• Journal of Microbiology
• /
• 제43권4호
• /
• pp.325-330
• /
• 2005

Rhodococcus sp. strain YU6 was isolated from soil for the ability to grow on o-xylene as the sole carbon and energy source. Unlike most other o-xylene-degrading bacteria, YU6 is able to grow on p-xylene. Numerous growth substrate range experiments, in addition to the ring-cleavage enzyme assay data, suggest that YU6 initially metabolizes 0- and p-xylene by direct aromatic ring oxidation. This leads to the formation of dimethylcatechols, which was further degraded largely through meta-cleavage path-way. The gene encoding meta-cleavage dioxygenase enzyme was PCR cloned from genomic YU6 DNA using previously known gene sequence data from the o-xylene-degrading Rhodococcus sp. strain DK17. Subsequent sequencing of the 918-bp PCR product revealed a $98\%$ identity to the gene, encoding meth-ylcatechol 2,3-dioxygenase from DK17. PFGE analysis followed by Southern hybridization with the catechol 2,3-dioxygenase gene demonstrated that the gene is located on an approximately 560-kb megaplasmid, designated pJY J1

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제31권3호
• /
• pp.582-587
• /
• 2010

A rhodium-catalyzed reductive cleavage reaction of carbon-cyano bonds is developed using hydrosilane as a mild reducing agent. A wide range of nitriles, including aryl, benzyl, and $\beta$-hydrogen containing alkyl cyanides are applicable to this decyanation reaction. The method is also applicable to organic synthesis, in which benzyl cyanide is used as a benzyl anion equivalent and a cyano group functions as a removable ortho-directing group.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.104-111
• /
• 2007

본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제9권6호
• /
• pp.804-810
• /
• 1999

There is a possibility that carvone, a monoterpene from spearmint (Mentha spicata), could induce the bph degradative pathway and genes in Alcaligenes eutrophus H850, which is a known Gram-negative PCB degrader with a broad substrate specificity that was thoroughly investigated with Arthrobacter sp. BIB, a Gram-positive PCB degrader. The strains BIB and H850 were unable to utilize and grow on the plant terpene [(R)-(-)-carvone] (50ppm) to be recognized as a sole carbon source. Nevertheless, the carvone did induce 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase (encoded by bphC) in the strain B lB, as observed by a resting cell assay that monitors accumulation of a yellow meta ring fission product from 4,4'-dichlorobiphenyl (DCBp). The monoterpene, however, did not appear to induce the meta cleavage pathway in the strain H850. Instead, an assumption was made that the strain might be using an alternative pathway, probably the ortho-cleavage pathway. A reverse transcription (RT)-PCR system, utilizing primers designed from a conserved region of the bphC gene of Arthrobacter sp. M5, was employed to verify the occurrence of the alternative pathway. A successful amplification (182bp) of mRNA transcribed from the N-terminal region of the bphC gene was accomplished in H850 cells induced by carvone (50ppm) as well as in biphenyl-growth cells. It is, therefore, likely that H850 possesses a specific PCB degradation pathway and hence a different substrate specificity compared with B1B. This study will contribute to an elucidation of the dynamic aspects of PCB bioremediation in terms of roles played by PCB degraders and plant terpenes as natural inducer substrates that are ubiquitous and environmentally compatible.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.692-699
• /
• 1994

A bacterial strain which formed a distinct colony on agar plate containing phenol as a vapor phase and grew well in a liquid minimal medium was isolated and identified as Acinetobac- ter sp. GEM2. The optimal temperature and initial pH for the growth of Acinetobacter sp. GEM2 were 30$\circ$C and 7.0, respectively. Cell growth was inhibited by phenol at the concentration over 1500 ppm. Cell growth dramatically increased from 10 hours after cultivation and almost showed a stationary phase within 24 hours at which 95% of phenol was concomitantly degraded. Acinetobac- ter sp. GEM2 was capable of growing on aromatic compounds, such as benzoic acid, phenol, m- cresol, o-cresol, P-cresol, catechol, gentisic acid, and toluene, but did not grow on benzene, salicylic acid, p-toluic acid, and p-xylene. By the analysis of catechol dioxygenase, it seemed that catechol was degraded through both meta- and ortho-cleavage pathway. The growth-limiting log P value of Acinetobacter sp. GEM2 on organic solvents was 2.0.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제21권11호
• /
• pp.1179-1183
• /
• 2011

In this study, the chromosome-encoded pcuRCAXB genes that are required for p-cresol degradation have been identified by using a newly constructed green fluorescent protein (GFP)-based promoter probe transposon in the long-chain alkylphenol degrader Pseudomonas alkylphenolia. The deduced amino acid sequences of the genes showed the highest identities at the levels of 65-93% compared with those in the databases. The transposon was identified to be inserted in the pcuA gene, with the promoterless gfp gene being under the control of the pcu catabolic gene promoter. The expression of GFP was positively induced by p-cresol and was about 10 times higher by cells grown on agar than those in liquid culture. In addition, p-hydroxybenzoic acid was detected during p-cresol degradation. These results indicate that P. alkylphenolia additionally possesses a protocatechuate ortho-cleavage route for p-cresol degradation that is dominantly expressed in colonies.

