저온 민감성 바실러스 서브틸리스 돌연변이 균주에서 glycine betaine의 저온 내성에 미치는 영향에 대한 연구

김도형; 이상수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김도형 (배재대학교) 이상수 (배재대학교)

저널정보: 한국미생물학회 미생물학회지 미생물학회지 제54권 제3호

발행연도: 2018.9

수록면: 200 - 207 (8page)

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높은 염분 농도에서 glycine betaine은 Bacillus subtilis 안으로 유입되어 세포 생장이 지속될 수 있게 한다. 뿐만 아니라 최근 연구 결과에 따르면 저온에서도 glycine betaine이 세포 생장을 지속시키는 것으로 알려져 있다. 저온에서 Bacillus subtilis의 생장을 저해시키는 세포 대사 활동으로는 세포막 운송과 단백질 합성을 들 수 있다. 세포막 구조와 관련하여 저온에서 세포막 운송에 영향을 주는 유전자들로는 bkdR과 des가 있고, 단백질 합성 과정에서 RNA helicase 유전자인 ydbR과 yqfR들은 저온 민감성을 보인다. 따라서 Bacillus subtilis 저온 민감성 유전자 결손 세포들에 대한 glycine betaine의 효과를 조사하여 저온에서의 glycine betaine 생리적 기능에 대해 알아보고자 하였다. 이 결과 glycine betaine의 존재 유무에 따라 야생형 Bacillus subtilis와 ydbR과 yqfR 결손 균주의 저온생장에 큰 차이를 보였다(Td차이 190~686 min). 반면에 bkdR이나 des 결손균주의 경우에는 glycine betaine 존재 유무에 따라 차이를 보이지 않았다. Glycine betaine의 전구체인 choline으로 대치하여도 저온에서의 생장은 같은 결과를 보였다. Glycine betaine의 영향이 세포막 구조와 관련이 있는 유전자 bkdR과 des 결손균주에 미치는 영향이 적은 것을 알아보기 위해 세포막에 영향을 주는 세제의 효과를 조사하였다. Triton X-100과 N-lauryl sarcosine 세제에 의해 bkdR 결손 균주가 야생형에 비해 더 영향 받는 것을 확인하였고 이는 bkdR 결손이 저온에서 막 구조를 변형하여 glycine betaine의 투과에 영향을 미치는 것으로 보인다.

#Bacillus subtilis #choline #DEAD box RNA helicase #glycine betaine #T< #SUB> #d< #/SUB>

참고문헌 (30)

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Ahyayauch H, Larijani B, Alonso A, and Goni FM. 2006. Detergent solubilization of phosphatidylcholine bilayers in the fluid state: influence of the acyl chain structure. Biochim. Biophys. Acta 1758, 190?196. Altabe SG, Aguilar P, Caballero GM, and de Mendoza D. 2003. The Bacillus subtilis acyl lipid desaturase is a Δ5 desaturase. J. Bacteriol. 185, 3228?3231. Beckering CL, Steil L, Weber MHW, Volker U, and Marahiel MA. 2002. Genomewide transcriptional analysis of the cold shock response in Bacillus subtilis. J. Bacteriol. 184, 6395?6402. Boch J, Kempf B, and Bremer E. 1994. Osmoregulation in Bacillus subtilis: synthesis of the osmoprotectant glycine betaine from exogenously provided choline. J. Bacteriol. 176, 5364?5371. Boch J, Kempf B, Schmid R, and Bremer E. 1996. Synthesis of the osmoprotectant glycine betaine in Bacillus subtilis: characterization of the gbsAB genes. J. Bacteriol. 178, 5121?5129.

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