The role of glyoxylate bypass in a lysine-producing Corynebacterium lactofermentum strain was analyzed. Unlike the wild type, the strain expressed enzymes of glyoxylate bypass during growth in the fermentation broth containing glucose as the carbon source. To evaluate the importance of glyoxylate bypass in the strain, we disrupted chromosomal aceA by using a cloned fragment of the gene. Site-specific disruption of aceA which codes for the isocitrate lyase, the first enzyme of the bypass, was confirmed by Southern blot analysis. The aceA mutant strain completely lost isocitrate lyase activity and ability to grow in a minimal medium containing acetate as the sole carbon source. The mutant strain was similar to its parental strain in growth characteristics and produced comparable amounts of lysine in shake flasks containing glucose as the carbon source. The amount of oxaloacetate accumulated in the fermentation medium was similar for both strains, suggesting that expression of glyoxylate bypass does not necessarily lead to the increase in intracellular oxaloacetate. These data clearly demonstrate that glyoxylate bypass does not function as one of the routes of carbon supply for lysine production in the strain. It appears that the leakiness of the glyoxylate bypass in the strain might be the result of a secondary mutation which arose during previous strain development by random mutagenesis.
The role of glyoxylate bypass in lysine production by Corynebacterium glutamicum ssp. lactofermentum ATCC21799 was analyzed by using cloned aceA and aceB genes which encode enzymes catalyzing the bypass. Introduction of a plasmid carrying aceA and aceB to the strain increased enzyme activities of the bypass to approximately 5 fold on acetate minimal medium. The strain with amplified glyoxylate bypass excreted 25% more lysine to the growth medium than the parental strain, apparently due to the increased availability of intracellular oxaloacetate. The final cell yield was lower in the strain with amplified glyoxylate bypass. These changes were specific to the lysine-producing C. glutamicum ssp. lactofermentum ATCC21799, since the lysine-nonproducing wild type Corynebacterium glutamicum strain grew faster and achieved higher cell yield when the glyoxylate bypass was amplified. These findings suggest that the lysine producing C. glutamicum ssp. lactofermentum ATCC21799 has the ability to efficiently channel oxaloacetate, the TCA cycle intermediate, to the lysine biosynthesis pathway whereas lysine-nonproducing strains do not. Our results show that amplification of the glyoxylate bypass efficiently increases the intracellular oxaloacetate in lysine producing Corynebacterium species and thus results in increased lysine production.
The aceB gene, encoding for malate synthase, one of the key enzymes of glyoxylate bypass, was isolated from a pMT1-based Corynebacterium glutamicum gene library via complementation of an Escherichia coli aceB mutant on an acetate minimal medium. The aceB gene was closely linked to aceA, separated by 598 base pairs, and transcribed in divergent direction. The aceB expressed a protein product of Mr 83, 000 in Corynebacterium glutamicum which was unusually large compared with those of other malate synthases. A DNA-sequence analysis of the cloned DNA identified an open-reading frame of 2, 217 base pairs which encodes a protein with the molecular weight of 82, 311 comprising 739 aminoo acids. The putative protein product showed only limited amino acid-sequence homology to its counteliparts in other organisms. The N-terminal region of the protein, which shows no apparent homology with the known sequences of other malate synthases, appeared to be responsible for the protein s unusually large size. A potential calciumbinding domain of EF-hand structure found among eukaryotes was detected in the N-terminal region of the deduced protein.
Two apparent rho-independent transcription terminator structures within the coding sequence of aceK have been destroyed to access their roles in the differential expression between aceA and aceK in the glyoxylate bypass operon of E. coli. The effect of mutations on the expression of aceK was evaluated in two different ways: one by maxicell labeling and the other by lacZ fusion gene construction. The maxicell labeling experiment with the mutant operon clones has failed, like that of the wild type operon clone, to visibly show isocitrate dehrogenase (IDH) kinase/phosphatase, the product of aceK, on the autoradiogram of a protein gel. When the same mutations were introduced into an aceK::lacZ fusion gene to quantitatively evaluate the mutational effect, the activity of ${\beta}-galactosidase$ in neither of the mutant versions of the fusion gene was elevated significantly enough to explain the degree of polarity observed in this region. Thus, we conclude that neither of these intragenic, apparent rho-independent transcription terminator structures, which have long been suspected as a major determinant in the down regulation of aceK, really act as a premature transcriptional terminator.
