• Environmental Engineering Research
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• 제20권3호
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• pp.246-253
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• 2015

The effects of carbon-to-nitrogen (C/N) ratio in simulated rice straw hydrolysates using glucose and ammonium chloride on polyhydroxyalkanoates (PHA) accumulation by Cupriavidus necator was investigated. In general, PHA accumulation rate was higher under higher degrees of N-deficient conditions (e.g., C/N ratio of 360:1) than lower degrees of N-deficient conditions (e.g., C/N ratio of 3.6:1 and 36:1). Also, the most PHA accumulation was observed during the first 12 h after the PHA accumulation initiation. This study showed that the similar PHA accumulation could be achieved by using different accumulation periods depending on C/N ratios. N source presence was important for new cell production, supported by approximately ten times greater PHA accumulation under the N-deficient condition ($NH_4Cl$ 0.01 g/L) than the N-free (without $NH_4Cl$) condition after 96 h. C/N ratio of the rice straw hydrolysate was approximately 160:1, based on the glucose content, and this accumulated $0.36{\pm}0.0033g/L$ PHA with PHA content of $21{\pm}3.1%$ after 12 h. Since external C or N source addition for C/N ratio adjustment increases production cost, an appropriate accumulation period may be used for PHA accumulation from organic wastes, based on the PHA accumulation patterns observed at various C/N ratios and C and N concentrations.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권2호
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• pp.173-177
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• 2006

In this study, a novel strategy was developed for the highly selective immobilization of proteins, using the polyhydroxyalkanoate (PHA) depolymerase substrate binding domain (SBD) as an active binding domain. In order to determine the appropriacy of this method for immunodiagnostic assays, the single-chain antibody (ScFv) against the hepatitis B virus (HBV) preS2 surface protein and the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) envelope protein (SCVe) were fused to the SBD, then directly immobilized on PH A-coated slides via microspotting. The fluorescence-labeled HBV antigen and the antibody against SCVe were then utilized to examine specific interactions on the PHA-coated surfaces. Fluorescence signals were detected only at the spotted positions, thereby indicating a high degree of affinity and selectivity for their corresponding antigens/antibodies. Furthermore, we detected small amounts of ScFv-SBD (2.7 ng/mL) and SCVe-SBD fusion proteins (0.6ng/mL). Therefore, this microarray platform technology, using PHA and SBD, appears generally appropriate for immunodiagnosis, with no special requirements with regard to synthetic or chemical modification of the biomolecules or the solid surface.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.572-581
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• 2012

In this study, we compared growth pattern, floc yield, Exo-polysaccharides (EPS) production, Poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB) accumulation, resistance to osmotic and acid stress in Methylobacterium strains CBMB20, CBMB27, CBMB35, and CBMB110. Modified high C:N ratio medium denoted as HCN-AMS medium was used with a C:N ratio of 30:1. The HCN-AMS medium favored increased growth in all the studied strains. All Methylobacterium strains tested positive for EPS production and showed positive fluorescence with calcoflour stain. Elevated levels of EPS production from 4.2 to 75.0% was observed in HCN-AMS medium. Accumulation of PHB in HCN-AMS medium increased by 3.8, 36.7, and 12.0% in strains CBMB27, CBMB35, and CBMB110 respectively. Among the abiotic stresses, osmotic stress-induced growth inhibition of Methylobacterium strains was found to be lowered when grown in HCN-AMS medium. Likewise, growth inhibition due to acid stress at pH 5.0 was lower for strains grown in HCN-AMS medium compared to growth in AMS medium. Enhanced survivability under stress conditions may be attributed to the high EPS and PHB production at increased carbon concentration in the growth medium.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권1호
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• pp.5-10
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• 2009

