• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1216-1226
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• 2015

GlxR is considered as a global transcriptional regulator controlling a large number of genes having broad physiological aspects in Corynebacterium glutamicum. However, the expression profile revealing the transcriptional control of glxR has not yet been studied in detail. DNA affinity chromatography experiments revealed the binding of transcriptional regulators SucR, RamB, GlxR, and a GntR-type protein (hereafter denoted as GntR3) to the upstream region of glxR. The binding of different regulators to the glxR promoter was confirmed by EMSA experiments. The expression of glxR was analyzed in detail under various carbon sources in the wild-type and different mutant strains. The sucR and gntR3 deletion mutants showed decreased glxR promoter activities, when compared with the wild type, irrespective of the carbon sources. The promoter activity of glxR was derepressed in the ramB deletion mutant under all the tested carbon sources. These results indicate that SucR and GntR3 are acting as activators of GlxR, while RamB plays a repressor. As expected, the expression of glxR in the cyaB and glxR deletion mutants was derepressed under different media conditions, indicating that GlxR is autoregulated.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권12호
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• pp.1595-1605
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• 2023

Dehydroquinate dehydratase (DHQD) catalyzes the conversion of 3-dehydroquinic acid (DHQ) into 3-dehydroshikimic acid in the mid stage of the shikimate pathway, which is essential for the biosynthesis of aromatic amino acids and folates. Here, we report two the crystal structures of type II DHQD (CgDHQD) derived from Corynebacterium glutamicum, which is a widely used industrial platform organism. We determined the structures for CgDHQD^WT with the citrate at a resolution of 1.80Å and CgDHQD^R19A with DHQ complexed forms at a resolution of 2.00 Å, respectively. The enzyme forms a homododecamer consisting of four trimers with three interfacial active sites. We identified the DHQ-binding site of CgDHQD and observed an unusual binding mode of citrate inhibitor in the site with a half-opened lid loop. A structural comparison of CgDHQD with a homolog derived from Streptomyces coelicolor revealed differences in the terminal regions, lid loop, and active site. Particularly, CgDHQD, including some Corynebacterium species, possesses a distinctive residue P105, which is not conserved in other DHQDs at the position near the 5-hydroxyl group of DHQ. Replacements of P105 with isoleucine and valine, conserved in other DHQDs, caused an approximately 70% decrease in the activity, but replacement of S103 with threonine (CgDHQD^S103T) caused a 10% increase in the activity. Our biochemical studies revealed the importance of key residues and enzyme kinetics for wild type and CgDHQD^S103T, explaining the effect of the variation. This structural and biochemical study provides valuable information for understanding the reaction efficiency that varies due to structural differences caused by the unique sequences of CgDHQD.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.99-104
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• 2005

