Characterization of microspheres prepared with extracellular polysaccharide p-m10356 for protein delivery system

Hee-Jung Park(박희정),Chang-Moon Lee(이창문),Hong-Kum Lee(이홍금),Joung-Han Yim(임정한),Ki-Young Lee(이기영) 한국생물공학회 2005 한국생물공학회 학술대회 Vol.2005 No.10

히말라야의 토양 곰팡이, Preussia sp. 배양액으로부터 추출된 화학 성분들 및 항 염증 활성

윤의중,서승석,임정한,김일찬,한세종,Youn, Ui Joung,Seo, Seung Suk,Yim, Jung Han,Kim, Il Chan,Han, Se Jong 한국미생물학회 2018 미생물학회지 Vol.54 No.1

히말라야산의 동토에서 발견된 Preussia sp.로부터 신규 벤조산 유도체 benzyl 2,4-di(benzyloxy)benzoate (1)와 6개의 알려진 화합물들(2-7)이 분리되었다. 신규물질 및 다른 화합물들의 구조는 1D-와 2D NMR실험 및 문헌값과의 비교에 의하여 결정되었다. 화합물 2-7은 동 속 및 Sporormiaceae과에서 처음으로 얻어졌다. 분리된 물질들은 쥐의 대식세포 RAW 264.7 cells에서 lipopolysaccharide (LPS) 처리에 의하여 유도된 nitric oxide (NO)의 생성량 억제를 측정하였다. 화합물 1번과 2번은 100 mg/ml의 농도로 처리했을 때 LPS에 의하여 유도된 NO 생성량을 각각 50.7% 및 88.5%까지 억제하는 것을 보였다. A new naturally occurring benzoic acid derivative, benzyl 2,4-di(benzyloxy)benzoate (1) and six known compounds (2-7) were isolated from the fungus, Preussia sp. found in frozen soil of the Himalaya Mountain. The structures of the new compound, together with the known compounds were determined by 1D-and 2D-NMR experiments, as well as comparison with published values. In addition, to the best of our knowledge, the known compounds 2-7 were isolated for the first time from the genus Preussia and the family Sporormiaceae. The isolates were evaluated for cancer chemopreventive potential based on their ability to inhibit nitric oxide (NO) production induced by lipopolysaccharide (LPS) in mouse macrophage RAW 264.7 cells in vitro. Compounds 1 and 2 inhibited NO production by 50.7% and 88.5% at a concentration of 100 mg/ml, respectively.

Isolation of secondary metabolites from an Arctic bacterium, Pseudomonas aeruginosa and their antimicrobial activities

윤의중,김민주,한세종,임정한,Youn, Ui Joung,Kim, Min Ju,Han, Se Jong,Yim, Jung Han The Microbiological Society of Korea 2016 미생물학회지 Vol.52 No.4

북극 유래 박테리아인 Pseudomonas aeruginosa 균주의 대사산물에 대한 화학적 연구는 벤조산 유도체 6번을 포함하여, 두 개의 diketopiperazine 1과 2, 두 개의 phenazine alkaloid 3과 4, indole carbaldehyde 5번을 분리하였다. 화합물들의 구조는 1D 과 2D NMR, 및 MS 기법들과 기존 보고된 문헌 값 과의 비교에 의하여 동정되었다. 분리된 화합물들 중 5번과 6번은 북극 척지해 해수의 P. aeruginosa로 부터 처음으로 보고 되었다. 대사산물들 1-6의 항균 활성은 Staphylococcus aureus과 and Candida albicans에 대하여 측정하였다. Chemical study of an Arctic bacterium, Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonadaceae) led to the isolation of two diketopiperazines 1 and 2, two phenazine alkaloids 3 and 4, and an indole carbaldehyde 5, along with a benzoic acid derivative 6. The structures of the compounds were confirmed by 1D and 2D NMR, and MS experiments, as well as by comparison of their data with published values. Among the isolates, compounds 5 and 6 were isolated for the first time from P. aeruginosa of the seawater of Arctic Chuckchi Sea. Antimicrobial activities of compounds 1?6 against a Staphylococcus aureus and Candida albicans were evaluated.

