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프로테옴 분석에 의한 Bacillus subtilis PyrR 돌연변이체의 특성
설경조 ( Keyung Jo Seul ),조현수 ( Hyun Soo Cho ),김사열 ( Sa Youl Ghim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2011 한국미생물·생명공학회지 Vol.39 No.1
Bacillus subtilis의 pyrimidine biosynthetic (pyr) operon은 UMP의 de nove 생합성에 관여하는 enzyme들을 encode할 뿐만 아니라, 조절단백질인 PyrR도 encode한다. PyrR은 pyr mRNA-binding 조절 기능과 uracil phosphoribosyltransferase activity를 동시에 가지는 bifunctional 단백질이다. 본 연구에서는 Proteomic analysis를 이용하여 Uracil - 환경에서 DB104ΔpyrR의 단백질 패턴을 분석하여 단백질 레벨에서 PyrR 단백질의 실질적인 조절 양상을 관찰하였다. 두 균주의 세포질 단백질은 다양한 발현의 차이를 보였으며, Silver 염색된 2D-gel의 pI 4~10 사이에서는 1,300여개의 단백질이 검출되었으며, 단백질 발현 차이를 보이는 172개의 spot 중에서 42개의 단백질이 identification 되었다. 그 결과 pyr operon의 단백질(PyrAa, PyrAb, PyrB, PyrC, PyrD, and PyrF)이 모두 Up regulation이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이것은 단백질 레벨에서 Pyrimidine 생합성 과정이 PyrR에 의해서 정확히 Regulation 되어짐을 확인할 수 있었다. 또한 Pyrimidine 생합성의 Up regulation과 Down regulation 상태의 단백질의 패턴 양상도 분석할 수 있게 되었다. Pyrimidine의 생합성 과정은 DNA를 구성하는 기본적인 구성 요소를 생산하는 과정으로서 여러가지 Metabolism 가운데 중요한 위치를 차지하고 있다. 만약 Pyrimidine의 생합성 과정이 Over- expression된다면 다른 Metabolism의 균형에도 변화가 올 것이다. Proteomics Analysis에 이용한 DB104ΔpyrR 균주는 Pyrimidine 생합성의 조절에 관여하는 PyrR knock out 균주로서 Uracil - 환경에서는 전체적인 Pyrimidine 생합성 조절이 Upregulation이 되어지므로 Up regulation 동안 어떤 Metabolism에 영향을 주는지 관찰을 할 수 있게 되었다. 특히 Amino Acid Metabolism에 관계있는 단백질의 Up regulation이 이루어짐을 관찰할 수 있었으며 이것은 현재 각광을 받고 있는 단백질 산업에 응용함으로써 산업적으로 많은 기대를 할 수 있을 것으로 예상되어진다. The Bacillus subtilis pyrimidine biosynthetic (pyr) operon encodes all of the enzymes for the de novo biosynthesis of Uridine monophosphate (UMP) and additional cistrones encoding a uracil permease and the regulatory protein PyrR. The PyrR is a bifunctional protein with pyr mRNA-binding regulatory funtion and uracil phosphoribosyltransferase activity. To study the global regulation by the pyrR deletion, the proteome comparison between Bacillus subtilis DB104 and Bacillus subtilis DB104 ΔpyrR in the minimal medium without pyrimidines was employed. Proteome analysis of the cytosolic proteins from both strains by 2D-gel electrophoresis showed the variations in levels of protein expression. On the silver stained 2D-gel with an isoelectric point (pI) between 4 and 10, about 1,300 spots were detected and 172 spots showed quantitative variations in which 42 high quantitatively variant proteins were identified. The results showed that production of the pyrimidine biosynthetic enzymes (PyrAA, PyrAB, PyrB, PyrC, PyrD, and PyrF) were significantly increased in B. subtilis DB104 ΔpyrR. Besides, proteins associated carbohydrate metabolism, elongation protein synthesis, metabolism of cofactors and vitamins, motility, tRNA synthetase, catalase, ATP-binding protein, and cell division protein FtsZ were overproduced in the PyrR-deficient mutant. Based on analytic results, the PyrR might be involved a number of other metabolisms or various phenomena in the bacterial cell besides the pyrimidine biosynthesis.
유전자조작, 균주분리 상업용 김치 생산과정에서 대장균유사세균의 발생과 억제
이수진 ( Su Jin Lee ),한태원 ( Tae Won Han ),김마리 ( Ma Rie Kim ),설경조 ( Keyung Jo Seul ),박유미 ( Yu Mi Park ),진익렬 ( Ing Nyol Jin ),김사열 ( Sa Youl Ghim ) 한국미생물생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.37 No.2
As consumption of kimchi has increased, factories have begun to produce this traditional Korean fermented vegetable dish on a large scale. Following the rise in manufacturing, the hygienic conditions under which commercial kimchi is being made have become an issue. We isolated 17 coliform bacteria from commercial kimchi that had not been fully fermented. These bacteria were partially identified as one of seven different species from three genera by 16S rDNA sequence analysis as follows: Enterobacter intermedius, Ent. cloacae, Ent. amnigenus, Klebsiella terrigena, K. ornithinolytica, K. oxytoca, and Hafnia alvei. Lactobacillus paraplantarum KNUC25 has been isolated from over-fermented Chinese cabbage kimchi and its antimicrobial activity reported in the literature. In our study, the KNUC25 strain showed antibacterial activity against isolated coliform bacteria and some pathogenic coliform bacteria through spot-on-the-lawn tests and viable cell tests. Through development and use of a cell-free supernatant of L. paraplantarum KNUC25, we effectively controlled coliform bacteria in commercial kimchi.