유전자 lacZYA가 aces 유전자의 프로모터 하단에 연계된 $(P_{aceB}-lacZYA)$ 리포터 플라스미드를 함유하는 Escherichia coli를 이용하여 glyoxylate bypass를 매개하는 유전자중하나인 aceB의 발현을 조절하는 것으로 여겨지는 Corynebacterium glutamicum클론들을 색판독에 의해 분리하였다. 이 중 한 개의 클론을 선택하여 분석할 결과 이 클론을 함유한 E. coli는 리포터 플라스미드에서 발현되는 $\beta-galactosidase$의 활성 이 약 $40\%$ 감소하였고 이는 클론에서 발현되는 단백질이 aceB프로로터에 작용함에 기인한 것으로 판단되었다. 서열분석결과 ORF1과 ORF2의 두 개의 인접한 ORF가 발견되었고 이중 ORF2가 reporter plasmid의 $\beta-galactosidase$의 활성 감소에 직접적으로 기여함을 알 수 있었다. ORF1은 206아미노산으로 구성된 23,218 Dalton의 단백질을 발현하는 것으로 여겨졌고, 유사성 분석결과 ECF-type에 해당되는 RNA polymerase의 sigma factor를 암호화하는 것으로 보여 sigH로 명명하였다. 유전자 sigH의 기능을 밝히기 위해 gene disruption technique을 이용하여 sigH 유전자가 기능을 하지 못하는 돌연변이 균을 제작하였으며 이 균주는 야생형에 비해 성장속도가 저하됨을 관찰하였다. 또한 변이균은 oxidative stress를유발하는 pumbagin둥에 대해서도 민감성을 나타내었다. 이들 결과는, 유사성 분석결과에서도 볼 수 있듯이 sigH유전자가 세포성장과정 중 처하게 되는 각종 stress중 특히 oxidative stress에 대한 대응과 관련되어 발현될 수 있음을 암시한다.상관관계는 공간적인 범위가 10$\times$10km 이하인 경우에 높게 나타났다. 하지만 공간범위가 그 이상이 될 경우에는 그 내부에서 나타나는 다양성으로 인해 통계적인 상관성이 현격하게 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 지역 및 국가 단위의 환경변화모델에서 모델의 공간적인 구성범위가 일정한 수준을 넘으면, 그 내부에서 발생하고 있는 다양성이 급격하게 증가하여 지표피복변화의 원인과 결과를 정확하게 파악하기 힘들게 된다는 것을 의미한다. 10$\times$10km의 공간적인 범위는 농업생산이 위주가 되는 사바나 지역에서는 주로 개별 마을이 차지하고 있는 공간적인 범위와 대체적으로 일치한다. 따라서 사바나 지역에서 나타나는 지표피복변화의 다양성을 고려하면서 보다 정확하게 모형화하기 위해서는 마을단위에서 나타나는 지표피복변화과정이 최소의 모델단위가 되어야 함을 시사한다. 아니라 다른 방법으로 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있었다., 계절별로는 여름철에 강수가 집중됨으로서 습성강하물 침착량이 총량적으로 증가하였으며, 그 값은 $SO_4^{2-}\;2.118g/m^2/season,\;NO_3^-\;1.509g/m^2/season,\;Cl^-\;2.185g/m^2/season,\;NH_4\;^+\;1.096g/m^2/season$로. 나타났다. 계절별 잎의 평균 pH의 변화는 봄 pH $5.9\pm0.5$, 여름 pH $5.5\pm0.4$, 가을 pH $5.1\pm0.3$을 나타내었고, 엽중 수용성 황함량의 계절별 평균값은 봄 $0.012\pm0.004\%$, 여름 $0.012\pm0.002\%$, 가을 $0.020\pm0.007\%$ 수준을 보이고 있다. 수피 내 함유되어

• 미생물학회지
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• 제45권3호
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• pp.233-238
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• 2009

Corynebacterium ammoniagenes의 purF 유전자의 발현을 purF의 프로모터 추정 부위에 cat 유전자를 융합시킨 transcriptional fusion 플라스미드를 제작하여 분석하였다. 유전자 purF는 adenine과 guanine에 의해 20~30%의 전사 저해효과를 나타내지만, hypoxanthine에는 저해를 받지 않는 것으로 나타났다. 또한 purF의 발현은 대수기중반에 최대에 달한 후 정체기 후반부까지 일정한 것으로 나타났다. 동시에, C. glutamicum에서 사용되는 강력한 프로모터인 $P_{180}$이 Escherichia coli의 $P_{tac}$보다 C. ammoniagenes에서 모든 성장 단계에서 40~50%의 향상된 프로모터 활성을 나타내었고 대수기 후반부에 최고 활성에 달해, C. ammoniagenes의 연구에도 활용 가능함을 확인하였다. DNA-affinity purification에 의해 C. ammoniagenes의 purF 프로모터에 결합하는 단백질로서 C. glutamicum의 Crp-family transcriptional regulator (NCgl0120)와 상동성이 높은 단백질을 검출하였다. 이 단백질은 크기가 40.1 kDa으로서 PAGE에서 관찰된 단백질 크기와 일치하였다. 이에 상응하는 C. ammoniagenes의 단백질은 400개의 아미노산으로 구성되어 있고, 42 kDa의 단백질을 만들며, pI는 4.9일 것으로 추정되었다. 이는 기존에 알려져 있는 E. coli 및 Bacillus subtilis의 PurR과 각각 14.1%, 15.8%의 아미노산 상동성을 보여, PurR과는 다른 종류의 단백질일 것으로 여겨진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권2호
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• pp.150-155
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• 1988

