• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권6호
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• pp.530-537
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• 2006

Recently isolated, Pseudomonas putida SN1 grows on styrene as its sole carbon and energy source through successive oxidation of styrene by styrene monooxygenase (SMO), styrene oxide isomerase (SOI), and phenylacetaldehyde dehydrogenase. For the production of (S)-styrene oxide, two knockout mutants of SN1 were constructed, one lacking SOI and another lacking both SMO and SOI. These mutants were developed into whole-cell biocatalysts by transformation with a multicopy plasmid vector containing SMO genes (styAB) of the SN1. Neither of these self-cloned recombinants could grow on styrene, but both converted styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (e.e. > 99%). Whole-cell SMO activity was higher in the recombinant constructed from the SOI-deleted mutant (130 U/g cdw) than in the other one (35 U/g cdw). However, the SMO activity of the former was about the same as that of the SOI-deleted SN1 possessing a single copy of the styAB gene that was used as host. This indicates that the copy number of styAB genes is not rate-limiting on SMO catalysis by whole-cell SN1.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.812-821
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• 2007

The ecosystems of certain abandoned mines contain arsenic-resistant bacteria capable of performing detoxification when an ars gene is present in the bacterial genome. The ars gene has already been isolated from Pseudomonas putida and identified as a member of the membrane transport regulatory deoxyribonucleic acid family. The arsenite-oxidizing bacterial strains isolated in the present study were found to grow in the presence of 66.7 mM sodium arsenate($V;\;Na_2HAsO_4{\cdot}7H_2O$), yet experienced inhibited growth when the sodium arsenite($III;\;NaAsO_2$) concentration was higher than 26 mM. Batch experiment results showed that Pseudomonas putida strain OS-5 completely oxidized 1 mM of As(III) to As(V) within 35 h. An arsB gene encoding a membrane transport regulatory protein was observed in arsenite-oxidizing Pseudomonas putida strain OS-5, whereas arsB, arsH, and arrA were detected in strain OS-19, arsD and arsB were isolated from strain RW-18, and arsR, arsD, and arsB were found in E. coli strain OS-80. The leader gene of arsR, -arsD, was observed in a weak acid position. Thus, for bacteria exposed to weak acidity, the ars system may cause changes to the ecosystems of As-contaminated mines. Accordingly, the present results suggest that arsR, arsD, arsAB, arsA, arsB, arsC, arsH, arrA, arrB, aoxA, aoxB, aoxC, aoxD, aroA, and aroB may be useful for arsenite-oxidizing bacteria in abandoned arsenic-contaminated mines.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권9호
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• pp.1504-1512
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• 2007

The fpr gene, which encodes a ferredoxin-$NADP^+$ reductase, is known to participate in the reversible redox reactions between $NADP^+$/NADPH and electron carriers, such as ferredoxin or flavodoxin. The role of Fpr and its regulatory protein, FinR, in Pseudomonas putida KT2440 on the oxidative and osmotic stress responses has already been characterized [Lee at al. (2006). Biochem. Biophys. Res. Commun. 339, 1246-1254]. In the genome of P. putida KT2440, another Fpr homolog (FprB) has a 35.3% amino acid identity with Fpr. The fprB gene was cloned and expressed in Escherichia coli. The diaphorase activity assay was conducted using purified FprB to identify the function of FprB. In contrast to the fpr gene, the induction of fprB was not affected by oxidative stress agents, such as paraquat, menadione, $H_2O_2$, and t-butyl hydroperoxide. However, a higher level of fprB induction was observed under osmotic stress. Targeted disruption of fprB by homologous recombination resulted in a growth defect under high osmotic conditions. Recovery of oxidatively damaged aconitase activity was faster for the fprB mutant than for the fpr mutant, yet still slower than that for the wild type. Therefore, these data suggest that the catalytic function of FprB may have evolved to augment the function of Fpr in P. putida KT2440.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.67-76
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• 1992

카드뮴내성균인 Pseudomonas Putida C1의 세포 내 카드뮴 축적기작을 구명하기 위하여 균체내 축적된 카드뮴의 세포 구성성분별 분포도, 단백질 함량변화 및 세포구성물질의 변화를 조사한 결과, 세포내에 축적된 카드뮴의 약 57%는 cell wall에 분포되어 있었으며 약 43%는 cytoplasm에 분포되어 있었다. Cytoplasm에 축적된 카드뮴은 protein과 nucleic acid 두 성분 모두에 분포되어 있었으며, cell wall에 축적된 카드뮴의 약 84% 이상이 polyphosphate-polysaccharide fraction에 분포되어 있는 것으로 나타났다. 세포내 protein 합성에 미치는 카드뮴의 영향을 조사한 결과, 카드뮴 무첨가배지에서 생장한 균체와 카드뮴이 함유된 배지에서 생장한 균체의 세포내 protein 함량은 카드뮴을 첨가함으로써 감소되었으나, ammonium sulfate($30{\sim}75%$ saturation)에 의하여 침전되는 soluble protein의 함량은 카드뮴을 첨가한 배지에서 생장한 균체에서 더 증가되었다. 고분자 가용성 단백질은 카드용 첨가배지에서 배양된 세포가 카드뮴 무첨가 배지에서 배양된 세포에 비하여 증가되었으나, 저분자 단백질 은 감소되었다. 따라서 세포내 protein의 합성은 카드뮴에 의하여 감소되었으나 ammonium sulfate(30-75% saturation)에 의하여 침전되는 고분자 단백질의 합성은 카드뮴에 의하여 촉진되는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.228-235
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• 2011

