• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권3호
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• pp.435-442
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• 2001

Poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate) [P(3HPV)] was efficiently accumulated from 5-phenylvalerate (5PV) in Pseudomonas putida BM01 in a mineral salts medium containing butyric acid (BA) as the cosubstrate. A nove aromatic copolyester, poly(5 mol% 3-hydroxy-4-phenylbutyrate-co- 95 mol% 3-hydroxy-6-phenylhexanoate) [P(3HPB-co-3HPC)] was also synthesized from 6-phenylhexanoate (6PC) plus Ba. The two aromatic polymers, P(3HPV) and P(3HPB-co-3HPC), were found to be amorphous and showed different glass-transition temperatures at $15^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$, respectively. When the bacterium was grown ina medium containing 20 mM 5PV as the sole carbon source for 140 h, 0.4 g/l of dry cells was obtained in a flask cultivation and 20 wt% of P(3HPV) homopolymer was accumulated in the cells. However, when it was grown with a mixture of 2 mM 5PV and 50 mM BA for 40 h, the yield of dry biomass was increased up to 2.5 g/l and the content of P(3HPV) in the dry cells was optimally 56 wt%. This efficient production of P(3HPV) homopolymer from the mixed substrate was feasible because BA only supported cell growth and did not induce any aliphatic PHA accumulation. The metabolites released into the PHA synthesis medium were analyzed using GC or GC/MS. Two $\beta$-oxidation derivatives, 3-phenylpropionic acid and trans-cinnamic acid, were found in the 5V-grown cell medium and these comprised 55-88 mol% of the 5PV consumed. In the 6PC-grown medium containing Ba, seven ${\beta}$-oxidation and related intermediates were found, which included phenylacetic acid, 4-phenylbutyric acid, cis-4-phenyl-2-butenoic acid, trans-4-phenyl-3-butenoic acid, trans-4-phenyl-2-butenoic acid, 3-hydroxy-4-phenylbutyric acid, and 3-hydroxy-6-phenylhexanoic acid. Accordingly, based on the metabolite analysis, PHA synthesis pathways from the two aromatic carbon sources are suggested.

• Journal of Microbiology
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• 제44권2호
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• pp.192-199
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• 2006

Pseudomonas putida KL47 is a natural isolate that assimilates benzene, 1-alkylbenzene $(C_1-C_4)$, biphenyl, p-cumate, and p-cymene. The genetic background of strain KL47 underlying the broad range of growth substrates was examined. It was found that the cym and cmt operons are constitutively expressed due to a lack of the cymR gene, and the tod operon is still inducible by toluene and biphenyl. The entire array of gene clusters responsible for the catabolism of toluene and p-cymene/p-cumate has been cloned in a cosmid vector, pLAFR3, and were named pEK6 and pEK27, respectively. The two inserts overlap one another and the nucleotide sequence (42,505 bp) comprising the cym, cmt, and tod operons and its flanking genes in KL47 are almost identical (>99 %) to those of P. putida F1. In the cloned DNA fragment, two genes with unknown functions, labeled cymZ and cmtR, were newly identified and show high sequence homology to dienelactone hydrolase and CymR proteins, respectively. The cmtR gene was identified in the place of the cmtI gene of previous annotation. Western blot analysis showed that, in strains F1 and KL47, the todT gene is not expressed during growth on Luria Bertani medium. In minimal basal salt medium, expression of the todT gene is inducible by toluene, but not by biphenyl in strain F1; however, it is constantly expressed in strain KL47, indicating that high levels of expression of the todST genes with one amino acid substitution in TodS might provide strain KL47 with a means of adaptation of the tod catabolic operon to various aromatic hydrocarbons.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.377-382
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• 2003

