• KSBB Journal
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• 제31권2호
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• pp.113-119
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• 2016

A novel agar-degrading marine bacterium, SH-1 strain, was isolated from seashore of Namhae at Gyeongnam province, Korea. The SH-1 strain exhibited 98% similarity with Alteromonas species based on 16S rDNA sequencing and named as Alteromonas sp. SH-1. Alteromonas sp. SH-1 showed agarase activity of 348.3 U/L (1.67 U/mg protein). The molecular masses of the enzymes were predicted as about 85 kDa and 110 kDa by SDS-PAGE and zymogram. The enzymatic activity was optimal at $30^{\circ}C$ and the relative agarase activity was decreased as temperature increase from $30^{\circ}C$ and thus about 90% and 70% activities were shown at $40^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively. The optimum pH was 6.0 for agarase activity in 20 mM Tris-HCl buffer and activities were less than 70% and 85% activity at pH 5.0 and pH 7.0, respectively, compared with that at pH 6. Agarase activity has remained over 90% at $20^{\circ}C$ after 1.5 hour exposure at this temperature. However, its activity was less than 60% at $30^{\circ}C$ after 0.5 h exposure at this temperature. The enzymes produced agarooligosaccharides such as agaropentaose and agarotriose from agarose, indicating that the agarases are ${\alpha}$-agarases. Thus, Alteromonas sp. SH-1 and its agarases would be useful for the industrial production of agarooligosaccharides which are known as having anticancer and antioxidation activities.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.119-125
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• 2011

전국 경작지 토양에서 분리한 저 영양 세균 3,800주를 대상으로 암 억제유전자의 작동과 관여하는 전사인자인 Egr-1의 promoter 활성화를 유도하는 세 균주(SSG5, SSG6, SSG10)가 Egr-1 reporter assay와 western blotting 분석으로 최종 선발되었다. 이들 선발 균주들은 16S rDNA와 상업용 생화학적 키트(API 20NE, API ZYM, ID 32GN) 분석에 의해 모두 Pseudomonas koreensis인 것으로 최종 동정되었다. 이들 균주들은 Egr-1 발현을 유도하는 물질뿐만 아니라 다양한 세균의(B. subtilis, S. aureus, and L. monocytogenes) 성장을 저해하는 항균물질도 생산하는 것을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.862-868
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• 2014

Certain Escherichia coli (E. coli) strains have the ability to cause diarrheal disease. Five types of diarrheagenic E. coli have been identified, including EHEC, ETEC, EPEC, EAEC, and EIEC. To detect these five diarrheagenic types rapidly, we developed a one-step multiplex PCR (MP-PCR) assay using nine primer pairs to amplify nine virulence genes specific to the different virotypes, with each group being represented (i.e., stx1 and stx2 for EHEC, lt, sth, and stp for ETEC, eaeA and bfpA for EPEC, aggR for EAEC, and ipaH for EIEC). The PCR primers were constructed using MultAlin. The sensitivity and specificity of the constructed multiplex PCR primers were measured using DNA isolated from diarrheagenic E. coli strains representing each group. The limits of detection were as follows: $5{\times}10^1CFU/ml$ for EHEC, $5{\times}10^3CFU/ml$ for ETEC expressing lt and sth, $5{\times}10^4CFU/ml$ for ETEC expressing stp, $5{\times}10^2CFU/ml$ for EPEC, $5{\times}10^4CFU/ml$ for EAEC, and $5{\times}10^2CFU/ml$ for EIEC. To confirm the specificity, C. jejuni, C. perfringens, S. Typhimurium, V. parahaemolyticus, L. monocytogenes, Y. enterocolitica, B. cereus, and S. aureus were used as negative controls, and no amplification was obtained for these. Moreover, this kit was validated using 100 fecal samples from patients with diarrhea and 150 diarrheagenic E. coli strains isolated in Korea. In conclusion, the multiplex PCR assay developed in this study is very useful for the rapid and specific detection of five diarrheagenic E. coli types. This single-step assay will be useful as a rapid and economical method, as it reduces the cost and time required for the identification of diarrheagenic E. coli.

