viral gene, ${\beta}$-glactosidase gene as a reporter gene was introduced under the control of the IE1 promoter. The restriction fragment containing IE1 promoter and ${\beta}$-galctosidase gene from pAcIE1-gal were inserter into pBacPAK9 to yield transfer vector pAcNPV-IE1-gal. The pAcNPV-IE1-gal was cotransfected with AcNPV genomic DNA BacPAK6 into Sf9 cells to produce recombinant baculovirus AcNPV-IE1-gal. In addition, recombinant bacvulovirus AcNPV-gal, which express ${\beta}$-galac-tosidase under the control of the polyhedrin promoter, was constrer, was constructed to compared with AcNPV-IE1-gal. The recombinant viruses were respectively infected into Sf9 cells and characterized by the virus titer and expression of ${\beta}$-galactoxidase in Sf9 cells. The promoter strength of IE1 and polyhedrin promoters was determined by the amount of ${\beta}$-galactosidase secreted into medium by viral infection. The titer of AcNPV-IE1-Gal determined by plaque assays in Sf9 cells was similar to that of AcNPV-gal. However, expression level of ${\beta}$-galactosidase by AcNPV-IE1-gal was significantly lower than that by AcNPV-gal. In conclusion, promoter strength of IE1 was approximately 25-fold lower than that of polyhedrin.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.662-666
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• 2019

본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae를 이용해서 neoagarobiose hydrolase (NABH)를 효율적으로 생산하기 위한 NABH558 유전자 발현시스템을 구축하였다. ADH1 promoter와 GAL10 promoter 하류에 NABH558 유전자를 가진 pAMFα-NABH plasmid와 pGMFα-NABH plasmid는 S. cerevisiae 2805 균주에 형질전환되었다. 2805/pAMFα-NABH 균주는 YPD (2% dextrose) 배지에서 가장 높은 NABH 효소 활성(0.069 unit/ml/DCW)을 보였고, 2805/pGMFα-NABH 균주의 경우는 배지의 조성과 상관없이 비슷한 수준의 NABH 활성(0.02-0.027 unit/ml/DCW)을 보였다. RT-PCR을 통한 NABH558 유전자의 transcription level은 NABH 활성 증가에 따라 비슷한 수준으로 증가되었음을 확인할 수 있었다. 또한 재조합균주에서 생산된 NABH는 agarose를 galactose와 AHG로 분해하였다. 따라서 NABH558 유전자의 발현에는 ADH1 promoter를 사용하는 것이 더 효율적이며 GAL10 promoter와 비교해서 최대 3배정도 높은 활성의 재조합 NABH를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.476-481
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• 1999

본 연구에서 갈락토즈를 거의 사용하지 않고 glucose repression 정도가 줄어든 변이주를 이용하여 발현최적화를 수행하였다. 두 균주에서의 GAL promoter에 의한 외래단백질 생산시 glucose repression 정도에 대해 조사하였는데 대조해 Y2805는 glucose가 다 소비된 후 2~3시간 지난 후 발현이 시작되나 변이주 Y334는 약 0.5g/L 글루코즈 농도에서 25%정도의 발현이 이루어짐에 따라 변이주 Y334는 GAL promoter에 미치는 glucose repression정도가 매우 약한 장점을 확인하였다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 발현을 위한 최적 갈락토즈 농도를 조사하였는데, Y3805는 3% 까지의 높은 갈락토즈 농도에서, 변이주 Y334는 1%정도의 낮은 갈락토즈 농도에서 각각 최대 발현량을 보였으며 변이주 Y334는 특히 0.01%정도의 낮은 갈락토즈 농도에서도 최대 발현의 60%량을 발현하였고 오히려 높은 갈락토즈 농도에서는 성장장애 현상을 보였다. 두 균주를 이용하여 배지중 pH가 외래 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였는데 두 균주 모두 pH 5근처에서 최대 발현량을 보임을 알 수 있었다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 글루코즈와 갈락토즈, 에탄올의 소비속도를 조사하였는데, 글루코즈와 에탄올의 소비속도는 거의 비슷하였으나 갈락토즈 소비속도는 Y2805는 0.1232 g/L/hr/O.D.이고, 변이주 Y334는 0.0131g/L/hr/O.D. 이다. 또한 두균주의 분비효율을 조사하였는데 Y2805는 발효후반부에 총 생산 albumin중 약 70%는 분비되었고 30%는 cell 내 위치하는 것을 알 수 있었고 Y334의 경우에는 발효후반부에 총 생산 albumin중 50%가 cell 밖으로 분비되고 50%는 cell 내에 존재하는 것으로 확인되었다. 이는 Y334의 해결해야 할 단점으로 생각 되어지며 이러한 문제의 해결을 위해 albumin 생산성이 2~3배 증가된 초분비 S. cerevisiae 돌연변이주 개발이 현재 진행중이다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1403-1409
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• 2017

