부착막 컬럼반응조내에서 과립활성탄상에 고정된 미생물에 의한 BTX 의 제거

오계헌(Kye Heon Oh),김종철(Jong Chul Kim) 大韓環境工學會 1996 대한환경공학회지 Vol.18 No.4

Biodegradation of the Commercial Phenoxy Herbicide 2, 4-D by Microbial Consortium

Kye-Heon Oh(오계헌),Yong-Seok Kim(김용석) 한국생물공학회 1994 KSBB Journal Vol.9 No.5

미생물 컨소시엄에 의한 페놀수지 Resole의 분해

오계헌(Kye-Heon Oh),최원식(Won-Sik Choi) 한국생물공학회 1998 KSBB Journal Vol.13 No.2

Degradation of a Pesticide, 4-Chloro-2-methylphenoxyacetic Acid by Immobilized Biofilm in Bench-scale Column Reactors

Kye-Heon Oh(오계헌),Min-Seok Cha(차민석) 한국생물공학회 1996 KSBB Journal Vol.11 No.5

Identification and Molecular Characterization of Superoxide Dismutase Genes in Pseudomonas rhodesiae KK1 Capable of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Degradation

Dong-Heon Lee(이동헌),Kye-Heon Oh(오계헌),Seung Il Kim(김승일),Hyung-Yeel Kahng(강형일) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.1

Pseudomonas rhodesiae KK1은 이미 주요한 환경오염물질인 anthracene, naphthalene, phenanthrene과 같은 다환성 방향족 화합물(PAHs)을 분해할 수 있음을 보고한 바 있다. 흥미롭게도, superoxide dismutase를 비롯한 항산화 유전자는 환경오염물질에 반응하여 다른 수준으로 발현됨이 알려져 있다. 본 연구는 균주 KK1에서 PAHs 분해에 간접적으로 관계될 것으로 여겨지는 superoxide dismutase 유전자의 존재를 동정하고 세 가지 PAHs를 기질로 하여 생장한 세포에서 superoxide dismutase 유전자의 발현 양상을 조사하고자 수행하였다. P. rhodesiae KK1에서 항산화 기작에 관여하는 두 가지지 형의 superoxide dismutase인 Mn-superoxide dismutase (sodA)와 Fe-superoxide dismutase (sodB) 유전자를 동정하고 그 특성을 규명하였다. 균주 KK1에서 발견된 sodA 유전자는 141개의 아미노산 유전자를 기준으로 P. fluorescens Pf-5의 Mn-sod와 95%, sodB 유전자는 135개 아미노산을 기준으로 P. fluorescens Pf-5의 Fe-sod와 99%의 가장 높은 상동성을 나타내었다. sod 유전자 단편을 탐침자로 사용한 Southern 혼성화 반응 결과 적어도 두 개 이상의 superoxide dismutase 유전자가 균주 KK1에 존재함을 규명하였다. RT-PCR 분석을 통해 sodA 및 sodB 유전자들은 anthracene보다 naphthalene과 phenanthrene에 반응하여 더 강하게 발현함을 보여주었다. 포도당과 PAHs를 기질로 사용하여 생장한 세포에서 sodA와 sodB 유전자는 활성 상태로 존재함이 밝혀졌다. Pseudomonas rhodesiae KK1 has been reported to degrade polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), such as anthracene, naphthalene, and phenanthrene, which are considered major environmental contaminants. Interestingly, antioxidant genes, including superoxide dismutase, are known to be expressed at different levels in response to environmental contaminants. This study was performed to identify the superoxide dismutase gene in strain KK1, which may be indirectly involved with degradation of PAHs, as well as to investigate the expression pattern of the superoxide dismutase gene in cells grown on different PAHs. Two types of superoxide dismutase genes responsible for the antioxidant defense mechanism, Mn-superoxide dismutase (sodA) and Fe-superoxide dismutase (sodB), were identified in P. rhodesiae KK1. The sodA gene in strain KK1 shared 95% similarity, based on 141 amino acids, with the Mn-sod of P. fluorescens Pf-5. The sodB strain, based on 135 amino acids, shared 99% similarity with the Fe-sod of P. fluorescens Pf-5. Southern hybridization using the sod gene fragment as a probe showed that at least two copies of superoxide dismutase genes exist in strain KK1. RT-PCR analysis revealed that the sodA and sodB genes were more strongly expressed in response to naphthalene and phenanthrene than to anthracene. Interestingly, sodA and sodB activities were revealed to be maintained in cells grown on all of the tested substrates, including glucose.