몽골 훕스굴 호수 수층에서 유기물질 분해세균의 분포

정유정,정다운,김주영,조영근,임정한,이홍금,안태석,Jung, You-Jung,Jung, Da-Woon,Kim, Ju-Young,Zo, Young-Gun,Yim, Joung-Han,Lee, Hong-Kum,Ahn, Tae-Seok 한국미생물학회 2009 미생물학회지 Vol.45 No.2

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다. To understand the ecological function of heterotrophic bacterial community in water column of large freshwater lakes in the permafrost zone, we investigated the structure and function of bacterial community in Lake Khuvsgul, Mongolia. Species composition of overall bacterial community was analyzed by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of 16S rRNA gene fragments, and bacteria that can be cultured at 10oC were isolated and characterized. Based on the depth profile of environmental parameters, thermocline and chemocline were recognized at the 5~10 m zone of the water column. The stratified DGGE profile indicated that the discontinuity of water properties might influence the structure of bacterial community: band profiles in the 0~5 m zone were diverse with large change by depth, but the profile was relatively stable at the $\geq$10 m zone, with predominance of the band identified as Acidovorax facilis. Bacterial cultures were screened for protease, cellulase, amylase and lipase activity, and 23 isolates were selected for high activity of the hydrolytic enzymes. The isolates were identified based on their 16S rRNA gene sequences. In the surface water (zero meter depth), Acidovorax defluvii and Sphingobacterium faecium with high cellulase activity were present. Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata and A. facilis were stably predominant isolates at 2 m, 5 m, and $\geq$10 m depths, respectively. F. succinicans isolates showed high protease activity while M. bullata isolates showed moderate levels of protease and celluase activity. A. facilis isolates showed either cellulase or lipase activity, exclusively to each other. According to the profile of growth rates of the isolates in the temperature range of $0\sim42^{\circ}C$, the surface-zone (0~5 m) isolates were facultative psychrophiles while isolates from $\geq$10 m depth were typical mesophiles. This stratification is believed to be due to stratified availability of organic materials to the bacterial decomposers. In the water column below the chemoline, the environment is extremely oligotrophic so that the trait of rapid growth in low temperature might not be demanded by deep-lake decomposers. The stratified distribution of community composition and decomposer activity in Lake Khuvsgul implies that ecological functions of bacterial community in lakes of cold region are sharply divided by water column stratification.

극지유래 저온활성 Chitinase 생산균주의 스크리닝과 Chitinase 유전자 클로닝

박유경,김정은,이형석,김지현,박하주,김덕규,박미라,임정한,김일찬,Park, Yu Kyung,Kim, Jung Eun,Lee, Hyoungseok,Kim, Ji Hyun,Park, Ha Ju,Kim, Dockyu,Park, Mira,Yim, Joung Han,Kim, Il-Chan 한국미생물학회 2012 미생물학회지 Vol.48 No.4

극지의 다양한 환경으로부터 분리되어 극지연구소 PAMC(Polar and Alpine Microbial Collection)에 보관중인 169개 균주들을 0.4% colloidal chitin이 첨가된 ZoBell 고체배지에서 배양하여 chitinase 활성을 균주 27개를 선별하였다. 그 중 PAMC 21693 균주는 저온에서 pNP-$(GlcNAc)_1$를 기질로 사용했을 때 가장 큰 활성을 보였고, $4-37^{\circ}C$의 온도 범위 중 $4^{\circ}C$에서 가장 높은 개체수 증가율을 보였다. PAMC 21693의 chitinase 유전자를 클로닝한 결과 2,619 bp의 ORF를 포함하는 총 2,857 bp의 염기서열을 확보하였다. 대장균에서 chitinase 유전자의 재조합 단백질을 발현한 결과 분자량 96 kDa의 재조합 단백질을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 극지 미생물 유래 저온활성 chitinase들의 생물공학 분야에서의 이용가능성을 제시하였다. Of the 169 strains of microorganisms stored in Polar and Alpine Microbial Collection of Korea Polar Research Institute, 27 strains were selected for their chitinase activity on ZoBell plates supplemented with 0.4% colloidal chitin. Among them, PAMC 21693 strain have shown the highest chitinolytic enzyme activity toward pNP-$(GlcNAc)_1$ at low temperature and the highest growth rate at $4^{\circ}C$. We cloned a full-length chitinase gene of 2,857 bp which contains an open reading frame of 2,169 bp encoding 872-amino acid polypeptide. Recombinant chitinase protein was expressed in E. coli and its molecular weight was confirmed 96 kDa. In this paper, we suggest the potential use of cold-active chitinase from polar microorganisms in the field of biotechnology.