친환경 선충 방제제 개발을 위해 경북 성주군 선남면 및 충남 공주시 우성면의 시설원예 재배지 토양으로 부터 선충 포식성이 뛰어난 곰팡이 Arthrobotrys thaumasia Nema-1과 선충 표피성분인 collagen과 알집 주성분인 gelatin 분해능이 뛰어난 Pseudomonas putida C-5를 분리 하였다. 이들 분리균의 선충치사 효과를 검토한 결과, A. thaumasia Nema-1 곰팡이 배양액 $5,000mL\;L^{-1}$을 처리 시 방제효과는 72시간 후에 55%이었으나, 포식성 곰팡이 Nema-1과 P. putida C-5 세균 배양액 각각 $5,000mL\;L^{-1}$ 혼합 처리구에서는 65%로 상승하였다. 또한 선충치사효과를 증진시키기 위하여 살선충 활성이 있다고 보고된 계피추출물 $50mg\;L^{-1}$을 $5,000mL\;L^{-1}$의 Nema-1과 C-5 배양액과 혼합하여 처리하였을 때 72시간 경과 후의 치사율은 89%로 상승되었으며, 대표적 살선충제인 선충탄(Fosthiazate) $50mg\;L^{-1}$의 방제가 17%와 님오일 $2,000mL\;L^{-1}$의 방제가 57% 보다 훨씬 높은 수준이었다. 이상의 결과는 생물학적 선충방제제는 미생물 또는 식물체 추출물 단제 보다는 혼합물 형태로 사용하는 것이 더 효과적이라는 결과를 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1851-1859
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• 2000

원유를 분해하는 미생물을 석유화합물로 오염된 토양으로부터 분리하였고, 이들은 Acinetobacter sp. A132, Pseudomonas putida A422, Pseudomonas aeruginosa F721, F722, 그리고 Xanthomonas maltophilia B823으로 동정되었다. 이들 미생물의 유류 분해율을 조사한 결과, strain A132가 $6.04g/L{\cdot}day$로 가장 놓은 분해율을 나타내었다. 탄소수가 10개에서 32개 사이의 n-alkane 화합물을 기질로 사용하여 각각의 화합물에 대한 분해능력을 조사한 결과, strain A132와 F722는 대부분의 기질에 대하여 분해능력을 보였다. Strain A422는 n-alkane 화합물에 대한 분해능력은 높지 않았으나, benzene과 xylene을 분해하는 능력을 가지고 있었다. Strain B823은 원유에서는 조금 생장하였으나, 본 연구에서 사용한 다른 기질들에 대해서는 전혀 분해능력을 보이지 않았다. 한편, n-alkane 혼합화합물에 대한 분해율을 GC/FID로 분석한 결과, strain F722는 $nC_7{\sim}nC_{10}$에서 100%, $nC_{11}{\sim}nC_{24}$에서는 80% 이상 의 높은 분해율을 나타내었다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.311-319
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• 1997

광산폐수, 산업폐수등으로 부터 Cd, Pb, Zn 및 Cu등의 중금속에 강한 내성을 지니고 있을 뿐만 아니라 균체내 중금속 축적능력이 우수한 중금속 내성 미생물 균주 Pseudomonas putida(Cd), Pseudomonas aeruginosa(Pb), Pseudomonas chlororaphis(Zn) 및 Pseudomonas stutzeri(Cu)를 각각 분리하여, 여러가지 물리화학적인 방법으로 세포를 전처리하여 세포구성성분을 인위적으로 조절한 후 세포내 중금속이온의 흡수 거동 및 조단백질 함량과 중금속 축적관계를 조사한 결과는 다음과 같다. 세포를 알카리로 전처리하였을 경우 세포내 중금속 축적은 매우 감소되었으며, 메탄올과 클로포름으로 전처리하였을 경우에는 중금속 축적에 큰 영향을 미치지 않았으나, 메탄올과 클로로포름으로 전처리한 후 다시 알카리로 재차 처리하였을 경우에는 중금속 축적이 매우 감소되었다. 전처리된 세포내 중금속 축적은 용출되지 않고 남아있는 조단백질 함량이 감소됨에 따라 더 얼마나 크게 감소되었으므로 세포 구성물질중 단백질이 중금속 축적에 중요한 역할을 하는 물질인 것으로 판단되었다.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.455-462
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• 2016

