• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권4호
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• pp.518-521
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• 2000

Aspergillus niger is capable of metabolizing dimethyphthalate. The maximum weight of mycelium wa observed afterabout 6-8 dys of incubation. A TLC analysis revealed the accumulation of metabolites in the resting cell culture. Monomethylphthalate, phthalate, and protocatechuate were shown to be the intermediates by thin layer chromatographic and spectrophotometric analyses. The fungus metabolized dimethylphthalate through monomethylphthalate, phthalate, and protocatechuate as evidenced by the oxygen uptake and an enzymatic analysis. The terminal aromatic metabolite, protocatechuate, is metabolized via the ortho-cleavage pathway.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권6호
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• pp.553-559
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• 1990

많은 관심이 집중되고 있는 환경오염의 대처방안의 일환으로, plastic 및 wrap 제조시 가소제로 가장 널리 사용되고 폐수 중에 대량 유출되어 인체에 유독한 난분해성 고분자 유기합성 물질로서 문제가 되고 있는 phthalate ester의 일종인 dibutyl phthalate(DBP)를 분해 자화할 수 있는 미생물을 분리하고자 했다. 저자들은 대구 근교의 토양 및 sludge에서 DBP 분해 관련 효소인 protocatechuate dioxygenase을 생성하는 새로운 균주를 분리하여 동정하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권12호
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• pp.1995-1999
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• 2006

Pseudomonas sp. K82 cultured in p-hydroxybenzoate induces protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5) for p-hydroxybenzoate degradation. In this study, a 6.0-kbp EcoR1 fragment containing p-hydroxybenzoate degradation genes was cloned from the genome of Pseudomonas sp. K82. Sequence analysis identified four genes, namely, pcaD, pcaA, pcaB, and pcaC genes known to be involved in p-hydroxybenzoate degradation. Two putative 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenases and one putative oxidoreductase were closely located by the p-hydroxybenzoate degradation genes. The gene arrangement and sequences of these p-hydroxybenzoate degradation genes were similar to those of Comamonas testosteroni and Pseudomonas ochraceae. PcaAB (PCD4,5) was overexpressed in the expression vector pGEX-4T-3, purified using a GST column, and confirmed to have protocatechuate 4,5-dioxygenase activity. The N-terminal amino acid sequences of overexpressed PCD4,5 were identical with those of purified PCD4,5 from Pseudomonas sp. K82.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권4호
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• pp.475-482
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• 2014

The metabolic pathway of eugenol degradation by thermophilic Geobacillus sp. AY 946034 strain was analyzed based on the lack of data about eugenol degradation by thermophiles. TLC, GC-MS, and biotransformation with resting cells showed that eugenol was oxidized through coniferyl alcohol, and ferulic and vanillic acids to protocatechuic acid before the aromatic ring was cleaved. The cell-free extract of Geobacillus sp. AY 946034 strain grown on eugenol showed a high activity of eugenol hydroxylase, feruloyl-CoA synthetase, vanillate-O-demethylase, and protocatechuate 3,4-dioxygenase. The key enzyme, protocatechuate 3,4-dioxygenase, which plays a crucial role in the degradation of various aromatic compounds, was purified 135-fold to homogeneity with a 34% overall recovery from Geobacillus sp. AY 946034. The relative molecular mass of the native enzyme was about $450{\pm}10$ kDa and was composed of the non-identical subunits. The pH and temperature optima for enzyme activity were 8 and $60^{\circ}C$, respectively. The half-life of protocatechuate 3,4-dioxygenase at the optimum temperature was 50 min.

• Journal of Microbiology
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• 제42권2호
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• pp.152-155
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• 2004

Pseudomonas sp. K82 has been reported to be an aniline-assimilating soil bacterium. However, this strain can use not only aniline as a sole carbon and energy source, but can also utilize benzoate, p-hydroxybenzoate, and aniline analogues. The strain accomplishes this metabolic diversity by using dif-ferent aerobic pathways. Pseudomonas sp. K82, when cultured in p-hydroxybenzoate, showed extradiol cleavage activity of protocatechuate. In accordance with those findings, our study attempted the puri-fication of protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5). However the purified PCD 4,5 was found to be very unstable during purification. After Q-sepharose chromatography was performed, the crude enzyme activity was augmented by a factor of approximately 4.7. From the Q-sepharose fraction which exhibited PCD 4,5 activity, two subunits of PCD4,5 (${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit) were identified using the N-terminal amino acid sequences of 15 amino acid residues. These subunits were found to have more than 90％ sequence homology with PmdA and PmdB of Comamonas testosteroni. The molecular weight of the native enzyme was estimated to be approximately 54 kDa, suggesting that PCD4,5 exists as a het-erodimer (${\alpha}$$_1$${\beta}$$_1$). PCD 4,5 exhibits stringent substrate specificity for protocatechuate and its optimal activity occurs at pH 9 and 15 $^{\circ}C$. PCR amplification of these two subunits of PCD4,5 revealed that the ${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit occurred in tandem. Our results suggest that Pseudomonas sp. K82 induced PCD 4,5 for the purpose of p-hydroxybenzoate degradation.

