• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제9권2호
• /
• pp.230-233
• /
• 1999

A plasmid vector was constructed for the expression and secretion of Bacillus macerans cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) in Bacillus subtilis. The vector, pUBACGT, was composed of the ribosome-binding sequence, signal sequence, and cgt gene from B. macerans under the control of amyR2, the promoter of amyE gene coding for $\alpha$-amylase from B. subtilis var. natto. Bacillus subtilis LKS88, a mutant strain lacking genes for an amylase and two proteases, was used as a host for the transformation of the plasmid vector. The transformants were selected on kanamycin-containing Luria-Bertani plates. The starch hydrolyzing activity was observed on the starch-containing plates by the iodine method and cyclodextrin-forming activity was detected in the culture medium. A SDS-PAGE analysis showed that most of the expressed CGTase in the recombinant B. subtilis was secreted into the medium at a high expression level.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
• /
• pp.707-710
• /
• 2003

A strong constitutive $P_{JH}$ promoter from Bacillus was applied to overexpress the end oxylanase gene in Bacillus subtilis. The expression plasmid, pJHKJ4, was designed to contain the $P_{JH}$ promoter and endoxylanase promoter $(P_B)$, and introduced into Bacillus subtilis DB431 The total activities of the enzymes reached about 140 unit/ml by cultivation of B. subtilis DB431 harboring pJHKJ4 in LB glucose medium. Ultrafilteration is effective its yield is 70%.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제45권4호
• /
• pp.190-194
• /
• 2002

Bacillus subtilis의 glutamyl-tRNA synthetase(GluRS)는 대장균에서 발현될 때 숙주세포의 $tRNA_1^{Gln}$에 glutamate를 잘못 아실화하여 독성을 나타내는 것으로 추정되고 있다. 이러한 B. subtilis GluRS를 대장균에서 과발현 시키기 위하여 B. subtilis 168 균주의 chromosomal DNA에서 GluRS의 유전자(gltX)를 PCR을 이용하여 증폭하고 T7 promoter에 의해 발현이 조절되는 pET11a expression vector에 클로닝하였다. 이 재조합된 pEBER plasmid DNA로 T7 RNA polymerase를 갖는 대장균 NovaBlue(DE3)에 형질전환하였다. 형질전환된 대장균에 IPTG를 처리하여 과량 생성된 GluRS 단백질은 ammonium sulfate 분별침전 후 EPLC를 이용한 Source Q column anion exchange chromatography, Superdex 200 column gel filtration, Mono Q column anion exchange chromatography로 정제하였다. 정제된 B. subtilis의 GluRS 분자량은 약 55 kDa이었으며 효소의 활성도는 조효소액에 비해 18배로 증가하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.52-57
• /
• 2008

식물체 구성성분의 하나인 hemicellulose의 대부분을 차지하는 xylan은 농산 폐기물 또는 목재 성분의 약 30%를 차지하는 풍부한 자원물질이다. 이러한 xylan을 효과적으로 분해하기 위해 Bacillus에서 발현시킨 재조합 endoxylanase를 이용하여 기능성 식품소채인 xylooligosaccharide의 최적 생산 조건을 조사하였다. B. subtilis 재조합 균주 DB431/pJHKJ4를 이용한 발효조 회분배양 결과, endoxylanse의 총 활성은 857 unit/ml이며, 대부분이 세포밖으로 분비됨을 알 수 있었고, 분비효율은 92%로 나타났다. 재조합 endoxylanase를 이용하여 xylan으로부터 xylooligosaccharide 생성을 위한 최적 반응조건을 검토한 결과, xylooligosaccharide 생산을 위한 기질로는 birchwood xylan이 적합함을 알 수 있었고, 4%의 xylan 농도에서 가장 많은 xylooligosaccharide 을 생산하며, xylobiose와 xylotriose가 주생성물임을 알았다. 효소의 농토와 반응시간의 영향은 10 unit의 endoxylanase를 첨가하여 1시간 반응시켰을 때 가장 많은 양의 xylooligosaccharide을 생산할 수 있었고, 반응온도는 $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$가 적합함을 알았다. 결론적으로 재조합 endoxylanase을 이용한 xylooligosaccharide생성에는 10 unit endoxylanase과 4% birchwood xylan을 기질로 이용하여 $50^{\circ}C$에서 1시간 반응시키는 것이 최적반응 조건임을 알았다.