A freshwater bacterium, designated $IMCC1713^T$, was isolated from a highly eutrophic artificial pond. Cells of the strain were Gram-negative, chemoheterotrophic, poly-$\beta$-hydroxybutyrate granule containing and obligately aerobic short rods that were motile with a single polar flagellum. The 16S rRNA gene sequence similarity analysis showed that the novel strain was most closely related to the species Roseateles depolymerans (96.3%), Mitsuaria chitosanitabida (96.2%), Ideonella dechloratans (96.2%), and Pelomonas saccharophila (96.1%) in the Sphaerotilus-Leptothrix group within the order Burkholderiales. Phylogenetic trees based on 16S rRNA gene sequences indicated that the isolate formed an independent monophyletic clade within the order Burkholderiales. The relatively low DNA G+C content (57.4mol%), together with several phenotypic characteristics, differentiated the novel strain from other members of the Sphaerotilus-Leptothrix group. From the taxonomic data, therefore, the strain should be classified as a novel genus and species, for which the name Inhella inkyongensis gen. nov., sp. nov. is proposed. The type strain of the proposed species is strain $IMCC1713^T$ (=KCTC $12791^T$=NBRC $103252^T$=CCUG $54308^T$).

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.359-365
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• 2008

전기방사법에 의해 미생물 유래의 나노섬유 부직포를 제조하였고, 전자선조사에 의해 나노섬유상에 poly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)을 그래프트함으로써 온도응답성 나노섬유표면을 제조하였다. 얻어진 나노섬유는 랜덤하게 배열되었으며 평균직경이 400 nm이었다. ATR-FTIR 및 ESCA 분석에 의해서 PIPAAm이 나노섬유 표면에 성공적으로 그래프트되었음을 확인하였다. PIPAAm을 그래프트 하지 않은 표면에서는 물접촉각의 변화가 없었으나, PIPAAm이 그래프트된 나노섬유 표면에서는 온도가 $37^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 바뀜에 따라 물접촉각이 감소하였다. 이러한 결과는 PIPAAm이 그래프트된 표면에서 높은 온도에서는 소수성의 특성을 가지다가, 낮은 온도에서는 PIPAAm 사슬이 수화되면서 친수성으로 바뀌었기 때문이다. 제조한 온도응답성 나노섬유는 조직적합성이 우수하였으며, 저온처리에 의해 배양세포가 원활히 탈착 회수됨을 알 수 있었다.

• 자연과학논문집
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• 제6권1호
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• pp.5-39
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• 1993

한국 해산 남조류(Cyanophyta) 의 목록을 작성하고 분류학적 위치를 확인하기 위하여 우리나라 전해역에서 채집된 남조류를 대상으로 형태분류학적 연구를 시도하였다. 그 결과 동정된 한국 해산 남조류는 총 3목 6과 20속 36종이며, 이 중 14종이 우리나라에서 그 생육이 처음으로 확인된 미기록종 (Chroococcus minutus ($K\"{u}$tzing) $N\"{a}$geli, Merismopedia punctata Meyen, Microcystis ichtyoblabe $K\"u$zing, Dermocarpa leibleiniae (Reinsch) Born. et Thur., Hydrocoleum confluens (Setchell et Gardner) Drouet, Lyngbya sordida (Zanard.) Gomont, Phormidium forveolarum (Mont.) Gomont, Phormidium hansgieri Schmidle, Skujaella hildebrandtii (Gomont.) de Toni, Sphaeronema lithophila (Ercegovic) Umezaki, Spirulina tenerrima $K\"u$tzing, Hormothamnion enteromorphoides Grunow, Michrochaete aeruginea Batters, Michrochaete grisea Thuret ex Born. et flah.)이었다. 본 연구에서는 간섭현미경과 위상차현미경을 이용하여 체형이 미소한 남조류의 현미사진을 작성하였다. 형태학적으로 분류된 각 종을 대상으로 세포내 함유물을 관찰하여 그 중 PHB ($poly-\SS$-hydroxybutyrate) granule의 존재 유무를 조사하였으며, Lyngbya confervoides, Lyngbya semiplena, Phormidium corium, Sirocoleum kurzii, Hormothanmnion enteromorphoides, Calothrix crustacea들은 PHB를 함유하고 있음이 확인되었다. 이 결과는 생리생화학적 특성을 기초로한 남조류의 분류체계를 정립하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.371-377
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• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.