In this review, the current knowledge of the carbon metabolism and global carbon regulation in Corynebacterium glutamicum are summarized. C. gluamicum has phosphotransferase system (PTS) for the utilization of sucrose, glucose, and fructose. C. glutamicum does not show any preference for glucose when various sugars or organic acids are present with glucose, and thus cometabolizes glucose with other sugars or organic acids. The molecular mechanism of global carbon regulation such as carbon catabolite repression (CCR) in C. glutamicum is quite different to that in Gram-negative or low-GC Gram-positive bacteria. GlxR (glyoxylate bypass regulator) in C. glutamicum is the cyclic AMP receptor protein (CRP) homologue of E. coli. GlxR has been reported to regulate genes involved in not only glyoxylate bypass, but also central carbon metabolism and CCR including glycolysis, gluconeogenesis, and tricarboxylic acid (TCA) cycle. Therefore, GlxR has been suggested as a global transcriptional regulator for the regulation of diverse physiological processes as well as carbon metabolism. Adenylate cyclase of C. glutamicum is a membrane protein belonging to class III adenylate cyclases, thus it could possibly be a sensor for some external signal, thereby modulating cAMP level in response to environmental stimuli. In addition to GlxR, three additional transcriptional regulators like RamB, RamA, and SugR are also involved in regulating the expression of many genes of carbon metabolism. Finally, recent approaches for constructing new pathways for the utilization of new carbon sources, and strategies for enhancing amino acid production through genetic modification of carbon metabolism or regulatory network are described.
Talaromyces marneffei is the only dimorphic species in its genus and causes a fatal systemic mycosis named talaromycosis. Our previous study indicated that knockdown of AcuD gene (encodes isocitrate lyase of glyoxylate bypass) of T. marneffei by RNA interference approach attenuated the virulence of T. marneffei, while the virulence of the AcuD knockout strains was not studied. In this study, T. marneffei-zebrafish infection model was successfully established through hindbrain microinjection with different amounts of T. marneffei yeast cells. After co-incubated at $28^{\circ}C$, the increasing T. marneffei inoculum doses result in greater larval mortality; and hyphae generation might be one virulence factor involved in T. marneffei-zebrafish infection. Moreover, the results demonstrated that the virulence of the ${\Delta}AcuD$ was significantly attenuated in this Zebrafish infection model.
Kim Tae-Hyun;Kim Hyung-Joon;Park Joon-Sung;Kim Younhee;Lee Heung-Shick
Korean Journal of Microbiology
/
v.41
no.2
/
pp.99-104
/
2005
Corynebacterial clones which exert regulatory effects on the expression of the glyoxylate bypass genes were isolated using a reporter plasmid carrying the enteric lacZ fused to the aceB promoter of Corynebacterium glutamicum. Some clones carried common fragments as turned out by DNA mapping technique. Subcloning analysis followed by the measurement of $\beta-galactosidase$ activity in Escherichia coli identified the region responsible for the aceB-repressing activity. Sequence analysis of the DNA fragment identified two independent ORFs of ORF1 and ORF2. Among them, ORF2 was turned out to be responsible for the aceB-repressing activity. ORF1 encoded a 23,216 Da protein composed of 206 amino acids. Sequence similarity search indicated that the ORF may encode a ECF-type $\sigma$ factor and designated sigH. To identify the function of sigH, C. glutamicum sigH mutant was constructed by gene disruption technique and the sigH mutant showed growth retardation as compared to the wild type strain. In addition, the mutant strain showed sensitivity to oxidative-stress generating agent plumbagin. This result imply that sigH is probably involved in the stress response occurring during normal cell growth.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.