• 생명과학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.391-395
• /
• 2004

B. stearothermophilus NO2의 CGTase 유전자 (cgtS)를 구성적 $P_{JH}$ promoter 하류에 subcloning 하여 재조합 plasmid pIH-CGT1 (8.14 kb)을 구축하고 B. subtilis DB431에 형질 전환하였다. B. subtilis DB431/pJH-CGT1를 5가지 배지(LB, 2${\times}$LB, 5% molasses+2% CSL, CS, LBG)로 flask 배양하여 균체증식과 CGTase발현량 및 분비국재성을 조사하여 최적 배지를 결정하였다. 그 중 〔5% molasses+2% CSL〕 배지에서 9시간에 1.8 unit/$m\ell$의 CGTase가 발현$.$생산되었다. 이 결과를 토대로 3. subtilis DB431/pJH-CGT1를 〔10% molasses + 5% corn steep liquor〕 배지에서 발효조 회분 배양한 결과, 30시간 배양시 CGTase의 최대 발현량은 4.2 unit/$m\ell$, 90%의 분비 효율, 90% 이상의 plasmid 안정성을 나타내었다. 저렴한 산업용 molasses 배지로 발효조 회분배양시 플라스크 배양보다 균체증식과 CGTase 발현량이 2배 이상의 증가된 값을 얻었다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.207-212
• /
• 2010

전통 발효식품인 된장으로부터 mannanase의 생산균으로 분리된 WL-8 균주는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis WL-8은 locust bean gum 보다는 밀기울이 첨가된 LB 배지에서 mannanase 생산성이 높았으며, 24시간 배양하였을 때 약 20 U/ml에 이르렀다. 분리균 WL-8의 mannanase 유전자를 클로닝하여 그 염기서열을 결정한 결과 mannanase 유전자는 362 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하며 1,086 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 WL-8의 mannanase는 GH family 26에 속하며 B. subtilis의 mannanases와 매우 상동성이 높았다. B. subtilis WL-8의 mannanase 유전자를 함유한 재조합 대장균의 배양상등액과 균체파쇄상등액을 사용하여 반응특성을 조사한 결과 pH 5.5와 $60^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였으며, $60^{\circ}C$보다 높은 온도에서 배양상등액보다는 균체파쇄상등액에 존재하는 mannanase가 더 높은 활성을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.122-129
• /
• 1998

최근 생물방제균으로 주목받고 있는 Enterobacter cloacae의 방제기작이 이 균에 의해 토양내에서 생산된 휘발성 ammonia이며 ammonia의 생산에는urease가 관계한다는 보고를 근거로 하여, 항생물질 생산성 균주로 선발된 우수한 길항균주에 암모니아 생성능, 즉 urease 유전자를 유전적으로 부가함으로써 항진균성 길항물질 생산과 암모니아 생산이 동시에 이루어 질 수 있는 새로운 다기능의 생물방제균을 유전적으로 육종하고자 하였다. 저병해 인삼경작지로부터 식물근부균 Fusarium solani의 생육을 강하게 억제하는 길항세균 한 균주 SH14균주를 분리, 선발하였으며, 분리된 균주를 동정한 결과 Bacillus subtilis이거나 그 근연종으로 추정되었다. 억제기작 실험을 통해 길항균주 B. subtilis SH14에 의해 생산되는 항진균성 길항물질은 외막가수분해효소와 같은 고분자 물질이 아니라 열에 안정한 저분자의 항생물질임을 알 수 있었다. 한편 ammonia 생산을 위한 urease의 유전자는 urease 생산력이 강력한 호알칼리성 Bacillus pasteurii의 urease 생산유전자를 E. coli-Bacillus shuttle vector인 pEB203에 subcloning하였고, 이어서 pGU 366으로 명명된 이 recombinant plasmid를 선발된 항진균성 길항균주 B. subtilis SH14에 PEG-induced protoplast transformation 방법으로 도입, 발현시켰으며, 최적조건을 조사하여 90분간의 lysozyme 처리과정 후 1.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 DNA와 40% PEG4000의 첨가로 약 6.5$\times$$10^{-4}$의 형질전환율을 얻을 수 있었다. 아울러 암모니아 생성능이 부가된 생물방제균 B. subtilis SH14(pGU366)에 의해 식물근부균 F. solani에 대한 생육억제력이 증가되는지 여부를 억제거리 측정법과 균체중량법을 통해 확인한 결과 urease 유전자가 도입된 형질전환체 B. subtilis SH14(pGU366)의 근부균 생육억제능이 각각 36.7%, 44.0%정도로 숙주균주인 B. subtilis SH14에 비해 근부균 생육억제능을 보다 강하게 나타내었음을 알 수 있었다. 따라서 항진균성 항생물질 생산성 생물방제균 B. subtilis SH14에 외부의 urease유전자를 도입하여 ammonia 생성능을 부가함으로써 생물방제력의 상승효과를 거둘 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제18권1호
• /
• pp.59-62
• /
• 2008