• KSBB Journal
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• 제25권1호
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• pp.79-84
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• 2010

In the present study, we isolated a new bacterial strain producing invertase (EC 3.2.1.26) and determined optimized culture condition in flask culture. The strain was identified as Bacilus flexus determined by the 16S rDNA sequencing method. The invertase was produced only in the sucrose medium as the sole carbon source. Potassium nitrate was an adequate nitrogen source for enzyme production, whereas meat peptone showed the highest bacterial growth. Enzyme production was increased about 2-fold when $MgSO_4\cdot7H_2O$ was supplemented to the growth media. The optimum temperature was found to be $30^{\circ}C$ for both enzyme production and bacterial growth. Invertase exhibited pH optima in the range 5.0-6.0 and have a temperature optimum at $40^{\circ}C$, similarly to other invertases found from different microbial sources. Several mineral ions (K and Fe) stimulated the invertase activity, whereas some bioelements (Ag, Mg, and Mn) inhibited enzyme activity. Under the optimized culture condition, the maximum enzyme production (over 250 units/mL) was achieved at 20 h. To the best of our knowledge, this is the first time to report on invertase production by Bacilus flexus.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.170-175
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• 2004

환경친화적이며 원유 분해능이 강력한 균주를 얻기 위하여, 태백산의 토양 일부를 채취하였다. 채취한 토양 sample 로부터 crude oil을 탄소원으로 이용하는 수십 종의 균주를 분리하였으며, 분리된 균주 중 원유분해능 및 biosurfactant 생성능이 가장 우수한 균주를 선별하였다. 또한 분리된 균주의 형태학적 특성을 관찰하고 165 rDNA sequence를 통하여 Bacillus sp. TBM40-3로 동정하였다. 또한 phylogenetic tree를 이용하여 이미 동정된 다른 균주들과의 유연관계를 파악하였다. Bacillus sp. TBM40-3의 배양액의 표면장력은 최저 29 mN/m까지 감소되었고, 생산된 biosurfactant의 유화활성은 soybean oil에서 최대였으며, crude oil에서도 높은 편이였다. 유화안정성은 합성계면활성제와 비슷하거나 우수하였다. 따라서 TBM40-3에서 추출한 biosurfactant는 합성계면활성제를 대체할 수 있는 환경친화적인 생물 계면활성제로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1464-1469
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• 1998

3-Chloro-1,2-propanediol (3-MCPD), 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP), 2,3-dichloro-1-propanol (2,3-DCP)과 같은 chloropropanol들이 일부 식품에서 검출됨으로서 위해성 논란이 제기되었기에 본 연구에서는 Ames test와 SOS Chromotest를 이용하여 미생물 시험계에서의 chloropropanol류의 유전독성 및 변이원성을 검토하였다. E. coli PQ37에서는 1,3-DCP를 제외한 3-MCPD와 2,3-DCP는 뚜렷한 용량반응 관계를 보이며 SOS반응 유도활성을 나타내어 유전독성이 있는 것으로 판단되었고 3-MCPD보다는 2,3-DCP가 강한 유도활성을 나타내었다. 또한 E. coli PQ35 (PQ37 $uvrA^+)$에서는 SOS반응 유도활성이 E. coli PQ37에서 보다 매우 낮은 반면에, E. coli PQ243 (PQ37 tagA alkA)에서는 매우 높게 나타남으로서 이들 물질에 의하여 유도되는 DNA 손상은 절제수복에 의해 수복될 수 있는 손상과 절제수복에 의해 수복되지 않으며 adaptive response를 유도할 수 있는 3-methyladenine 또는 이와 유사한 손상 등이 작용하는 것으로 나타났다. S. typhimurium TA100을 이용한 Ames test에서도 3-MCPD와 2,3-DCP는 뚜렷한 용량반응 관계를 보이며 강한 돌연변이원성을 나타내었으나 SOS Chromotest에서와는 달리 1,3-DCP 또한 돌연변이원성을 나타냈으며, 변이활성정도는 2,3-DCP>3-MCPD>1,3-DCP의 순으로 나타났다. 그러나 S. typhimurium TA98과 TA97a에서는 돌연변이활성이 미미하게 나타남으로서 chloropropanol류에 의한 돌연변이는 주로 염기치환에 의한 작용임을 알 수 있었다. 한편, S. typhimurium TA1535 (-R factor plasmid)에서 3-MCPD와 2,3-DCP의 돌연변이활성이 S. typhimurium TA100에 있어서 보다 상당히 낮은 결과로부터 이들 물질에 의한 돌연변이 유발은 주로 SOS수복 의존성인 것으로 나타났다. Amestest와 SOS Chromotest의 결과를 종합하여 볼 때 3-MCPD와 2,3-DCP는 3-methyladenine 또는 이와 유사한 DNA 손상에 의한 SOS수복 비의존성 돌연변이 및 SOS반응 유도성 손상, 특히 절제회복에 의해 쉽게 제거될 수 있는 손상에 의한 SOS수복 의존성 돌연변이를 동시에 일으키는 것으로 사료된다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제22권1호
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• pp.95-102
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• 2012

