• Current Research on Agriculture and Life Sciences
• /
• 제11권
• /
• pp.81-89
• /
• 1993

xylA 유전자의 발현에 관한 xylR 유전자의 조절 메카니즘을 밝히기 위한 연구의 일환으로 xylA 프로모터 하류에 cat 유전자를 삽입시켜 Pxyl-cat-xylA 융합 플라스미드인 pEXC131을 제작하였고 이 플라스미드를 xylA 변이주인DH77로 형질전환시킨 결과 xylose의 유도시에만 Cm 내성과 xylose isomerase활성이 나타났다. pEXC1131/DH77에 NTG를 처리하여 xylose 유도없이도 Cm 내성과 xylose isomerase의 활성을 나타내는 xylA 유전자의 구성적 변이주인 pEXC131-39를 xylR 변이주인 DH60으로 형질전환시킨 균주가 xylose에 의한 유도와 무관하게 Cm 내성 및 xylose isomerase 활성을 가지는 것으로 보아 xylA 유전자의 프로모터부위의 변이에 의한 구성적 변이주임을 확인하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
• /
• 제10권
• /
• pp.125-135
• /
• 1992

Xylose 오페론의 조절기구(調節機構)를 밝히고 xyl 유전자(遺傳子)를 가진 재조합유전자(再組合遺傳子)들의 수용세포(受容細胞)로 사용(使用)하기 위해 대장균(大腸菌)에 NTG를 처리(處理)하여 xylose를 이용(利用)할 수 없는 xyl 변이주(變異株)를 최종(最終) 9주(株) 선발(選拔)하였다. MC-Xyl 한천평판배지(寒天平板培地)에서 백색(白色) 콜로니로 분리(分離)된 xyl 변이주(變異株)들은 모두 LB와 DM-Glc 배지(培地)에서는 친주(親株)인 E. coli JM109와 동일(同一)하게 자랐으나, DM-Xyl 배지(培地)에서는 생육(生育)하지 못했다. 그러나 xyl 유전자(遺傳子) 전체(全體)를 가진 pBX1으로 형질변형(形質變形)시킨 결과(結果) 모두MC-Xyl 한천평판배지(寒天平板培地)에서는 적색(赤色) 콜로니를 나타내고 xylose isomerase 활성(活性)도 친주(親株)와 유사(類似)하게 되살아 났다. 이들의 부귀(復歸) 돌연변이빈도(突然變異頻度)는 $10^{-8}{\sim}10^{-11}$ 이하(以下)로 유전적(遺傳的)으로 안정(安定)되었다. 분리(分離)된 xyl 변이주(變異株)와 그들의 형질전환주(形質轉換株)에 대하여 MC-Xyl과 MC-Xylu 한천평판배지(寒天平板培地)에서 콜로니의 색(色)을 관찰(觀察)하였고 xylose isomerase와 xylulokinase의 활성(活性)을 측정(測定)하여 다시 xylT 변이주(變異株) 3주(株)(DH13, DH121, DH125) xylA 변이주(變異株) 1주(株)(DH77), xylB 변이주(變異株) 1주(株)(DH43) 그리고 xylose 존재하(存在下)에서 이들 효소(酵素)들의 생성(生成)을 조절(調節)하는 xylR 변이주(變異株) 3주(株)(DH10, DH53, DH60), 마지막으로 xylR, A 유전자부위(遺傳子部位)에 변이(變異)가 일어난 것(DH35)으로 최종선별(最終選別)하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제18권5호
• /
• pp.837-844
• /
• 2008

Glucose (xylose) isomerases from Streptomyces sp. have been used for the production of high fructose corn syrup for industrial purposes. An 11-kb DNA fragment containing the xyl gene cluster was isolated from Streptomyces lividans TK24 and its nucleotide sequences were analyzed. It was found that the xyl gene cluster contained a putative transcriptional repressor (xylR), xylulokinase (xylB), and xylose isomerase (xylA) genes. The transcriptional directions of the xylB and xylA genes were divergent, which is consistent to those found in other streptomycetes. A gene encoding XylR was located downstream of the xylB gene in the same direction, and its mutant strain produced xylose isomerase regardless of xylose in the media. The enzyme expression level in the mutant was 4.6 times higher than that in the parent strain under xylose-induced condition. Even in the absence of xylose, the mutant strain produce over 60% of enzyme compared with the xylose-induced condition. Gel mobility shift assay showed that XylR was able to bind to the putative xyl promoter, and its binding was inhibited by the addition of xylose in vitro. This result suggested that XylR acts as a repressor in the S. lividans xylose operon.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제11권6호
• /
• pp.1002-1010
• /
• 2001

