• 미생물학회지
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• 제27권3호
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• pp.285-290
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• 1989

한국에서 분리한 비유황 광합성 세균 Rhodospirillum rubrm KS-301 생장에 대하여 논 잡초제로 널리 쓰이는 butachlor(제품명 Machete)의 영향을 본 것이다. 실제 논에서 사용되고 있는 농노인 $10^{-3}$에서도 균의 생장은 이루어졌고 $10^{-2}$M의 농도에서 억제되어 다른 생물체보다 높은 저항력을 가지는 것으로 나타났다. 더욱이 pyruvate를 탄소원으로 하여 질소고정 상태로 배양했을 때 butachlor를 처리한 실험군에서 미약하나마 오히려 생장이 촉진되었다. (1%). 전자현미경으로 내부막조직을 관찰한 결과 Rhodospirillum rubrum의 전형적인 vesicular type이 tubular type으로 변형된 것으로 보아 제초제의 흡수가 간접 확인되었다. 또한 pH가 알칼리 조건일 때 질소고정상태에서 균생장에 대한 제초제의 저해력이 떨어지는 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제29권4호
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• pp.243-249
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• 1991

The chromatophore from the chemotrophically grown facultative anaerobic photosynthetic bacterium, Rhodopseudomonas gelatinosa ATCC 17013 was isolated through stepwise sucrose gradient centrifugation. The isolated chromatophore showed high activities of the cytochrome $bc_{1}$ complex and cytochrome c oxidase. The activity of cytochrome $bc_{1}$ complex was completely inhibited by .5$\mu$M antimycin A,10$\mu$M myxothiazol, and that of cytochrome c oxidase was completely inhibited by .$50\mu$M KCM and $100\mu$M $NaN_{3}$but not inhibited by carbon monoxie. The activity of cytochrome c oxidase of th chromatophore was increased by addition of ionophores or protonophores. The reduced-oxidised difference sspectrum of cytochrome $bc_{1}$ complex isolated by affivity chromatography showed the absorption maxima at 553 nm(shoulder at 547 nm), 520 nm, and 418.5 nm, on the other hand, that of cytochrome c oxidase showed .alpha., .betha. and soret peaks at 554 nm, 523 nm, and 421 nm, respectively. The cytochrome c oxidase from chemotrophically grown Rhodopseudomonas gelatinosa seems to be a b-type cytochrome c oxidase.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권4호
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• pp.843-859
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• 2017

본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권3호
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• pp.319-328
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• 1997

연안해역에서 호기성 광합성 세균 Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$I를 분리 및 동정하여 rotifer, Brachionus plicatilis의 먹이로 투여하였을 때 개체수, 체장, 체중 및 지방산 조성과 아미노산 조성을 분석한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$ 은 지방산의 함량중 $C_{18:1\omega9}$가 $36.5\%,\;C_{18:1\omega7}$이 $13.3\%\;C_{18:3\omega3}\;8.6\%$ 함유하였고 아미노산은 glutamic acid가 $61.6\;mg\%$, aspartic acid가 $45.2\;mg\%$, alanine이 $43.7\;mg\%$, lysine이 $28.7\;mg\%$ 등 높은 함량을 보였다. 2. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$을 rotifer, Brachionus plicatilis에 투여했을 때 (초기 개체수 5개체/$m\ell$) 개체수는 5일째 9개체/$m\ell$, 9일째 20개체/$m\ell$, 13일째는 43개체/$m\ell$로 증가하였다. 또한 체중은 초기 140ng/개체에서 5일째 280ng/개체, 9일째 560ng/개체, 13일째 610ng/개체로 증가하였으며, 체장은 초기 $150{\pm}7{\mu}m\;(length),\;85{\pm}14{\mu}m\;(width)$에서 5일째 $160{\pm}18{\mu}m\;(length),\;92{\pm}15{\mu}m\;(width)$, 9일째 $170{\pm}17{\mu}m\;(length),\;94{\pm}14{\mu}m\;(width)$, 13일째는 $184{\pm}17{\mu}m\;(length),\;100{\pm}12{\mu}m\;(width)$로 성장하였다. 3. Rotifer 개체당 24시간내에 $10^4\~10^5$개체의 세균을 섭취하였다. 4. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$을 rotifer에 먹이로 투여했을때 EPA, DHA가 증가하였다. 비교실험에 사용한 Chlorella sp. PSB, yeast에 비하여 EPA와 DHA의 함량이 높았다. 특히DBHA는 $S\;\pi-I$과 Chlorella sp.에서만 분석되었으며 $S\;\pi-I$이 높았다. 5. Erythrobacter sp. $S\;\pi-I$과 비교로서 PSB, Chlorella sp., yeast를 rotifer에 먹이로 투여했을 때 $S\;\pi-I$에서 lysine이 가장 높았고, PSB, Chlorellaal sp. 순으로 분석되었다. yeast에서는 검출되지 않았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.488-494
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• 1993

토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권3호
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• pp.270-274
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• 2005

A reactor-scale hydrogen (H2) production via the water-gas shift reaction of carbon monoxide (CO) and water was studied using the purple nonsulfur bacterium, Rhodopseudomonas palustris P4. The experiment was conducted in a two-step process: an aerobic/chemoheterotrophic cell growth step and a subsequent anaerobic $H_2$ production step. Important parameters investigated included the agitation speed. inlet CO concentration and gas retention time. P4 showed a stable $H_2$ production capability with a maximum activity of 41 mmol $H_2$ g $cell^{-1}h^{-1}$ during the continuous reactor operation of 400 h. The maximal volumetric H2 production rate was estimated to be 41 mmol $H_2 L^{-1}h^{-1}$, which was about nine-fold and fifteen-fold higher than the rates reported for the photosynthetic bacteria Rhodospirillum rubrum and Rubrivivax gelatinosus, respectively. This is mainly attributed to the ability of P4 to grow to a high cell density with a high specific $H_2$ production activity. This study indicates that P4 has an outstanding potential for a continuous H2 production via the water-gas shift reaction once a proper bioreactor system that provides a high rate of gas-liquid mass transfer is developed.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.115-120
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• 2004