1차 DEAE-Toyopearl 650 M ion exchange column chromatography 및 2차DEAE-Sephadex A-50 ion exchange column chromatography에 의해 정제를 수행한 결과 15.92 units/mg의 정제배율 및 비활성은 92배, 정제 효소의 순도는 SDS-PAGE에 의해 단일 밴드를 나타내었으며, 분자량은 43kDa으로 추정되었다. 래트의 대장암 세포인 RR1022세포와, 사람의 난소암 세포인 SKOV-3 세포에서 RPMI1640 배지와 methionine이 결핍된 RPMI1640 배지를 처리한 결과 정상군에 비해 대조군의 $^{11}$ C-methionine의 섭취 변화가 증가하였다. 종양세포인 RR1022, SKOV-3세포에 methioninase 투여하여 종양세포의 생존율의 변화를 trypan blue 기법으로 확인한 결과 배지내에서 종양세포의 증식에 필요한 methionine의 농도가 감소하여 DNA, RNA, Protein의 합성을 저해한다고 사료된다. 종양세포인 RR1022, SKOV-3세포에 methioninase를 투여한 결과 정상군에 비해 대조군이 시간 지나면서 $^{11}$ C-methionine의 섭취 변화가 증가하였다. 동물의 $^{11}$ C-methionine PET 영상 결과 종양과 염증병변이 모두 관찰되었다. rMET를 투석한 결과 염증병변의 섭취에 비하여 종양의 섭취가 증가하는 경향이 관찰되었으며, 정제한 methioninase를 투여하고 영상을 얻은 경우에도 종양 섭취가 염증보다 높게 나타났다. 종양세포에 methioninase를 처리하면 methionine의 섭취 요구량은 시간이 지나면서 증가하였으며 생존율은 감소하였다. 종양 동물모델에서도 methioninase를 투여한 경우 종양의 좋은 $^{11}$ C-methionine 섭취를 관찰할수 있었으며 methioninase의 이용이 종양의 검출에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 화훼연구
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• 제19권3호
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• pp.144-150
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• 2011

본 연구는 염류집적 국화 재배지 토양적응성 인산분해미생물 탐색하고 선발된 미생물 시용을 통한 염류집적 국화 재배지 토양에서의 토양 화학성의 변화를 조사하였으며 이를 통하여 염류집적 국화 재배지 토양 환경 개선 기술을 개발하고자 수행되었다. 시험에 사용된 인산분해미생물은 염류집적토양에서 분리된 Pseudomonas putida(KSJ11), Acinetobacter calcoaceticus (KSJ3) 및 Acinetobacter calcoaceticus (WP20) 3종류이었으며 미생물의 제형은 버미큘라이트에 혼합되어 있는 상용화된 제품을 이용하였다. 시험장소는 광주광역시 광산구 소재 신우화훼농장의 15년간 작물이 재배되어 염류집적현상이 나타나는 국화재배지에서 처리구 $82m^2$에 각각의 미생물 제재 250 L씩 시용하였다. 염류집적이 이루어진 국화재배온실에 처리된 인산분해미생물 Acinetobacter calcoaceticus(KSJ3; WP20)는 유효인산을 효율적으로 분해하는 것으로 나타났으며, 특히 Acinetobacter calcoaceticus(WP20)는 염류의 분해능력이 높았다. 인산분해미생물 시용에 따라 토양내 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량의 증가가 A. calcoaceticus(KSJ3; WP20)처리구에서 뚜렷하게 나타났으며 이러한 변화의 영향으로 판단되는 토양내 전기전도도도 증가되었다. 또한 인산분해미생물 시용은 선충밀도의 감소효과를 나타내어 토양환경개선을 위한 재료로 활용될 가능성을 나타내었다. 결과적으로 염류집적이 이루어진 국화재배 온실에서의 인산분해미생물 시용은 처리된 미생물의 종류에 따라 차이를 나타내었지만 토양의 유효인산량 증가와 양이온의 유용화에는 분명한 효과를 나타내었다. 따라서 염류집적 토양에서의 인산분해미생물 시용은 토양양분의 효율적인 사용을 가능하게 할 수 있는 방안이 될 수 있기 때문에 시비량 절감 등의 방법으로 활용할 수 있다고 판단되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.259-271
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• 2021