본 연구에서는 lignocellulosic biomass (xylose)의 부가가치를 높이고 효율적인 활용을 위해 xylitol dehydrogenase를 Saccharomyces cerevisiae 숙주세포에서 분비 생산하고자 하였다. 먼저 S. cerevisiae와 Pichia stipitis유래 XYL2 유전자(S.XYL2 and P.XYL2 gene)의 발현 시스템을 구축하기 위하여 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 XYL2유전자를 가진 $pGMF{\alpha}-S.XYL2$, $pGMF{\alpha}-P.XYL2$, $pAMF{\alpha}-S.XYL2$와 $pAMF{\alpha}-P.XYL2$ plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$ 균주에 형질전환되었고, 생산된 xylitol dehydrogenase의 활성을 조사해 본 결과, GAL10 promoter가 ADH1 promoter보다 XYL2유전자의 발현에 더욱 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한 P. stipitis 유래의 xylitol dehydrogenase 효소 활성이 S. cerevisiae 유래의 효소 활성보다 2배 이상 더 높았으며, 활성의 증가를 위해 두 유전자 모두 cofactor로 $NAD^+$에 의존한다는 것을 확인하였다. 재조합 유전자가 가지는 분비서열에 의해 $SEY2102{\Delta}trp1/pGMF{\alpha}-P.XYL2$ 균주에서 xylitol dehydrogenase의 약 77%는 periplasmic space로 분비 발현되었음을 알 수 있었다. 또한 재조합 xylitol dehydrogenase의 효율적인 생산을 위해 탄소원의 영향을 조사해본 결과, glucose 단독보다 glucose와 xylose를 혼합 배양한 경우에서 효소활성이 최대 41% 정도 증가되었음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 최적화한 발현 시스템 및 배양 조건은 xylose 뿐만 아니라 다양한 biomass를 이용한 유용물질 생산을 위한 관련 단백질의 발현 분비시스템 구축 및 대량생산에도 응용될 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.348-355
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• 2012

본 연구에서는 S. cerevisiae와 P. pastoris에서 bovine pancreatic (bp-) DNase I의 과발현과 재조합 DNase I의 특성을 조사하였다. bp-DNase I 유전자는 GAL10 promoter, $MF{\alpha}$, GAL7 terminator 사이에 삽입하여 재조합 plasmid인 pGAL-$MF{\alpha}$-DNaseI (6.4 kb)를 구축하였다. 그리고 bp-DNase I 유전자를 AOX1 promoter, $MF{\alpha}$, AOX1 terminator 에 삽입하여 재조합 plasmid인 pPEXI (8.8 kb)를 구축하였다. 재조합 plasmid인 pGAL-$MF{\alpha}$-DNaseI과 pPEXI를 각각 S. cerevisiae와 P. pastoris 숙주세포에 형질전환시켰다. 형질전환된 효모세포들을 galactose와 methanol 배지에서 $30^{\circ}C$, 48시간 배양하면 bp-DNase I은 대부분이 배양 상등액으로 과발현되었다. P. pastoris 형질전환체는 배양 상등액에서 45.5 unit/mL의 DNase I 활성을 보였으며, 반면에 S. cerevisiae 형질전환체는 37.7 unit/mL의 DNase I 활성을 보였다. 또한 DNA 분해 특성을 조사한 결과, P. pastoris 재조합 DNase I으로 기질 DNA(calf thymus)를 처리하였을 때 1분 이내 DNA가 분해되는 것을 확인할 수 있었으며 이는 상업용 bp-DNase I과 S. cerevisiae 재조합 DNase I으로 처리했을 때보다 빠른 분해 패턴을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.68-75
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• 1998

