| 저자(한글) |
LIU, Yue,HE, Ju-hua,XIE, Xi-xian,XU, Qing-yang,ZHANG, Cheng-lin,CHEN, Ning |
| 초록 |
[목적] 푸린 오페론(purine operon) 가운데 purF, purM, purN, purH 및 purD 유전자의 공동 과도 발현으로 고초균(Bacillus subtilis)이 아데노신(adenosine)을 발효 생산하는데 미치는 영향을 연구하였다. [방법] 온도에 민감한 플라스미드 pKS1을 이용하여 단일 교환 형식으로 purF 유전자의 유전체에서 복제 수량을 증가시켰고, 동시에, 강력 프로모터 P43을 푸린 오페론에 삽입하여 푸린 합성경로에서 purF 유전자 및 그 하류의 purM, purN, purH, purD 유전자의 발현 수준을 증가시켰다. 실시간 정량 PCR(Realtime Quantitative PCR, RT-qPCR)을 이용하여 관련 유전자(pufF, purM, purN, purH 및 purD)의 전사 수준을 측정하였다. 효소 활성 측정을 통하여 핵심 효소 유전자의 증폭이 PRPP 아미도전달효소(amidotransferase) 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 발효 실험을 통하여 초기 균주(original strain)와 공학 균주(engineering strain)의 성장, 당 소모 및 아데노신 축적 상황을 관찰하였다. [결과] 실시간 정량 PCR 분석 결과, purF, purM, purN, purH 및 purD 유전자의 발현 수준은 모두 서로 다른 정도로 향상되었고, 푸린 합성경로에서 핵심 효소 PRPP 아미도전달효소의 활성은 초기 균주의 2.4배였다. 진탕 발효 실험 결과, 공학균의 아데노신 생산량은 초기균보다 17.5% 향상되었고, 당-아데노신 전환율은 26.1% 향상되었다. 5L 용기 발효 실험 결과, 공학균의 균체 성장은 일정한 영향을 받았지만, 같은 발효 주기 내의 아데노신 생산량은 초기균보다 9.7% 향상되었다. [결론] 푸린 오페론 가운데 purF, purM, purN, purH 및 purD 유전자 전사 수준의 향상은 아데노신 생산량을 증가시킬 수 있으며, 이는 대사 공학 기술을 이용하여 아데노신 생산균을 개조하기 위한 이론적 근거와 연구 방법을 제공하였다. |