The Effect of Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) of the Arctic Copepod Calanus glacialis on Protecting Escherichia coli Cells against Oxidative Stress

Yu Kyung Park(박유경),Chang-Eun Lee(이창은),Hyoungseok Lee(이형석),Hye Yeon Koh(고혜연),Sojin Kim(김소진),Sung Gu Lee(이성구),Jung Eun Kim(김정은),Joung Han Yim(임정한),Ju-Mi Hong(홍주미),Ryeo-Ok Kim(김려옥),Se Jong Han(한세종),Il-Ch 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.11

TCTP는 다양한 진핵생물에서 풍부하게 존재하는 단백질 중에 하나이며, 암, 세포 증식, 유전자 조절 등과 관련된 세포의 생리학적 기작에서 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 왔다. 더구나, TCTP는 dithiothreitol (DTT)나 hydrogen peroxide (H₂O₂)에 의해 유도되는 산화적 스트레스에 대한 저항성에 관여하는 중요한 단백질로 주목받아 왔다. 한편, 극지역 서식 생물들은 강한 자외선에 의해 발생한 활성산소를 조절하기 위한 다양한 항산화 방어체계를 가지고 있다. 본 연구에서는 북극 동물플랑크톤 Calanus glacialis에서 분리된 TCTP가 산화적 스트레스 하에서 E. coli 세포의 저항성에 미치는 효과를 관찰하였다. C. glacialis에서 분리된 TCTP 유전자(ORF 522 bp) 서열을 분석하였고, 약 23 kDa의 재조합 단백질을 제작하였다. 관찰 결과, TCTP 재조합 단백질이 E. coli 세포에서 과발현되었을 때, 세포들은 H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 저항성이 증가하는 것을 확인하였다. 본 관찰을 통해, 북극 C. glacialis TCTP 단백질의 항산화 조절자로서의 역할에 대한 가능성을 처음으로 제시하였다. Translationally controlled tumor protein (TCTP) is one of the most abundant proteins in various eukaryotic organisms. TCTPs play important roles in cell physiological processes in cancer, cell proliferation, gene regulation, and heat shock response. TCTP is also considered an important factor in the resistance to oxidative stress induced by dithiothreitol or hydrogen peroxide (H₂O₂). Arctic calanoid copepods have a variety of antioxidant defense systems to regulate the levels of potentially harmful reactive oxygen species generated by ultraviolet radiation in the Arctic marine ecosystem. However, information on the antioxidant activity of TCTP in the Arctic Calanus glacialis is still scarce. To understand the putative antioxidant function of the Arctic copepod C. glacialis TCTP (Cg-TCTP), its gene was cloned and sequenced. The Cg-TCTP comprised 522 bp and encoded a 174-amino acid putative protein with a calculated molecular weight of ~23 kDa. The recombinant Cg-TCTP (Cg-rTCTP) gene was overexpressed in Escherichia coli (BL21), and Cg-rTCTP-transformed cells were grown in the presence or absence of H₂O₂. Cg-rTCTP-transformed E. coli showed increased tolerance to high H₂O₂ concentrations. Therefore, TCTP may be an important antioxidant protein related to tolerance of the Arctic copepod C. glacialis to oxidative stress in the harsh environment of the Arctic Ocean.