The D-xylose operon in Escherichia coli is known to be regulated by a transcriptional activator protein, XyIR, which is responsible for the expression of both xylAB and xylFGH gene clusters. The XyIR was purified to homogeneity by using the maltose binding protein fusion expression and purification systems involving two chromatography steps. The purified XyIR protein was composed of two subunits of 45 kDa, which was determined by both sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis and gel filtration. The purified XyIR was specifically bounded to the xylA promoter, regardless of adding xylose to the reaction mixture, but binding of XylR was specifically bounded to the xylA promoter, regardless of adding xylose to the reaction mixture, but binding of XylR to the xylA promoter was enhanced by adding xylose. The enhanced binding ability of XyIR in the presence of xylose was not diminished by adding glucose. The presumed XyIR binding site is located between 120 bp to 100 bp upstream the xylA initiation codon.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제53권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2010

xylA 프로모터는 대장균의 xylose 대사에 관여하는 xylose 오페론 상의 중요한 프로모터이다. 이 프로모터는 xylose에 의해 강하게 조절을 받는다고 알려져 있다. 이러한 특징은 새로운 발현 백터를 구축하는데 충분한 조건을 갖추고 있다고 생각된다. 본 연구에서는 이러한 xylose에 의해 유도 되는 발현벡터를 구축하기 위하여 600 bp의 xylA 프로모터를 증폭하여 pUC18의 AatII와 HindIII 사이에 삽입하여 pXA600을 구축하였다. 또한 조절단백질인 XylR의 영향을 조사하기 위하여 xylR 유전자를 삽입하여 pXAR600을 구축하였다. 발현의 강도를 측정하기 위하여 3,048 bp의 lacZ유전자를 xylA 프로모터의 하류에 연결하여 pXA600-lacZ와 pXAR600-lacZ를 구축하고 대장균 JM109에 형질전환시켰다. 구축된 pXA600-lacZ와 pXAR600-lacZ는 LB 배지에서 배양하였을 때 xylose 유도하에서 각각 1,641 unit와 2,304 unit의 $\beta$-galactosidase 활성을 보였으며, DM 배지상에서 배양했을 때 xylose 유도 시 각각 6,282 unit와 9,320 unit의 $\beta$-galactosidase 활성을 보였다. 또한 왜래 유전자의 발현 가능성을 확인하기 위하여 S. thermocyaneoviolaceus의 내열성 xylanase를 코딩하는 xynA 유전자를 실제로 구축된 pXA600과 pXAR600에서 발현을 확인하여 pXA600 및 pXAR600이 새로운 xylose 유도성 발현벡터로서의 사용 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1277-1284
• /
• 2018

본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제39권6호
• /
• pp.430-436
• /
• 1996

대장균에서 xylose isomerase(XI) 생산의 조절양상을 밝히기 위한 연구의 일환으로 유도물질인 xylose에 의한 XI 생산유도 및 glucose에 의한 이화물 억제 양상을 조사하였다. XI 생산 유전자인 xylA 유전자의 발현을 조절하는 xylR 유전자가 염색체에 존재하는 상태에서 xylA 유전자가 고복제수 유래의 플라스미드에 존재하는 경우 (pEX202/DH77)와 저복제수 유래의 플라스미드에 존재하는 경우(pEX102/DH77)에는 염색체에 존재하는 경우 (JM109)보다 0.4% xylose 첨가에 의한 XI의 유도생산이 각각 1.9 및 1.7배 정도 증가하였다. 염색체에 존재하는 xylR 유전자에 의해 생산된 xylR유전자 산물이 xylA 유전자가 플라스미드에 존재할 경우에도 염색체에 존재할때와 마찬가지로 작용하는 것으로 나타났다. 형질전환주 pEX202/DH77과 pEX102/DH77 및 친주 JM109에서 다 같이 0.2% glucose 첨가에 의해 완전히 XI 유도생산이 억제되었으며 이와같은 glucose에 의한 이화물 억제는 1 mM cAMP의 첨가로 해제되었다. DM 최소배지에서 xylose에 의한 XI 유도시 1 mM CAMP를 첨가하면 0.4% xylose만 첨가했을때 보다 XI 생산이 1.7 내지 2배 정도 증가하었다. Xylose isomerase와 cAMP 생산 변이주(xyl, cya ; TP2010)에 xylA 유전자를 형질전환시킨 pEX13/TP2010은 xylose 첨가로 Xl가 유도생산되지 않았고 cAMP를 함께 첨가해야만 XI가 유도되었다. 이와같이 대장균의 xylA 유전자에서 XI의 생산조절에는 xylose이외에 cAMP도 필수적인 효과물질임을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제63권1호
• /
• pp.191-193
• /
• 2021