Many bacteria metabolize aromatic compounds via catechol as a catabolic intermediate, and possess multiple genes or clusters encoding catechol-cleavage enzymes. The presence of multiple isozyme-encoding genes is a widespread phenomenon that seems to give the carrying strains a selective advantage in the natural environment over those with only a single copy. In the naphthalene-degrading strain Pseudomonas putida ND6, catechol can be converted into intermediates of the tricarboxylic acid cycle via either the ortho- or meta-cleavage pathways. In this study, we demonstrated that the catechol ortho-cleavage pathway genes (catBICIAI and catBIICIIAII) on the chromosome play an important role. The catI and catII operons are co-transcribed, whereas catAI and catAII are under independent transcriptional regulation. We examined the binding of regulatory proteins to promoters. In the presence of cis-cis-muconate, a well-studied inducer of the cat gene cluster, CatRI and CatRII occupy an additional downstream site, designated as the activation binding site. Notably, CatRI binds to both the catI and catII promoters with high affinity, while CatRII binds weakly. This is likely caused by a T to G mutation in the G/T-N11-A motif. Specifically, we found that CatRI and CatRII regulate catBICIAI and catBIICIIAII in a cooperative manner, which provides new insights into naphthalene degradation.

• 생명과학회지
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• 제11권3호
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• pp.235-241
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• 2001

To select the sntagonistic bacteria against B. cinerea, isolates were screened from the eggplant leaves and rhizosphere soils in the eggplnat fields in the greenhouse. W1 and P99 isolates were selected by the inhibition of mycelial growth of B. cinerea E12 in vitro test. These isolates, W1 and P99, were identified as Bacillus subtilis and Pseudomonas putida, respectively, by the Bergeys manual and API systems, For the formulation of the antagonistic bacteria, the media for the mass production were prepared with biji(soybean curd residues) or soybean flour. B. subtilis W1 or P. putida P99 was mass cultured in biji broth or soybean flour extrect broth and then soybean flour, corn starch flour, rice glutinous flour and biji flour as high molecular substrates were added. These mixtures were dried, grinded and formulated as brofungicides of wettable powder type. The assess the control effect of biofungicides against the infection of B. cinerea, six types of formulations were assayed at the pot culturing with eggplant in the greenhouse. According to the results, there were no significant differences among the formulation methods. However, P99S or PppB formulated with P. putida P99 showed the highest control values as 90.4% and 96.1%, respectively. Then. BSB or BSD formulated whit B. subtilis W1 were 80.8% and 83.0%, respectively. There afforementioned values were more effective than that of chemical fungicide. Ipro W.P which showed as 72.6%.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.189-196
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• 2001

내분비계 장애물질로 잘 알려진 bisphenol A (BPA)를 단일탄소원으로 이용하여 균체성장을 나타내는 미생물 87주를 공단주변의 토양, 폐수 혹은 활성슬러지로부터 분리하였다. 분리된 균주 중 균체성장이 우수한 균주 8중을 2차 분리하였으며, 이 중 BPA분해효율이 뛰어난 3종의 균주를 BPA분해미생물로 최종 선별하였다. 최종 선별된 3종의 균주를 16s rDNA의 부분적 염기서열 및 형태학적, 생리학적 특성조사를 통해 Serratia maycescens 1901, S, marcescens 1902 그리고 Pseudomanas putida 1401로 동정되었다. BPA분해능은 HPLC분석을 통해 배양액중의 잔존 BPA 농도로 측정하였으며, 최종 선별된 3종의 균주를 대상으로 BPA가 100 mg/1흑은 500 mg/l의 농도로 포함된 최소 무기염 배지(PAS) 및 비타민을 포함하는 PAS인 PAV 배지에서 배양하여 BPA 분해능을 조사한 결과 20-40%의 분해효율을 나타내었다. 이들 균주의 균체성장은 PAS 배지에서 보다 PAV배지에서 우수하였다. S. marcescens 1901은 저농도(100 mg/l) BPA에서 분해효율이 다른 2종의 균주보다 우수하였고, S. marcescens 1902와 P. putida 1401은 고농도(500 mg/l)에서 BPA분해효율이 높았다. 선별된 3균주의 순수배양과 흔합배양에 의한 BPA분해효율을 비교한 결과, 유의한 차이는 나타나지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.552-558
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• 2023

