지방산 생합성 관련 유전자 결손 Bacillus subtilis 균주들의 저온충격 민감성 생장

김도형; 이상수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김도형 (배재대학교) 이상수 (배재대학교)

저널정보: 한국미생물학회 미생물학회지 미생물학회지 제54권 제1호

발행연도: 2018.3

수록면: 9 - 17 (9page)

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저온 환경에서의 생장에 영향을 주는 지방산 합성 관련 유전자 bkdR, sigL, yplP, des들의 역할을 알아보기 위하여 각각 유전자들이 상실된 Bacillus subtilis CU1065와 JH642 돌연변이들을 제조하였다. 이들 유전자들의 저온 민감성을 확인하기 위해 37°C와 15°C에서 세포들의 생장을 측정하였다. 37°C에서 야생형과 결실 돌연변이 균주는 거의 유사한 정도의 생장을 보였으나, 15°C에서 오직 bkdR 결실 돌연변이만이 야생형에 비해 매우 느린 생장이 관찰되었으며 sigL, yplP 결실의 경우 야생형에 비해 다소 느리거나 유사한 생장을 보였다. bkdR, sigL, yplP 결실에 대한 이중, 삼중 돌연변이를 만들어 LB agar에서 20°C로 키워 저온생장을 조사한 결과, bkdR 결실이 포함되지 않은 어떤 이중, 삼중 결실들에서는 저온에 민감한 생장을 보이지 않았다. 온도 민감성 특성을 보다 잘 알아보기 위하여 37°C에서 OD600 = 0.4까지 키워 15°C로 온도를 내리는 저온충격 조건에서 생장하는 실험을 진행하였다. 이 실험에서 오직 bkdR 결실 돌연변이만이 현저히 낮은 생장을 보였으며 추가적인 des 결실은 저온 민감성을 증가시킨다. bkdR은 branchedchain fatty acid을 합성하는 전구물질인 isoleucine, valine, leucine 아미노산을 생산하는 bkd operon을 활성화한다. bkdR 결실 돌연변이의 저온생장에서 이들 아미노산의 저온생장에 미치는 영향을 조사한 결과 isoleucine은 bkdR 결실에 대한 저온 민감성을 회복시켜주나 valine은 저온 민감성을 회복시켜 주지 못하는 결과를 보였다. isoleucine은 분해되어 anteiso-branched 지방산 합성의 전구물질로 만들어지는 반면에, valine은 isobranched 지방산 합성의 전구물질로 만들어진다. 따라서 저온생장에서 branched-chain fatty acid 중 anteiso-branched 지방산이 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다.

#Bacillus subtilis #branched-chain fatty acid #cold shock #fatty acid synthesis #isoleucine #leucine #valine

참고문헌 (19)

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Aguilar, P.S., Cronan, J.E. Jr, and de Mendoza, D. 1998. A Bacillus subtilis gene Induced by cold shock encodes a membrane phospholipid desaturase. J. Bacteriol. 180, 2194?2200. Beckering, C.L., Steil, L., Weber, M.H.W., Volker, U., and Marahiel, M.A. 2002. Genomewide transcriptional analysis of the cold shock response in Bacillus subtilis. J. Bacteriol. 184, 6395? 6402. Broeze, R.J., Solomon, C.J., and Pope, D.H. 1978. Effects of low temperature on in vivo and in vitro protein synthesis in Escherichia coli and Pseudomonas fluorescens. J. Bacteriol. 134, 861?874. Buck, M., Gallegos, M.T., Studholme, D.J., Guo, Y., and Gralla, J.D. 2000. The bacterial enhancer-dependent ?54(?N) transcription factor. J. Bacteriol. 182, 4129?4136. Cavicchioli, R., Thomas, T., and Curmi, P.M. 2000. Cold stress response in Archaea. Extremophiles 4, 321?331.

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