A. niger의 GOD(Glucose Oxidase) 대량생산과 효율적인 분비를 protein의 대량생산에 많이 사용되는 strain인 S. cerevisiae에서 시도하였다. S. cerevisiae의 ADH1과 GAL 10 promotor, 그리고 ${alpha}$-MF signal sequence와 A. oryzae의 ${alpha}$-amylase signal sequence 및 S. cerevisiae의 GAL7과 A. niger의 GOD terminator를 이용하여 4개의 expression vector를 합성한 후 S. cerevisiae 2805에 auxotroph 방법으로 형질변환시켰다. 변이체들을 배양하여 세포내와 세포외의 GOD활성도를 분석한 결과 GAL 10 promotor가 삽입된 pGAL변이체들이 ADH1 promotor가 삽입된 pADH 변이체들 보다 GOD 생산성이 높았다. GAL 10 promotor와 A. oryzae의 ${alpha}$-amylase signal sequence가 삽입된 pGALGO2에서 115시간 배양시 GOD의 생산이 가장 높았다($GOD_{total}$: 10.3 unit/mL, $GOD_{ex}$: 8.7 unit/mL). 이 수치는 같은 promotor인 GAL 10 promotor와 ${alpha}$-MF signal sequence가 삽입된 pGALGO1보다 3배정도 높다. 이 결과는 ADH 1 promotor를 사용하였을 경우에도 일치하였다. 또한 A. oryzae의 ${alpha}$-amylase signal sequence가 S. cerevisiae의 ${alpha}$-MF signal sequence보다 GOD를 더 효과적으로 분비시켰다. 상기 결과로 미루어 보면 signal sequence가 단백질의 분비 외에도 단백질 합성에도 많은 영향을 주는 것으로 추측된다. pGALGO1과 pGALGO2의 GOD분비효율은 각각 89%, 84%이었다. S. cerevisiae에서는 일반적으로 과당화가 일어나기 때문에 S. cerevisiae에서 합성된 재조합 GOD의 분자량은 250 kDa으로 A. niger의 GOD(170 kDa)보다 더 컸다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1277-1284
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• 2018

본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권3호
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• pp.206-211
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• 2004

Pseudomonas aurantiaca 유래 levansucrase 유전자(lscA)를 GAL1 promoter 하류에 연결시킨 pYES-lscA와 CAL10 promoter와 Kluyveromyces marxianus exoinulinase의 분비 신호서열(INU1 ss)하류에 연결시킨 pYInu-lscA를 각각 구축하였다. 이들 plasmid를 invertase 결손 변이주(suc2-$\Delta$9)인 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환시켜 고활성 형질전환주를 선발하였다. 효모 형질전환주를 galactose 함유 배지로 배양한 결과, pYES-lscA 함유 형질전환주인 경우 levansucrase의 총활성은 8.62 U/ml이고, pYInu-lscA 함유 형질전환주인 경우 5.43 U/ml에 도달하였다. 발현된 levansucrase의 약 80% 정도가 periplasmic space와 cytopla느에 존재하였고, INU1 ss에 의한 분비효율 증가는 관찰할 수 없었다. 또한, 효모에서 발현된 재조합 levansucrase는 과당쇄화된 형으로 생산되는 것으로 보여진다.

• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.583-589
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• 2009

GTP cyclohydrolase I (GTPCH) is a key enzyme in the de novo synthesis of tetrahydrobiopterin. Previously, the Drosophila melanogaster GTPCH gene has been shown to be expressed from two different promoters (P1 and P2). In our study, the 5'-flanking DNA regions required for P1 and P2 promoter activities were characterized using transient expression assay. The DNA regions between -98 and +31, and between -73 and +35 are required for efficient P1 and P2 promoter activities, respectively. The regions between -98 and -56 and between -73 and -41 may contain critical elements required for the expression of GTPCH in Drosophila. By aligning the nucleotide sequences in the P1 and P2 promoter regions of the Drosophila melanogaster and Drosophila virilrs GTPCH genes, several conserved elements including palindromic sequences in the regions critical for P1 and P2 promoter activities were identified. Western blot analysis of transgenic flies transformed using P1 or P2 promoter-lacZ fusion plasmids further revealed that P1 promoter expression is restricted to the late pupae and adult developmental stages but that the P2 promoter driven expression of GTPCH is constitutive throughout fly development. In addition, X-gal staining of the embryos and imaginal discs of transgenic flies suggests that the P2 promoter is active from stage 13 of embryo and is generally active in most regions of the imaginal discs at the larval stages.