녹차폴리페놀에 노출된 Salmonella typhimurium의 세포반응

최효경,오계헌,Choi, Hyo-Kyung,Oh, Kye-Heon 한국미생물학회 2012 미생물학회지 Vol.48 No.2

이 연구의 목적은 국산 녹차(Camellia sinensis L.)에서 추출한 차폴리페놀(tea polyphenols, TPP)에 노출된 Salmonella typhimurium의 여러 가지 세포반응을 조사하는 것이다. TPP는 S. typhimurium에 대하여 투여량에 비례한 살균효과를 보여주었다. TPP로 처리된 S. typhimurium 배양에서 세포막을 구성하는 포화 및 불포화 지방산은 조성에서 상당한 변화가 일어난 것으로 분석되었으며, 주사전자현미경 분석에서 아치사 농도의 TPP로 처리된 세포는 세포표면에 구멍이 나고, 속이 움푹 패인 불규칙한 모양으로 관찰되었다. TPP에 노출된 S. typhimurium 배양의 수용성 단백질 부분에 대한 이차원 폴리아크릴아미드 젤 전기영동에서 16개의 단백질이 TPP 노출에 의해 증가하는 것이 확인되었다. 항산화 및 chaperons, 전사 및 결합단백질, 에너지 및 DNA 대사 등에 수반되는 단백질을 포함하는 이들 유도된 단백질은 MALDI-TOF를 사용한 peptide mass fingerprinting에 의해 동정되었다. 이들 결과는 S. typhimurium에 대한 TPP 유도스트레스와 세포독성의 기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 수 있다. The purpose of this study was to examine the cellular response of Salmonella typhimurium exposed to tea polyphenols (TPP) extracted from Korean green tea (Camellia sinensis L.). TPP showed a dose-dependent bactericidal effect on S. typhimurium. Analysis of cell membrane fatty acids of S. typhimurium cultures treated with TPP identified unique changes in saturated and unsaturated fatty acids, while scanning electron microscopic analysis demonstrated the presence of perforations and irregular rod forms with wrinkled surfaces in cells treated with TPP. Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis of soluble protein fractions from S. typhimurium cultures showed 16 protein spots increased by TPP. These up-regulated proteins including proteins involved in antioxidants and chaperons, transcript and binding proteins, energy and DNA metabolism were identified by peptide mass fingerprinting using MALDI-TOF. These results provide clues for understanding the mechanism of TPP induced stress and cytotoxicity on S. typhimurium.

원유로 오염된 지역으로부터 분리한 생물계면활성제 생산균주, Pseudoalteromonas sp. HK-3의 특성조사

조수희,오계헌,Cho, Su-Hee,Oh, Kye-Heon 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.4

The purpose of this work was to investigate the characteristics of a biosurfactant-producing bacterium isolated from crude-oil contaminated soils. During the incubation of strain HK-3 with 1% crude-oil, bacterial growth pattern, the amount of biosurfactant production, and pH changes were monitored. In order to examine the effect of supplemented carbons on the production of biosurfactant, cultivation of HK-3 cells in BH media with different carbons (e.g. glucose, dextrose, mannitol, citrate, or acetate) revealed that the production of biosurfactant reached the maximal level at the 72 h incubation with mannitol, which the area of clear zone was measured to approximately 7.64 $cm^2$. Identification test using the BIOLOG system, morphology study based on scanning electron microscopy and the 16S rRNA sequence-based phylogenetic analysis assigned strain HK-3 to a Pseudoalteromonas species, designated as Pseudoalteromonas sp. HK-3 which was registered in GenBank as [FJ477041]. 본 연구의 목적은 원유에 오염된 지역의 토양시료로부터 분리한 생물계면활성제 생산균주의 특성을 조사하기 위하여 실시하였다. 1% 원유를 포함하는 배지에서 균주 HK-3의 배양기간 동안, 생장, 생물계면활성제의 생산, pH의 변화 등을 조사하였다. 생물계면활성제의 생산능력이 뛰어난 균주인 HK-3를 선별하여, 이 균주의 배양기간에 따른 생장 변화와 생물계면활성제의 생산량, 그리고 pH에 대하여 관찰하였다. HK-3는 배양 36시간이 경과하였을 때, 가장 많은 양의 생물계면활성제를 생산하였다. 생물계면활성제 생산에 대한 부가탄소원의 효과를 알아보기 위하여 HK-3를 다른 부가탄소원(예, glucose, dextrose, mannitol, citrate, acetate)과 함께 배지에서 배양하였다. 그 결과, 생물계면활성제의 최대생산량은 mannitol을 포함하는 BH 고체평판배지에서 관찰되었으며, 투명대의 면적은 직경은 약 7.64 cm2로 측정되었다. 분리균주의 생리학적 및 생화학적 특성을 조사하였으며, 주사전자현미경을 통하여 불규칙한 막대형의 세균으로 관찰되었다. BIOLOG 시스템과 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통유전학적 분석을 통하여 동정하여 Pseudoalteromons 종으로 확인되어 Pseudoalteromons sp. HK-3로 명명하였으며, GenBank에 [FJ477041]로 등록하였다.