Lactococcus lactis is a fermentative lactic acid bacterium that is used extensively in food fermentations. The L. lactis strain K_LL005 was isolated from the grasshopper (Oxya chinensis sinuosa) gut in Korea. In this study, we reported the complete genome sequence of Lactococcus lactis K_LL005. The final complete genome assembly consist of one circular chromosome (2,375,093 bp) with an overall guanine + cytosine (G + C) content of 35.0%. Annotation results revealed 2,281 protein-coding sequences (CDSs), 19 rRNAs, and 68 tRNA genes. Lactococcus lactis K_LL005 has a gene encoding xylose metabolism such as xylR, xylA, and xylB (xylRAB).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권3호
• /
• pp.483-489
• /
• 2004

Pseudomonas sp. S-47 is a bacterium capable of degrading benzoate as well as 4-chlorobenzoate (4CBA). Benzoate and 4CBA are known to be degraded via a meta-cleavage pathway characterized by a series of enzymes encoded by xyl genes. The meta-cleavage pathway operon in Pseudomonas sp. S-47 encodes a set of enzymes which transform benzoate and 4CBA into TCA cycle intermediates via the meta-cleavage of (4-chloro )catechol to produce pyruvate and acetyl-CoA. In the current study, the meta-pathway gene cluster was cloned from the chromosomal DNA of S-47 strain to obtain pCS1, which included the degradation activities for 4CBA and catechol. The genetic organization of the operon was then examined by cloning the meta-pathway genes into a pBluescript SKII(+) vector. As such, the meta-pathway operon from Pseudomonas sp. S-47 was found to contain 13 genes in the order of xylXYZLTEGFlQKIH. The two regulatory genes, xylS and xylR, that control the expression of the meta-pathway operon, were located adjacently downstream of the meta-pathway operon. The xyl genes from strain S-47 exhibited a high nucleoside sequence homology to those from Pseudomonas putida mt-2, except for the xylJQK genes, which were more homologous to the corresponding three genes from P. stutzeri AN10. One open reading frame was found between the xylH and xylS genes, which may playa role of a transposase. Accordingly, the current results suggest that the xyl gene cluster in Pseudomonas sp. S-47 responsible for the complete degradation of benzoate was recombined with the corresponding genes from P. putida mt-2 and P. stutzeri AN10.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.215-222
• /
• 2020

자일란(xylan)을 가수 분해할 수 있는 해양 미생물 PX-1을 제주도 연안의 해수 로부터 순수하게 분리하였다. 16S rRNA 유전자 서열 및 생화학적 분류 결과에 기초하여, PX-1은 Aestuariibacter 속의 한 종으로 확인되어 Aestuariibacter sp. PX-1로 명명하였다. PX-1을 액체 배양한 배양액으로부터 암모늄 설페이트 침전법과 불용성 자일란을 이용한 흡착 크로마토그래피 방법을 이용하여, 세포 외로 분비된 자일라네이즈 후보 단백질을 순수하게 정제하였다. 정제한 후보 자일라네이즈 단백질(XylA)은 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis 및 겔여과 크로마토그래피 분석결과, 분자량이 대략 64 kDa인 것으로 추정되었다. XylA는 실제로 beechwood xylan 을 가수분해하는 자일라네이즈 활성을 보였으며, pH 6.0과 45℃에서 최대의 효소 활성을 나타냈다. XylA에 의한 자일란 가수 분해산물을 TLC로 분석한 결과, XylA 는 자일란을 자일로스와 자일로올리고당으로 분해하는 endo-type의 자일라네이즈임을 확인하였다. Beechwood xylan 에 대한 XylA의 K_m 및 V_max 값은 각각 27.78 mM (4.17 mg/ml), 78.13 μM/min이었다.