The peptide methionine sulfoxide reductases (Msrs) are enzymes that catalyze the reduction of methionine sulfoxide back to methionine. Because of two enantiomers of methionine sulfoxide (S and R forms), this reduction reaction is carried out by two structurally unrelated classes of enzymes, MsrA (E.C. 1.8.4.11) and MsrB (E.C. 1.8.4.12). Whereas MsrA has been well characterized structurally and functionally, little information on MsrB is available. The recombinant MsrB from Bacillus subtilis has been purified and crystallized by the hanging-drop vapor-diffusion method, and the functional and structural features of MsrB have been elucidated. The crystals belong to the trigonal space group P3, with unit-cell parameters a=b=136.096, $c=61.918{\AA}$, and diffracted to $2.5{\AA}$ resolution using a synchrotron-radiation source at Pohang Light Source. The asymmetric unit contains six subunits of MsrB with a crystal volume per protein mass $(V_M)\;of\;3.37{\AA}^3\;Da^{-1}$ and a solvent content of 63.5%.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권3호
• /
• pp.537-543
• /
• 2005

Subtilisin (EC 3.4.21.14) is the major extracellular alkaline serine protease of Bacillus species. Previously, we found that subtilisins did not migrate in the electrophoretic field in the Laemmili buffer system due to their high pI values (over 8.8); however, it formed a 'binding mode' at the top of the separating gel [5]. Utilizing this characteristic, four subtilisins from Bacillus sp. strains (e.g., B. subtilis 168, B. subtilis KCTC 1021, B. amyloliquefaciens KCTC 3002, and Bacillus sp. DJ-1 and DJ-4) were easily and quickly identified by an over-running electrophoretic technique with a miniscale culture supernatant (less than 20 ml) without any column chromatographic steps. Two subtilisins (DJ-l and a recombinant version) from Bacillus sp. DJ-l were characterized, and the enzymatic properties were determined by SDS-fibrin zymography and densitometric analysis. Based on this observation, the recombinant pro-subtilisin DJ-l showed the same 'binding mode,' similar to native subtilisin DJ-l. On the other hand, mature subtilisin DJ -1 without pro-peptide showed no enzymatic activity.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.468-475
• /
• 1988

고초균 (Bacillus subtilis)의 cytidine/2'deoxycytidine deaminase (EC 3.5.4.5)를 로드하는 cdd 유전자를 cdd 결손변이주 B. subtilis ED4O에서 발현시켰다. 이 cdd 유전자는 Bacillus의 λD69 유전자은행으로부터 처음 클로닝된 것으로서 B. subtilis-Escherichia coli 의 shuttle vector pGB 215-110ΔB의 EcoRl/Pvul 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 ED4O는 야생주에 비해 3700unit의 강한 cdd 활성을 나타내었으며 이 클론된 백터 pSO100 을 E. coli에서 발현시키면 B. subtilis 비해 2배의 강한 활성을 나타내었다. 겔 여과로 부분정제한 본 효소의 Km치는 1.88$\times$$10^{-4}$M이었으며 Vmax=11.1 $\mu$mol/min/mg 단백이었다. 이 효소는 0.1M mercaptoethanol과 수은에 의해 완전저해되었으며 p-chloromercurybenzoic acid에 대해 Ki=5$\mu$M로 나타났다. 본 효소의 활성상실은 monomer에 함유된 6개의 cysteine 잔기의 일부가 활성단으로 작용하는 과정이 저해되었거나 tetramer로서의 회합과정이 저해되었기 때문인 것으로 추측되었다.