Pseudomonas aeruginosa P-5 균주는 홀수개의 탄소수를 갖는 지방산으로부터 3-hydroxyvalerate (3HV)와 medium-chain-length (MCL) 3-hydroxyalkanoates (3HAs) 단위체로 구성된 popolyhydroxyalkanoate (PHA) 공중합체를 생산하는 특이한 성질을 갖고 있다. 이 균주가 갖고 있는 2개의 MCL-PHA synthases ($PhaC1_{P-5}$와 $PhaC2_{P-5}$)의 탄소길이에 따른 기질특이성을 비교하기 위하여 각각의 유전자를 PHA 생합성능이 결여된 돌연변이주 Pseudomonas putida GPp104에 도입하고 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$는 3HV와 MCL 3HAs로 이루어진 공중합체를 생산하지만 $PhaC1_{P-5}$는 단지 MCL 3HAs로 구성된 공중합체를 생산하였다. 이는 $PhaC2_{P-5}$가 $PhaC1_{P-5}$과는 달리 보다 짧은 탄소길이의 3-hydroxyvaleryl Co-A를 기질로 인지하여 합성반응에 이용할 수 있음을 보여주는 것이다. 또한 $PhaC2_{P-5}$의 효소활성 및 기질특이성의 변화를 유도하기 위하여 위치지정 돌연변이생성을 수행하고 P. putida GPp104과 다른 PHA 생합성능 결여 돌연변이주인 Ralstonia eutropha $PHB^-4$에서 발현시킨 결과, $PhaC2_{P-5}$ 내 두 개 아미노산의 치환(Ser326Thr과 Gln482Lys)이 공중합체의 3HV 함량을 크게 증진시키는 효과를 보였다. 두 개 아미노산이 모두 치환된 $PhaC2_{P-5}$ 유전자($phaC2_{P-5}QKST$)를 갖는 P. putida GPp104를 nonanoic acid가 탄소원으로 함유된 배지에서 배양하였을 때, 모균주에 비해 공중합체 함량과 공중합체 내 3HV 함량이 각각 2.5배 및 3.5배 증가하였다. 따라서 $phaC2_{P-5}QKST$를 포함하는 재조합 균주는 개량된 물성의 신규PHAs 생산에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권10호
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• pp.955-963
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• 2005

From sludge of S municipal wastewater treatment plant in Busan, Korea, we isolated the denitrifier DN-9 which showed the ability of denitrification under aerobic conditionby the color change and gas formation in liquid culture with Giltay medium. The isolated strain was identified as Pseudomonas sp. DN-9 on the basis of the morphological, physiological, biochemical and nucleotide sequence analysis of l6S rRNA. The isolated strain, Pseudomonas sp. DN-9, has cytochrome $cd_1$, nirS of nitrite reductase. By the co-existance of additional ammonium and nitrate ion, the strain was not affected largely on growth in SL series broth. It seemed the result of denitrification. Although Pseudomonas sp. DN-9 has a good nitrate reduction activity under aerobic condition, the activity is less than Pseudomonas stutzeri in same cultivation condition. However, Escherichia coli had little the activity of aerobic denitrification and Pseudomonas putida showed lower activity of aerobic denitrification than Pseudomonas sp. DN-9 and Pseudomonas stutzeri in this study.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권6호
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• pp.835-842
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• 2014

Haloperoxidase (HPO, E.C.1.11.1.7) is a metal-containing enzyme oxidizing halonium species, which can be used in the synthesis of halogenated organic compounds, for instance in the production of antimicrobial agents, cosmetics, etc., in the presence of halides and $H_2O_2$. To isolate and evaluate a novel non-metal HPO using a culture-independent method, a cassette PCR library was constructed from marine seawater in Japan. We first isolated a novel HPO gene from Pseudomonas putida ATCC11172 by PCR for constructing the chimeric HPO library (HPO11172). HPO11172 showed each single open-reading frame of 828 base pairs coding for 276 amino acids, respectively, and showed 87% similarity with P. putida IF-3 sequences. Approximately 600 transformants screened for chimeric genes between P. putida ATCC11173 and HPO central fragments were able to identify 113 active clones. Among them, we finally isolated 20 novel HPO genes. Sequence analyses of the obtained 20 clones showed higher homology genes with P. putida or Sinorhizobium or Streptomyces strains. Although the HPO A9 clone showed the lowest homology with HPO11172, clones in group B, including CS19, showed a relatively higher homology of 80%, with 70% identy. E. coli cells expressing these HPO chimeric genes were able to successfully bioconvert chlorodimedone with KBr or KCl as substrate.