Aniline 분해세균 Delftia sp. JK-2에서 분리된 Catechol 2,3-dioxygenase의 N-말단 아미노산 서열 분석

황선영,강형일,오계헌,Hwang Seon-Young,Kahng Hyung-Yeel,Oh Kye-Heon 한국미생물학회 2005 미생물학회지 Vol.41 No.1

본 연구에서는 이 전 연구에서 단일 탄소원과 질소원 및 에너지원으로 aniline을 이용하는 Delftia sp. JK-2에서 분리, 정제된 바 있는 C2,3O의 N-말단 아미노산과 DNA 서열을 분석하였다. Aniline에서 배양한 Delftia sp. JK-2에서 분리된 약 35kDa의 C2,3O의 N-말단 아미노산 서열을 분석 한 결과 $^1MGVMRIGHASLKVMDMDAAVRHYENV^{26}$로 Pseudomonas sp. AW-2와 Comamonas sp. JS765의 C2,3O와 일치하는 것으로 나타났다. 위에서 확인된 아미노산 서열을 바탕으로 제작된 primer와 JK-2의 total genomic DNA를 기질로 사용하여 PCR을 수행한 결과 약 950 bp의 유전자 증폭산물을 획득하였다. 이 증폭산물 중 정확히 확인된 890 bp의 염기서열을 분석한 결과 Delftia JK-2의 C2,3O유전자 염기서열은 Pseudomonas su. AW-2의 C2,3O와 일치하였으며 Comamonas sp. Js765의 C2,3O와 $97\%$의 높은 상동성을 나타내었다. The aim of this work was to investigate the N-terminal amino acid sequence of catechol 2,3-dioxygenase isolated from Delftia sp. JK-2, which could utilize aniline as sole carbon, nitrogen and energy source. Molecular weight of the enzyme was determined to approximately 35 kDa by SDS-PAGE. N-terminal amino acid sequence of C2,3O from strain JK-2 was $^1MGVMRIGHASLKVMDMDAAVRHYENV^{26}$, and exhibited high sequence similarity with that of C2,3O from Pseudomonas sp., Comamonas sp. JS765, Comamonas test-osteroni, or Burkholderia sp. RP007. Approximately 950-bp C2,3O was obtained through PCR using the primers derived from N-terminal amino acid sequence. Analysis of the DNA sequence revealed that the deduced 296 amino acid sequences were determined, and it showed $100\%$ identity with C2,3O from Pseudomonas sp. AW-2 and $97\%$ similarity with Comamonas sp. JS765.

포도 과피에서 분리한 효모 Pichia manshurica와 Pichia terricola의 생리활성 증진효과

박상국,김동민,오계헌,Park, Sang-Kook,Kim, Dong-Min,Oh, Kye-Heon 한국미생물학회 2017 미생물학회지 Vol.53 No.4