• 생명과학회지
• /
• 제23권10호
• /
• pp.1273-1279
• /
• 2013

방향족화합물들로 오염되어있는 토양 및 산업폐수를 포함한 각종 시료로부터 phenol에 분해활성이 높은 56균주를 순수분리 하였으며, 이들 분리 균주 중 균체생육과 phenol 분해활성이 가장 높은 균주인 GN13을 선별하였다. 분리균주 GN13은 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 Neisseria 속 세균과 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 Neisseria sp. GN13으로 명명하였다. 분리균주 Neisseria sp. GN13의 균체생육 및 phenol 분해를 위한 최적온도와 최적 pH는 각각 $32^{\circ}C$와 7.0였다. 유일 탄소원으로 phenol 1,000 mg/l를 포함하여 최적화된 배지를 사용한 jar-fermentor 배지에서 배양 30시간에 균체생육이 최대에 이르렀으며 배양 27시간째 거의 모든 phenol이 분해되었으며, catechol deoxygenase 활성측정에 의하여 Neisseria sp. GN13은 meta-와 ortho-pathway를 통하여 catechol 분해가 일어났다. Neisseria sp. GN13은 phenol 함유 인공폐수에서의 phenol 분해율은 배양 30시간 만에 97%의 phenol이 분해되는 것으로 나타났으며, 인공폐수에 대한 Neisseria sp. GN13과 활성슬러지 처리구에서의 TOC 제거효율은 각각 83%와 78%였다. 석유화학폐수에 대한 Neisseria sp. GN13의 COD 제거율은 활성슬러지만을 포함한 대조구보다 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 분리균주 Neisseria sp. GN13은 phenol을 함유하고 있는 여러 폐수에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

• KSBB Journal
• /
• 제18권3호
• /
• pp.174-179
• /
• 2003

폐광지역으로부터 quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원, 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는 세균 NFQ-1을 농화 배양기법을 통하여 분리하였다. 분리된 세균은 그람음성의 간균으로서 BIOLOG 시험을 통하여 Pseudomonas nitroreducens로 동정되었으며, 본 연구에서는 Pseudomonas sp. NFQ-1으로 명명하였다. Quinoline의 분해는 호기적 조건하의 B-배지에서 Pseudomonas sp. NFQ-1를 이용하여 실시되었다. 균주 NFQ-1 세균은 2.5 mM quinoline을 9시간 이내 완전히 분해하였다. 배양기간 동안 quinoline 분해의 중간대사산물인 2-hydroxyquinoline이 일시적으로 생성되었다가 배양기간 후반부에 사라졌다. 배양의 초기 pH 8.0은 6.8로 감소하다가 배양이 진행됨에 따라 7.0이 되었다. 대상 기질로서 quinoline의 농도가 증가함에 따라 생장곡선에서 유도기가 길어졌으며, 고농도의 quinoline (＞15 mM)은 주어진 조건에서 균주의 생장과 quinoline의 분해를 억제하였다. 부가 질소원으로 7.6 mM $(\textrm{NH}_{4})_{2}\textrm{SO}_{4}$의 첨가조건하에서 Pseudomonas sp. NFQ-1은 2-hydroxyquinoline, p-coumaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, catechol 등의 다양한 화합물을 이용할 수 있었으나 일부 화합물들 (예, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, coumarin, indoline, pyridine, lepidine, quinaldine, 4-bydroxycournarin, benzene, salicylic acid, phenol, phthalate)은 탄소원으로 이용되지 못하였다. euinoline의 분해경로를 규명하기 위하여 catechol dioxygenases의 specific activity를 결정하였다. 그 값은 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 184.7 U/mg, 그리고 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 33.19 U/mg이었다. 그 결과 균주 NFQ-1은 quinoline를 분해하기 위하여 주로 ortho-분해경로를, 그리고 부분적으로 meta-분해경로를 이용하는 것을 보여주었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제39권6호
• /
• pp.472-476
• /
• 1996

P.putida NCIMB 9869와 P. putida NCIMB 9866의 분해 plasmid pRA 4000과 pRA500으로부터 p-cresol mothylhydroxylase(PCMH)의 flavoprotein(pchF) 및 cytochrome(pCHC) subunit의 구조유전자를 sequencing하였다. 이 두개의 유전자의 DNA 및 아미노산의 염기 서열은 이미 발표를 하였다. 이 두 개의 유전자 이외에도 aldehyde dehydrogenase 유전자가 확인되었다. 이 aldehyde dehydrogenase는 p-hydroxybezaldehyde를 p-hydroxybenzonate로 전환시키는데 p-hydroxybezaldehyde는 P-cresol의 PCMH에 의한 분해 산물이다. 그 외에도 P. putida 9869의 protocatechuate 3,4-dioxigenase의 alpha(pcaG) 및 beta(pcaH) subunit 가 확인되었다. 반면에 P. putida 9866는 상응하는 영역에 이 유전자들을 가지고 있지 않았다(protocatechuate는 p-hydroxyben-zonate hydroxylase에 의해 p-hydroxybenzonate로부터 생성된다). pchC와 pchF사이에 open reading frame이 존재하며 9866로 부터는 추가로 다른 하나의 open reading frame (ORF')가 존재한다. 9869과 9866의 유전자 구조는 각각 dhal-pchC-ORF-pchF-pcaGH과 ORF'-dhal-pchC-ORF-pchF다.