• Journal of Microbiology
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• 제37권3호
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• pp.123-127
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• 1999

A Pseudomonas sp. strain DJ-12 isolated by 4-cholrobiphenyl enrichment culture technique is capable of utilizing 4-hydroxybenzoic acid as a sole source of carbon and energy. The bacterium catabolized 4-hydroxybenzoic acid through the intermediate formation of protocatechuic acid, which was further metabolized. The cell free extracts of pseudomonas sp. DJ-12, grown on 4-hydroxybenzoic acid showed higher activities of 4-hydroxyenzoate 3-hydroxylase and protocatechuate 4,5-dioxygenase, but the activity of catechnol 2,3-dioxygenase was lower. The results suggest that 4-hydroxybenzoic acid is catabolized via protocatechuic acid rather than catechol or gentisic acid in this bacterium and that the protocatechuic acid formed was metabolized through a metacleavage pathway by protocatechuate 4,5-dioxygenase.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.195-200
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• 2005

Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자군은 protocatechuate (PCA)의 분해과정에 관여하는 PCA 4,5-dioxygenase, 4-carboxy-2hydroxymuconic semialdehyde (CHMS) dehydrogenase, 2-pyrone04,5-dicarboxylate(PDC) hydrolase, 4-oxalomesaconate (OMA) hydratase, 그리고 4-oxalocitramalate (OCM) aldolase 등의 효소들을 생산하는 유전자들과 transporter의 역학을 하는 유전자로 각각 확인되었다. 이 유전자군은 Comamonas sp. strain DJ-12의 chromosomal DNA로부터 얻은 PCR 산물들을 T-vector에 ligation하여 재조합 플라스미드 pMT1, pMT2, pMT3, pMT4, pMT5, pMT6, pMT7, pMT8, pMT9, pMT10을 제조하였다. 이들 재조합 플라스미드의 염기서열을 분석한 결과 PCA 4,5-dioxygenase 유전자는 alpha(pmcA)와 beta(pmcB) 두 개의 subunit으로 구성 되어있으며, 각각 450 bp와 870 bp이었다. CHMS dehydrogenase 유전자(pmcC)는 960 bp, PDC hydrolase 유전자(pmcD)는 918 bp이였으며, OMA hydratase 유전자(pmcE)는 1029 bp, OCM aldolase 유전자 (pmcF)는 689 bp, 그리고 transporter 유전자(pmcT)는 1,398 bp이였다. 이들 pmc 유전자들은 pmcT-pmcE-pmcF-pmcD-pmcA-pmcB-pmcC의 순서로 배열되어 있었다. Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자산물의 아미노산 서열을 분석한 결과, Comamonas testosteroni BR6020 및 Psedomonas ochraceae NG.J1와 $94{\~}98\%$의 높은 유사성을 보였고, 그 유전자들의 배열 순서도 동일하였다. 그러나 Sphingomonas paucimobilis SYK-6, Sphingomonas sp. LB126, 그리고 Arthrobacter keyser 12B와는 아미노산 서열이 $52{\~}74\%$의 유사성을 보였고, 그 유전자의 배열 구조도 상이하였다.

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

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.487-495
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• 2015

Pseudomonas pseudoalcaligenes KF707에서 정제한 protocatechuate 3,4-dioxygenase의 특징을 조사하기 위하여 pH안정성, 화학적 저해, 화학적 수식과 pH의존성 반응 상수에 대한 실험을 수행하였다. 이 효소는 pH 4.5~10.7에서 안정하였다. L-ascorbate와 glutathione은 Kis가 각각 0.17 mM과 0.86 mM인 경쟁적 저해제였으며, DL-dithiothreitol은 Kis 1.57 mM 및 Kii 8.08 mM의 비경쟁적 저해패턴을 나타내었다. Potassium cyanide, p-hydroxybenzoate 및 sodium azide는 Kis가 각각 55.7 mM, 0.22 mM 및15.64 mM이었으며, Kii는 각각94.1 mM, 8.08 mM, 및 662.64 mM인 비경쟁적 저해패턴을 나타내었다. $FeCl_{2}$는 Kis가 $29{\mu}M$로 가장 우수한 경쟁적 저해제였으며, $FeCl_{3}$, $MnCl_{2}$, $CoCl_{2}$, $HgCl_{2}$, $AlCl_{3}$도 각각 Kis가 1.21 mM, 0.85 mM, 3.98 mM, 0.17 mM 및 0.21 mM인 경쟁적 저해패턴을 보였다. 한편, 다른 금속이온들은 비경쟁적 저해패턴을 나타내었다. pH의존성 반응상수의 실험결과로부터 pK 6.2와 9.4의 촉매부위와 pK 5.5와 9.0의 결합부위가 존재함을 알 수 있었다. Lysine, cysteine, tyrosine, carboxyl과 histidine은 각각의 고유한 화학적 수식제에 의해 수식되었는데, 이는 이들 잔기들이 결합과 촉매에 관여한다는 것을 나타낸다. 위 결과를 토대로 화학적 메커니즘을 제시한다.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.58-63
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• 2000

공업단지 폐수로부터 benzoate에 대하여 분해능을 보이는 균주를 분리하여 생화학적 특성과 세포 지방산 분석을 실시하여 동정한 결과 Klebsiella oxytoca로 밝혀졌다. 따라서 이 균주를 Klebsiella oxytoca strain C3O2라 명명하였으며 여러 가지 방향족 탄화수소에 대한 분해특성을 알아본 결과, benzoate 외에 catechol, protocatechuate, 4-hydroxybenzoate에 대한 분해능이 우수하였으며, 특히 benzoate와 catechol에 대하여 높은 분해능을 보였다. Klebsiella oxytoca C3O2 균주의 catechol 분해능에 대한 환경요소의 영향을 실험한 결과, $30^{\circ}C$와 pH 7.0에서 그리고 0.5~1.0 mM의 농도에서 왕성한 생장과 분해능을 보였다.