본 연구는 포도의 과피에서 분리한 효모 Pichia의 생리활성 증진효과를 연구하기 위한 것이다. 두 균주는 18S rRNA 염기서열분석에 근거하여 Pichia manshurica GU-3와 Pichia terricola GU-4로 각각 동정되었다. 주사전자현미경 분석을 통해 YPD 배지에서 배양한 두 분리세균은 세포표면에 출아와 출아흔적을 가지고 있었으며 전형적인 타원형을 보여주었다. 단일 및 혼합 Pichia 배양의 생리활성을 비교 관찰한 결과, 72시간 배양한 후, 혼합배양에서 tyrosinase억제, ACE 억제, 항산화 최대활성은 각각 81.7%, 45.9%, 42.7%로 나타났다. Superoxide dismutase-유사활성은 혼합배양에서 약 30%로 측정되었다. 이 연구를 통해서 혼합배양된 Pichia 종들은 생리활성을 증진시켰으며, 생리활성을 가지는 산물 개발의 가능성을 가지는 것으로 입증되었다. The purpose of this study was to investigate the enhanced physiological activities of two Pichia strains, yeasts isolated from grapes pericarp. Based on phylogenetic analysis using 18S rRNA sequencing, two isolates were identified as Pichia manshurica GU-3 and Pichia terricola GU-4, respectively. The scanning electron microscopic analysis showed that the two isolates grown on YPD medium were of typical elliptical shape with buds and bud scars on cell surface. Physiological activities of the single and mixed Pichia cultures were monitored and compared. In mixed cultures after 72 h of incubation, the maximum activities of tyrosinase inhibition, ACE inhibition, and antioxidant were 81.7%, 45.9%, and 42.7%, respectively. Superoxide dismutase-like activity was approximately 30% in the mixed cultures. These studies demonstrate that Pichia species cultured in the form of mixture can enhance the physiological activities and has potential for the development of new bioactive products.

Epigallocatechin Gallate (EGCG)에 노출된 용혈성 Bacillus cereus MH-2의 세포 반응 및 프로테옴 분석

김동민,박상국,오계헌,Kim, Dong-Min,Park, Sang-Kook,Oh, Kye-Heon 한국미생물학회 2016 미생물학회지 Vol.52 No.3

본 연구의 목적은 시중에 판매되고 있는 쌈장에서 용혈성을 가지는 Bacillus cereus MH-2를 분리하여, EGCG 노출에 따른 MH-2 균주의 세포 반응과 프로테옴 분석을 위해 수행되었다. 다양한 농도의 EGCG에 노출된 MH-2 균주는 노출시간이 증가함에 따라 생존률은 점차 감소함을 보였다. MH-2 균주의 alginate 생성량은 EGCG의 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 특정 EGCG 농도에서 노출시간이 진행됨에 따라 그 생성량은 증가하는 것으로 나타났다. SDS-PAGE 및 anti-DnaK와 anti-GroEL의 단일항체를 이용한 Western blot 통한 분석으로, 두 가지 스트레스 충격단백질인 70 kDa의 DnaK와 60 kDa의 GroEL의 발현은 대수생장기의 배양에서 EGCG의 농도에 비례하여 감소하는 것을 확인하였다. EGCG에 노출된 세균의 세포 외부형태 변화를 주사전자현미경을 이용하여 관찰한 결과, 세포 표면의 돌출부 생성과 함께 세포의 뭉그러짐이 관찰되었다. EGCG에 노출된 Bacillus cereus MH-2 배양의 수용성 단백질 부분에 대한 2-DE에서 20개의 단백질 스팟이 EGCG 노출에 의해 크게 변화하는 것이 확인되었다. 장독소(hemolysin BL lytic component L1, hemolysin BL-binding protein), chaperon (DnaK, GroEL), 세포방어요소(peptidase M4 family proteins), 에너지 및 물질대사 등에 수반되는 이들 단백질은 MALDI-TOF를 사용한 peptide mass fingerprinting에 의해 동정되었다. 이들 결과는 B. cereus MH-2에 대한 EGCG-유도 스트레스와 세포독성의 기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것이다. The aim of this work was to investigate the cellular responses and proteomic analysis of Bacillus cereus MH-2 exposed to EGCG. Strain MH-2 was isolated from commercial Ssamjang and has the hemolytic activity. Survival of the MH-2 strain with time in the presence of different concentrations of EGCG under sublethal conditions was monitored. The amount of alginate from MH-2 strain decreased depending on the increasing concentrations of EGCG and increased depending on the exposure time at any particular EGCG concentration. Analysis of SDS-PAGE and Western blot using anti-DnaK and anti-GroEL revealed that two stress shock proteins, 70 kDa DnaK and 60 kDa GroEL were found to decrease in proportion to the EGCG concentration in exponentially growing cultures. Scanning electron microscopic analysis demonstrated the presence of protrusions and fused rod forms on the cells treated with EGCG. 2-DE of soluble protein fractions from MH-2 cultures showed 20 protein spots changed by EGCG exposure. These proteins involved in enterotoxins (hemolysin BL lytic component L1 and hemolysin BL-binding protein), chaperons (DnaK and GroEL), cell defense (peptidase M4 family proteins), and various biosynthesis and energy metabolism were identified by peptide mass fingerprinting using MALDI-TOF. These results provide clues for understanding the mechanism of EGCG-induced stress and cytotoxicity on B. cereus MH-2.