최근에 합성 항산화제를 대체할 천연물에서 새로운 항산화 물질을 찾는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 천연물 중에 Lonicera japonica Thumb은 항균, 항염증, 항바이러스, 해독작용, 혈중 지질 감소, 해열작용 등 약리적인 효능뿐 아니라 다양한 항산화 물질을 포함하고 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구는 금은화 열수, 알코올 추출물을 기질로 전통발효식품에서 분리한 Lactobacillus plantarum NHP1 균주로 발효과정을 진행한 후 항산화 물질 및 래디컬 소거능이 변화하는지를 관찰하기 위해 진행되었다. 전통 발효식품으로부터 발효를 위한 균주를 분리한 후 16S rDNA 염기서열을 비교하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum NHP1로 명명하였다. 발효를 위한 기질인 Lonicera japonica Thumb는 열수 및 70% ethanol을 이용하여 추출하였다. 열수 및 ethanol 추출물의 발효는 2 L 발효기에 1.2 L 추출물을 함유한 배지를 공급하고, $30^{\circ}C$ 및 100 rpm의 조건으로 48 시간 수행하였다. 발효 전 후의 총 페놀, 총 플라보노이드, DPPH 소거능 및 ABTS 변화를 측정한 결과, 발효 전 총 페놀양은 열수 추출물과 ethanol 추출물에서 $56.5{\pm}4.9$ GAE mg/g, $72.7{\pm}5.3$ GAE mg/g이었고, 발효 후 각각 30.2%, 12.9% 증가되었다. 총 플라보노이드 함량은 모든 용매에서 발효 후에 유의적으로 약 75% 이상 증가되었다. 발효 후 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량이 증가한 것에 비해 DPPH 소거능은 비례적으로 증가되지 않았으나, ABTS 항산화능은 발효에 의해 50% 증가되었다. 그동안 선행 연구에서 금은화의용매 추출물에 대한 기능성연구를 진행한 것이 대부분인 것에 비해, 본 연구 결과를 바탕으로 금은화 추출물에 발효기술을 접목한다면 항산화 기능 및 다른 기능성이 대폭 증가되어 기능성 건강식품 및 미용식품의 소재로의 사용이 활성화 될 수 있을 것이라 사료된다.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 대한불임학회 2001년도 제2차 연수강좌
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• pp.195-205
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• 2001