Levulinic acid (LA) is a valuable chemical used in fuel additives, fragrances, and polymers. In this study, we proposed possible biosynthetic pathways for LA production from lignin and poly(ethylene terephthalate). We also created a genetically encoded biosensor responsive to LA, which can be used for screening and evolving the LA biosynthesis pathway genes, by employing an LvaR transcriptional regulator of Pseudomonas putida KT2440 to express a fluorescent reporter gene. The LvaR regulator senses LA as a cognate ligand. The LA biosensor was first examined in an Escherichia coli strain and was found to be non-functional. When the host of the LA biosensor was switched from E. coli to P. putida KT2440, the LA biosensor showed a linear correlation between fluorescence intensity and LA concentration in the range of 0.156-10 mM LA. In addition, we determined that 0.156 mM LA was the limit of LA detection in P. putida KT2440 harboring an LA-responsive biosensor. The maximal fluorescence increase was 12.3-fold in the presence of 10 mM LA compared to that in the absence of LA. The individual cell responses to LA concentrations reflected the population-averaged responses, which enabled high-throughput screening of enzymes and metabolic pathways involved in LA biosynthesis and sustainable production of LA in engineered microbes.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.260-264
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• 1992

2, 4, 5-T 분해균주인 Pseudomonas sp. EL-071P 는 rifampicin, ampicilin, kanamycin 등의 중금속에 대하여 내성을 가지고 있었다. 이 균주로부터 2, 4, 5-T 분해능과 rifampicin 의 내성에 관련된 하나의 plasmid 를 분리, 정제하였으며 그 크기는 약 40 kb 이었다. E. coli 에 2, 4, 5-T 분해능에 관ㅎ련된 plasmid 를 transformation 한 결과 2, 4, 5-T 분해에는 plasmid 가 관여함을 확인할 수 있었다. 이 균주는 다양한 염소계방향족 동족체화합물을 유일한 탄소원으로 하여 생육할 수 있었으며, chlorophenol compound 의 경우 CI$^{-}$ 의 치환위치가 ortho, para-, meta- 위치순으로 분해가 잘 되었다. 2, 4, 5, -T 의 기질 유사체인 4-chlorophenol 에 의해 2, 4, 5-T 대사가 저해되었다. 비염소계 방향족화합물중 benzoate, salicylate, toluene 은 Pseudomonas sp. EL-071P 와 Pseudomonas putida KCTC 1643 에 의해 탄소원으로 이용되었으나 naphtalene 의 경우 Pseudomonas sp. EL-071 에 의해서만 탄소원으로 이용되어 표준균주인 Pseudomonas putida KCTC 1643 과 상이한 결과를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-47
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• 1988

토양중(土壤中) 향광색소생성세균(螢光色素生成細菌)에서 형성(形成)되는 3가철등(價鐵等)의 양(陽) ion 결합물질(結合物質)인 Siderophore 생성(生成)이 토양부생성사상균(土壤腐生成絲狀菌)의 생육(生育) 및 $Fe^{3+}$와 $Mn^{2+}$의 흡수이용(吸收利用)에 관(關)한 영향(影響)을 밝히고저 실내실험(室內實驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 형광색소생성(螢光色素生成) 토양세균(土壤細菌)인 Pseudomonas putida Pt-II의 인공배지(人工培地)에 접종(接種)은 Siderophore 생성(生成)을 증가(增加)시켰다. 2. 경시적(徑時的) Siderophore 생성량(生成量)은 3가철(價鐵)의 첨가(添加)로 감소(減少)되었으며 철결합물질(鐵結合物質)인 EDDHA와 유사(類似)한 작용(作用)을 보였다. 3. Siderophore 농도(濃度)의 증가(增加)는 토양부생성(土壤腐生性) 사상균(絲狀菌)의 생육(生育)을 억제(抑制)하였으며 억제(抑制)의 정도(程度)는 독소생성(毒素生成) 사상균(絲狀菌)인 Stachybotrys chatarum과 F. solani에서 강(强)하였으나 F. oxysporum에 대해서는 억제력(抑制力)이 약(弱)하였다. 4. 인공배지내(人工培地內)에서 $Mn^{2+}$의 농도변화(濃度變化)는 Siderophore 생성(生成)에 영향(影響)하지 못하였으나 토양부생성사상균(土壤腐生性絲狀菌)의 생체중(生體重) 증가(增加)와는 정상관관계(正相關關係)를 보였음.