시안세균(Anabaena cylindrica)의 생장을 효과적으로 억제하는 세균을 분리하여 NG-2로 구분하였다. 이 세균은 그람 음성의 막대형 세균으로서 1.3∼$1.8{\times}0.35{\mu}m$ 정도의 크기를 보였으며, 카탈라제와 옥시다제 양성 반응을 나타내었고, 35∼$40^{\circ}C$아 pH 9.0의 적정생장 조건을 보였다. A.cylindrica의 NG-2를 JM 배지에서 혼합배양할 경우 두 미생물군은 서로 반비례적으로 성장하였으며, 24시간 이내에 A. cylindrica의 영양세포가 거의 완전히 소멸하였다. NG-2는 빛이 있는 조건에서만 효과적으로 A. cylindrica를 분해하였는데, 이는 NG-2의 A. cylindrica 분해활성이 숙주의 광합성 작용에 매우 의존적임을 의미한다. 분리세균의 A. cylindlica 분해작용을 현미경으로 관찰한 결과 NG-2는 숙주세포에 부착하지 않고 배지 내에 산재한 상태에서 영양세포를 분해하였으며, 이형세포는 분해되지 않았다. 또한 영양세포의 세포벽이 분해되면 분해세균들이 filament 주위에 집중적으로 부착하는 콜로니를 형성함으로써 A. cylindrica를 완전히 분해하는 것이 확인되었다. A. cylindrica에 대한 NG-2의 분해활성은 인공배지 뿐만 아니라 강물에서도 유사한 결과를 나타내었다. 또한 발포 polystyrene 재질의 bead에 세균을 부착함으로써 A. cylindrica 분해 효율을 더 상승시킬 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권6호
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• pp.427-432
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• 1994

광합성세균인 Rhodocyclus gelatinosus KUP-74의 휴지균체에 의한 균체외 ${\delta}-aminolevulinate$(ALA) 생산 효율성에 관하여 검토하였다. 균체외 ALA의 최대 생산치를 위하여 1 ml ALA 생산계는 1.05 mg의 휴지균체로 6시간의 배양을 필요로 하였다. 또한, 이 조건에서 ALA 생산의 유도물질인 levulinate나 L-glutamate 등은 균체외 ALA 생산에 있어서 비교적 낮은 효과를 나타내었다. 반면에, ALA 생산계의 부피와 이에 적합한 균체밀도가 효과적인 ALA 생산을 위하여 중요한 요인으로 나타났다. 휴지균체의 안정한 ALA 생산유지를 위한 수명은 휴지균체를 고정화 시키므로써 크게 연장되었다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권3호
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• pp.284-292
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• 2006

The cbb3 cytochrome c oxidase has the dual function as a terminal oxidase and oxygen sensor in the photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides. The cbb3 oxidase forms a signal transduction pathway together with the PrrBA two-component system that controls photosynthesis gene expression in response to changes in oxygen tension in the environment. Under aerobic conditions the cbb3 oxidase generates an inhibitory signal, which shifts the equilibrium of PrrB kinase/phosphatase activities towards the phosphatase mode. Photosynthesis genes are thereby turned off under aerobic conditions. The catalytic subunit (CcoN) of the R. sphaeroides cbb3 oxidase contains five histidine residues (H2l4, B233, H303, H320, and H444) that are conserved in all CcoN subunits of the cbb3 oxidase, but not in the catalytic subunits of other members of copper-heme superfamily oxidases. H214A mutation of CcoN affected neither catalytic activity nor sensory (signaling) function of the cbb3 oxidase, whereas H320A mutation led to almost complete loss of both catalytic activity and sensory function of the cbb3 oxidase. H233V and H444A mutations brought about the partial loss of catalytic activity and sensory function of the cbb3 oxidase. Interestingly, the H303A mutant form of the cbb3 oxidase retains the catalytic function as a cytochrome c oxidase as compared to the wild-type oxidase, while it is defective in signaling function as an oxygen sensor. H303 appears to be implicated in either signal sensing or generation of the inhibitory signal to the PrrBA two-component system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.601-609
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• 2021

Erythrobacter species are extensively studied marine bacteria that produce various carotenoids. Due to their photoheterotrophic ability, it has been suggested that they play a crucial role in marine ecosystems. It is essential to identify the genome sequence and the genes of the species to predict their role in the marine ecosystem. In this study, we report the complete genome sequence of the marine bacterium Erythrobacter sp. 3-20A1M. The genome size was 3.1 Mbp and its GC content was 64.8%. In total, 2998 genetic features were annotated, of which 2882 were annotated as functional coding genes. Using the genetic information of Erythrobacter sp. 3-20A1M, we performed pan-genome analysis with other Erythrobacter species. This revealed highly conserved secondary metabolite biosynthesis-related COG functions across Erythrobacter species. Through subsequent secondary metabolite biosynthetic gene cluster prediction and KEGG analysis, the carotenoid biosynthetic pathway was proven conserved in all Erythrobacter species, except for the spheroidene and spirilloxanthin pathways, which are only found in photosynthetic Erythrobacter species. The presence of virulence genes, especially the plant-algae cell wall degrading genes, revealed that Erythrobacter sp. 3-20A1M is a potential marine plant-algae scavenger.