태반 영양배엽 (trophoblast)은 포유동물의 발생과정 중 가장 먼저 분화되는 세포로서, 자궁환경내에서 배아가 착상, 발생, 및 분화하기 위해서 반드시 필요한 태반을 형성하는 색심적인 세포이다. 영양배엽 세포의 분화과정중의 결함은 배아의 사산이나 임신질환 등의 치명적 결과를 초래한다. 하지만, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 분자생물학적인 메카니즘은 아직 규명되지 않고 있다. 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 경로를 규경하기 위한 선결과제는 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 많은 유전자들이 밝혀져야만 한다. 본 연구팀은 최근에 분화된 영양배엽 세포에서만 발현하는 두 종류의 새로운 유전자들을 찾았다. 한 종류는 homeobox를 보유하고 있는 조절 유전자 Psx이고, 다른 한 종류는 임신호르몬인 태반 프로락틴 라이크 단백질 유전자 PLP-C${\beta}$이다. 본 연구과제의 목표는 이들 유전자의 기능과 조절 메카니즘을 규명함으로써, 영양배엽 세포의 분화를 조절하는 조절경로를 밝히는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 일련의 연구를 수행할 것이다. 1) Psx 유전자가 분화된 영양배엽 세포에서만 발현케 하는 조절 메카니즘을 규명하기 위해 functional assays, in vitro footprinting, gel mobility shift assays, 생쥐형질전화, UV crosslinking, Southwestern blot 등의 방법을 통해 Psx 유전자의 cis-acting 요인과 trans-acting factor를 밝혀 분석한다. 2) 영양배엽 세포의 분화조절 경로를 규명하기 위해 random oligonuclotide library screening, DD-PCR, subtractive screening 등의 방법을 이용하여 Psx 유전자에 의해 조절되는 하부유전자를 밝힌다. 3) Psx 유전자를 knock-out시켜 영양배엽 세포가 발달 및 분화하는데 미치는 역할을 밝힌다. 4) Yeast two-hybrid screening방법을 이용하여 태반 프로락틴 유전자의 수용체를 찾아 이들의 신호전달 기전을 밝힌다. 제1차년 연구결과로서, mouse와 rat으로부터 각각 Psx 유전자의 genomic DNA를 클로닝하여, 유전자 구조를 비교한 결과, mouse Psx (mPsx2)는 4개의 exons으로 이루어져 있는 반면에, rat Psx (Psx3)는 3개의 exons으로 구성되어 있었다. 즉, rPsx3는 mPsx2의 exon1이 없었다. Notrhern blot과 in situ hybridization 분석에 의해 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 발현 조절되는 현상을 밝혔다. 실제로 mPsx2와 rPsx3의 5'-flanking지역을 클로닝하여 염기서열 분석 결과 전혀 homology를 찾을 수 없었다. 또한, 이들 각각 promoter의 activity를 luciferase reporter를 이용하여 조사한 결과 Rcho-1 trophoblast cells에서 각기 다른 activity를 보여 주는 것을 발견하였다. Psx 유전자의 transcription start sites는 Primer extension에 의해 밝혔다. 또한 Psx2 유전자를 knock-out 시키기 위해 targeting vector를 Osdupde1에 제작하였다. 본 과제를 시작할 때 새로운 프로락틴 유전자 하나를 클로닝하여 이 유전자를 PLP-I라고 이름을 붙였다. 이 후 이 유전자 (PLP-I)는 PLP-C${\beta}$라고 이름을 붙이게 되었다. Mouse PLP-C${\beta}$ 유전자의 counterpart를 rat에서 찾아 염기서열을 비교한 결과 mouse와 rat에서 PLP-C${\beta}$유전자의 homology는 약 79% (amino acid level)였다. 본 연구과정을 통해 또 하나의 새로운 PLP-C subfamily member를 mouse로부터 클로닝 하였고, 이 유전자를 PLP-C${\gamma}$라 하였다. PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$의 발현 유형은 Northern blot과 in 냐셔 hybridization 분석에 의해 태반의 제한된 spongitrophoblast와 trophoblast giant cells에서만 발현하는 것을 밝혔다. 놀랍게도 이들 두 새로운 유전자는 alternative splicing에 의해 두 종류의 isoform이 있음을 밝혔다. PLP family member 유전자로서 splicing에 의한 isoforms을 보여 주는 유전자로는 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 최초이다. 이들 isoform mRNAs의 발현 유형은 RT-PCR 방법을 이용하여 규명하였다. 또 하나의 새로운 발견은 PLP-C${\beta}$와 PLP-C${\gamma}$가 독특한 유전자 구조를 갖고 있었다. 즉, PLP-C${\beta}$는 exon3의 alternative splicing에 의해 5개 혹은 6개의 exons을 갖는 two isoforms이 생긴다. 반면에 PLP-C${\gamma}$는 exon2가 alternative splcing이 되면서 7개의 exons을 갖거나 6개의 exons을 갖는 isoforms을 만든다. 그리고, PLP-C${\gamma}$의 promoter activity를 trophoblast Rcho-l${\gamma}$ 세포주를 이용하여 PLP-C${\gamma}$ 의 1.5 kb 5'-flanking 지역이 trophoblast-specific promoter activity를 갖고 있음을 밝혔다. PLP-C${\gamma}$ 유전자의 transcription start site는 Primer extension에 의해 밝혔다. 제 1차 년도의 연구결과를 토대로, 2차년에서는 다음단계의 연구를 수행하고자 한다. 즉, 1) mPsx2와 rPsx3의 promoter를 비교분석 함으로서 mouse와 rat에서 Psx 유전자가 다르게 조절되는 메카니즘 규명, 2) Psx와 PLP-C 유전자의 promoter에 있는 cis-acting elements 탐색, 3) Psx2와 Psx3의 단백질을 이용하여 이들이 binding하는 target sequence 규명, 4) 제작한 Psx2 targeting vector를 이용하여 ES cells에서 Psx2 유전자 knock-out, 5) Psx 유전자를 과발현시키는 세포주를 만들고 Psx에 의해 조절되는 유전자 탐색, 6) 새로 밝히 PLP-C members 유전자들의 조절기전을 Rcho-1 세포주를 이용하여 여러 거지 성장인자와 다른 호르몬에 대한 반응을 탐색, 7) Psx와 PLP-C${\gamma}$ 유전자의 chromosomal mapping 등을 밝힐 것이다.