L-Lysine 생산균주인 Brevibacterium flavum ATCC 14067 과 Corynebacteriurn glutamicum ATCC13032에 섬유소 자화능이 우수한 Cellulomonas flavigena KFCC31221를 속간 융합시켜 섬유소로부터 L-lysine을 생산할 목적으로 이들 균주의 영양요구성 변이주 분리, 원형질체의 형성 및 재생의 조건을 조사하였다. NTG(500$\mu\textrm{g}$/$m\ell$)로 유기하여 penicillin-G(300$\mu\textrm{g}$/$m\ell$)로 농축한 변이주에서 B. flavum은 hse- str$^{r}$(100$\mu\textrm{g}$/$m\ell$), C. glutamicum는 Met$^{-}$T$hr^{-}$ Rif$^{r}$(5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$), C. flavigena 는 T$hr^{-}$Val$^{-}$Kan$^{r}$(50$\mu\textrm{g}$/$m\ell$)의 gene marker를 가지는 영양요구성과 약제내성균주를 분리하였다. 공시균주의 원형질체 형성은 osmotic stabilizer로서는 0.5M sucrose, 배양기간은 대수증식기 중기의 균이 양호하였고, lysozyme 최적 처리 pH, 온도, 농도 및 반응시간은 각각 pH6.5, 33$^{\circ}C$, 500 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 6시간으로 나타났으며, 이때의 원형질체형성율은 95-98%였다. 원형질체를 1.5% agar가 함유된 완전재생용 배지위에 0.7% agar가 함유된 완전재생용 배지로 중층했을 때 약 30~33%의 재생율을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.506-514
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• 2020

4-Hydroxybenzyl alcohol (4-HB alcohol)은 두통, 경련 행동, 현기증과 같은 신경계 질환에 유익한 효과를 나타내며 천마의 주요 생리활성 성분 중의 하나이다. 대사공학을 통해 4-hydroxybenzoate (4-HBA)를 생산하는 균주로부터 4-HB alcohol을 생산하는 재조합 Corynebacterium glutamicum을 개발하였다. 먼저 4-HBA를 생산하는 APS809로부터 염색체 내 NCgl2922 유전자에 Methanocaldococcus jannaschii 유래의 aroK 유전자를 삽입한 APS963을 개발하였다. 4-HBA의 카로복실 산을 4-hydroxybenzaldehyde (4-HB aldehyde)로의 환원을 촉매하는 Nocardia iowensis 유래의 car 유전자를 염색체에서 발현하는 균주를 개발하기 위해 NCgl1112 유전자 일부 단편에 car 유전자가 삽입된 GAS177를 개발하였다. 더 높은 농도의 4-HB alcohol을 생산하기 위해 4-HB alcohol을 aldehyde로 산화를 촉매하는데 관여하는 creG 유전자를 염색체상에서 제거된 GAS255를 개발하였다. 최종적으로 chorismate를 4-HBA로 전환하는 효소의 유전자 ubiCpr을 pcaHG에 삽입된 GAS355를 개발하였으며, 80 g/l 포도당을 함유한 삼각플라스크에서 발효하여 생산성을 평가한 결과, 2.3 g/l 4-HB alcohol이 생산되었으며 부산물로 0.32 g/l 4-HBA, 0.3 g/l 4-HB aldehyde가 축적되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.511-511
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• 2005

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2005년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.214.4-214
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• 2005

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1341-1341
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• 2016

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1996년도 한국생물과학협회 국제학술대회
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• pp.239.2-239
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• 1996

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