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Virginiamycin 생산유도에 관여하는 Virginiae Butanolide C(VB-C) 및 Receptor의 기능
김현수,현지숙 한국미생물학회 1997 미생물학회지 Vol.33 No.2
Virginiamycin(VM) 생산 유도에 관여하는 virginiae butanolide C(VB-C)및 receptor의 기능을 명확히 규명하기 위해 S. virginiae로부터 NTG및 hydroxylamine 처리를 통해 두 개의 변이주를 분리하였으며, VM을 생산하는 균중에서 VB, receptor를 모두 생산하지 않는 S. ostreogriseus와, receptor는 생산하나 VB를 생산하지 않는 S. graminofaciens를 대상으로 하여 유도능의 관계를 검토하였다. 분리한 S. virginiae mutant N-25와 H-05는 VB가 receptor보다 먼저 생산되는 특성을 나타내었으며, VM 생산시기가 현저히 지연되었다. 이는 S. virginiae 모균주에서 receptor가 생사노디기 이전에 합성 VB-C를 첨가하였을 때 VM 생산이 억제되는 것과 같은 현상인것으로 판단되었다. 한편, VM 생산균인 S. ostreogriseus 및 S. graminofaciens는 모두 VB를 생산하지 않으며 합성 VB-C 첨가에 의한 유도능을 검토한 결과, receptor를 생산하지 않는 S. ostreogriseus의 경우 VM 생산이 억제되는 반면, receptor를 생산하는 S. graminofaciens의 경우에는 VM 생산이 촉진되었다. 이들 결과에서 볼 때, VM 생산 촉진에 VB가 필수적이며 VB의 신호전달에 따른 VM 생산 촉진 효과는 반드시 receptor의 존재하에서 일어난다고 사료되었다. S. graminofaciens의 경우 합성 VB-C 첨가에 의해 생산된 하생물질을 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 항생물질 생산량이 증가하였으며, 새로운 항생물질 생상 유도도 가능한 것으로 시사되었다. Streptomyces virginiae produces a set of autoregulators termed virginiae butanolide A-E(VB-A-E) which trigger virginiamycin production, and possesses a high-affinity virginiae butanolide receptor. To elucidate the functions of VB-C and VB-C receptor, we isolated two mutants from S. virginiae by N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine and hydroxylamine. The characteristics of the mutants showed that the producing time of antibiotics was very delayed due to a slower production of VB-C receptor than that of VB. In S. ostreogriseus(VB', receptor -) and S. graminofaciens(VBU, receptor+), which produce the virginiamycin, the addition of synthetic VB-C repressed the production of antibiotics in S. ostreogriseus but induced tbe production in S. graminofaciens. HPLC analysis of S. graminofaciens suggested that the VB-C might have an ability to induce the production of virginiamycin and other antibiotics. These results imply that the VB-C has an ability to trigger the production of other secondary metabolites as well as virginiamycin under VB-C receptor existence.
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Virginiamycin 생산유도에 관여하는 Virginiae Butanolide C(VB-C) 및 Receptor의 상관관계
김현수,현지숙,유대식 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.1
S. virginiae에서 virginiamycin 생산촉진에 관여하는 호르몬성 물질인 Virginiae butanolide C(VB-C) 및 receptor의 유도기구를 규명하기 위해, NTG 처리에 의해 분리한 3종류의 변이주를 사용하여 유도능의 관계를 검토하였다. 분리한 3가지 변이주 중 No.1은 VB-C, receptor 및 항생물질 생산 지연, No.3은 receptor 대량생산, No.4는 VB-C 결손, receptor 및 항생물질 생산시기 지연 등의 특성을 나타내었다. 이들 변이주의 합성 VB-C 첨가에 의한 유도능의 특징은, No.1의 경우 receptor 생산시기 지연으로 인한 항생물질 생산 억제, No.3의 경우 다량의 receptor 생산으로 인한 유도 초기 항생물질의 양적 증가가 나타났으며, No.4의 경우 적당한 양의 receptor를 생산함에 따라 정상적인 유도능을 가졌음이 시사되었으나 VB-C 결손으로 인한 항생물질 생산량의 감소 및 생산시기 지연 등의 특성도 함께 나타내었다. 또한 이들 변이주가 생산한 항생물질의 향균 spectrum 및 HPLC 분석 결과, virginiamycin M 또는 S의 생산량의 변화 및 유도체 혹은 새로운 항생물질의 생산 가능성, 그리고 VB-C에 의한 VM-M 및 S의 특이적인 유도가 시사되었다. 이들 결과로부터 virginiamycin 생산 촉진을 위해서는 VB-C가 필수적이며, receptor 존재시에 VB-C의 신호 전달에 따른 항생물질 유도가 일어난다고 판단된다. 또한 앞으로 VB-C^+, receptor^- 및 VB-C^-, receptor^- 등의 변이주가 분리되어 다양한 변이주에 대한 유도능의 검토가 이루어져야 한다고 사료되며 VB-C같은 2차 대사산물 생산 촉진인자의 다양한 할용이 기대된다. Virginiae butanolide C(VB-C) is one of the butyrolactone autoregulators, which triggers the production of virginiamycin in Streptomyces virginiae. To further understand the mechanism of virginiamycin induction, we isolated three mutants from S. virginiae by N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) treatment. The characteristics of the three mutants were confirmed as follows: the mutant No.1 delayed the production of the VB-C, receptor and antiiotics; the mutant No. 3 hyperproduced receptor; the mutant No. 4failed to produce the VB-C. The addition of synthetic VB-C couldn't induce the production of antibiotics in the mutant No.1 due to delayed production of receptor, could provoke the production of larger amount of antibiotics than parental wild type strain in the mutant No.3 due to the presence of large amount of receptor, and could induce production of very small amount of antibiotics in the mutant No.4 due to the absence of VB-C. Antimicrobial spectrum and HPLC analysis of the mutant No.1 and No.3 suggested that the VB-C might have a specific ability to induce the production of virginiamycin M and S. These results imply that the VB-C has an ability to trigger the production of virginiamycin under receptor existence in S. virginiae.
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