• 한국균학회지
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• 제41권4호
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• pp.218-224
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• 2013

한국 전통 발효식품에서 분리한 효모로부터 인산 가용화 활성이 우수한 5균주를 선발하였다. 선발한 균주 중 2균주는 Pichia anomala로 동정되었고, 3균주는 각각 Pichia farinosa, Candida versatilis, Pichia subpelliculosa로 동정되었다. 인산 가용화 효모는 $20{\sim}35^{\circ}C$의 온도에서 잘 자라는 중 온성 효모였으며 P. farinosa Y669는 $45^{\circ}C$의 고온에서도 생장하였다. C. versatilis Y907 균주는 pH 5~6의 좁은 pH 범위에서 생장하였고 15%의 NaCl 농도까지 내성을 나타내는 호염성 균주였다. 그 외 4균주는 pH 4.0~8.0에서 생장하였으며 NaCl 10% 농도에서 내성을 나타내었다. 인산 가용화 균주는 토양에서도 8주 동안 $10^7{\sim}10^8$ cfu/g의 밀도를 유지하며 생존하였다. 분리균주 중 인산 가용화 활성은 P. subpelliculosa Y1101가 가장 우수하였으며 배양 11일 후 697.2 ug/mL의 유리인산을 생성하였다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2004년도 정기총회 및 제33차 춘계 학술대회
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• pp.89-119
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• 2004

This study was conducted to isolate lactobacilli having probiotic characteristics to be used as health adjuncts with fermented milk products. Acid tolerant strains were selected in Lactobacilli MRS broth adjusted to pH 4.0 from 80 healthy persons (infants, children and adults). And bile tolerant strains were examined in Lactobacilli MRS broth in which 1.0% bile salt was added. By estimation above characteristics, the strains No. 27, which was isolated from adult feces, was selected and identified as Lactobacillus salivarius subsp. salivarius based on carbohydrate fermentation and 16S rDNA sequencing. It was used as a probiotic strain in fermented milk products. The pH of fermented milk decreased from pH 6.7 to 5.0 and titratable acidity increased from 0.3% to 1.0% by L. salivarius subsp. salivarius (isolation strain 20, 35, and 37), when incubated for 36 h at $37^{\circ}C$. The number of viable cell counts of fermented milk was maximized at this incubation condition. The SDS-PAGE evidenced no significant change of casein but distinct changes of whey protein were observed by isolated L. salivarius subsp. salivarius for titratable acidity being incubated by $0.9{\sim}1.0%$ at $37^{\circ}C$. All of the strains produced 83.43 to 131.96 mM of lactic acid and 5.39 to 26.85 mM of isobutyric acid in fermented products. The in vitro culture experiment was performed to evaluate ability to reduce cholesterol levels and antimicrobial activity in the growth medium. The selected L. salivarius subsp. salivarius reduced $23{\sim}38%$ of cholesterol content in lactobacilli MRS broth during bacterial growth for 24 hours at $37^{\circ}C$. All of the isolated L. salivarius subsp. salivarius had an excellent antibacterial activity with $15{\sim}25$ mm of inhibition zone to E. coli KCTC1039, S. enteritidis KCCM3313, S. typhimurium M-15, and S. typhimurium KCCM40253 when its pH had not been adjusted. Also, all of the isolated L. salivarius subsp. salivarius had partial inhibition zone to E. coli KCTC1039, E. coli KCTC0115 and S. enteritidis KCCM3313 when it had been adjusted to pH 5.7. The selected strains were determined to have resistances of twelve antibiotic. Strains 27 and 35 among the L. salivarius subsp. salivarius showed the highest resistance to the antibiotics. Purified ${\alpha}$-galactosidase was obtained by DEAE-Sephadex A-50 ion exchange chromatography, Mono-Q ion exchange chromatography and HPLC column chromatography from L. salivarius subsp. salivarius 27. The specific activity of the purified enzyme was 8,994 units/mg protein, representing an 17.09 folds purification of the original cell crude extract. The molecular weight of enzyme was identified about 53,000 dalton by 12% SDS-PAGE. Optimal temperature and pH for activity of this enzyme were $40^{\circ}C$ and 7.0 respectively. The enzyme was found to be stable between 25 and $50^{\circ}C$. ${\alpha}$-galactosidase activity was lost rapidly below pH 5.0 and above pH 9.0. This enzyme was liberated galactose from melibiose, raffinose, and stachyose, and also the hydrolysis rate of substrate was compound by HPLC. These results indicated that some of the L. salivarius subsp. salivarius (strain 27 and 35) are considered as effective probiotic strains with a potential for industrial applications, but the further study is needed to establish their use as probiotics in vivo.