Cyclopropane-fatty acid-acyl-phospholipid synthase 유전자를 도입한 대장균의 바이오 인디고 생산시스템 연구 Production of bio-indigo in engineered Escherichia coli with cyclopropane-fatty acid-acyl-phospholipid synthase원문보기
인디고 염료는 독특한 파란색을 가진 유기 화합물이다. 현재 산업계에서 사용되는 인디고의 대부분은 화학 합성을 통해 생산되며, 이는 많은 양의 폐수를 생성한다. 따라서 최근 친환경적으로 인디고를 생산하기 위해 미생물을 이용하여 인디고를 생산하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 이 연구에서 인디고 생산 플라스미드와 cyclopropane 지방산(CFA) 조절 플라스미드를 모두 지니는 ...
인디고 염료는 독특한 파란색을 가진 유기 화합물이다. 현재 산업계에서 사용되는 인디고의 대부분은 화학 합성을 통해 생산되며, 이는 많은 양의 폐수를 생성한다. 따라서 최근 친환경적으로 인디고를 생산하기 위해 미생물을 이용하여 인디고를 생산하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 이 연구에서 인디고 생산 플라스미드와 cyclopropane 지방산(CFA) 조절 플라스미드를 모두 지니는 유전자 재조합 대장균을 사용하여 인디고를 생산했다. CFA 조절 플라스미드는 cfa 유전자를 포함하고, 그 발현은 세포막의 인지질 지방산의 CFA 조성을 증가시킨다. cfa의 과발현은 인디고 생산과정에서 형성되는 중간생성물인 인돌의 세포독성에 내성을 보였다. 이것은 인디고 생산에 긍정적인 영향을 미쳤고 Pseudomonas sp. B 14-6에서 유래한 cfa가 사용되었다. 인디고 생산을 위한 최적 조건을 발현 균주, 배양 온도, 진탕 속도, isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside 농도를 조정하여 결정하였다. 또한 Tween 80을 특정 농도로 처리하여 세포막의 투과성을 증가시킨 것은 인디고 생성에 긍정적인 영향을 미쳤다. CFA 플라스미드를 가지는 CFA 균주는 24시간 배양 후 4.1 mM의 인디고를 생성하였으며, 2.7 mM을 생성한 CFA 플라스미드를 가지지 않는 대조군 균주보다 1.5배 높은 인디고를 생성하였다. 이 연구에서는 바이오 인디고의 생산량을 증가시키기 위한 방법으로 세포막의 인지질지방산 조성 변경이라는 새로운 관점을 제시했다.
인디고 염료는 독특한 파란색을 가진 유기 화합물이다. 현재 산업계에서 사용되는 인디고의 대부분은 화학 합성을 통해 생산되며, 이는 많은 양의 폐수를 생성한다. 따라서 최근 친환경적으로 인디고를 생산하기 위해 미생물을 이용하여 인디고를 생산하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 이 연구에서 인디고 생산 플라스미드와 cyclopropane 지방산(CFA) 조절 플라스미드를 모두 지니는 유전자 재조합 대장균을 사용하여 인디고를 생산했다. CFA 조절 플라스미드는 cfa 유전자를 포함하고, 그 발현은 세포막의 인지질 지방산의 CFA 조성을 증가시킨다. cfa의 과발현은 인디고 생산과정에서 형성되는 중간생성물인 인돌의 세포독성에 내성을 보였다. 이것은 인디고 생산에 긍정적인 영향을 미쳤고 Pseudomonas sp. B 14-6에서 유래한 cfa가 사용되었다. 인디고 생산을 위한 최적 조건을 발현 균주, 배양 온도, 진탕 속도, isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside 농도를 조정하여 결정하였다. 또한 Tween 80을 특정 농도로 처리하여 세포막의 투과성을 증가시킨 것은 인디고 생성에 긍정적인 영향을 미쳤다. CFA 플라스미드를 가지는 CFA 균주는 24시간 배양 후 4.1 mM의 인디고를 생성하였으며, 2.7 mM을 생성한 CFA 플라스미드를 가지지 않는 대조군 균주보다 1.5배 높은 인디고를 생성하였다. 이 연구에서는 바이오 인디고의 생산량을 증가시키기 위한 방법으로 세포막의 인지질지방산 조성 변경이라는 새로운 관점을 제시했다.
Indigo dye is an organic compound with a distinctive blue color. Most of the indigo currently used in industry is produced via chemical synthesis, which generates a large amount of wastewater. Therefore, several studies have recently been conducted to find ways to produce indigo eco-friendly using m...
Indigo dye is an organic compound with a distinctive blue color. Most of the indigo currently used in industry is produced via chemical synthesis, which generates a large amount of wastewater. Therefore, several studies have recently been conducted to find ways to produce indigo eco-friendly using microorganisms. Here, we produced indigo using recombinant Escherichia coli with both an indigo-producing plasmid and a cyclopropane fatty acid (CFA)-regulating plasmid. The CFA-regulating plasmid contains the cfa gene, and its expression increases the CFA composition of the phospholipid fatty acids of the cell membrane. Overexpression of cfa showed cytotoxicity resistance of indole, an intermediate product formed during the indigo production process. This had a positive effect on indigo production and cfa originated from Pseudomonas sp. B 14-6 was used. Optimal conditions for indigo production were determined by adjusting the expression strain, culture temperature, shaking speed, and isopropyl β-D-1-thiogalactopyranosideconcentration. Treatment with Tween 80 at a particular concentration to increase the permeability of the cell membrane had a positive effect on indigo production. The strain with the CFA plasmid produced 4.1 mM of indigo after 24 h of culture and produced 1.5-fold higher indigo than the control strain without the CFA plasmid that produced 2.7 mM. This study presented a new perspective on the change in the composition of cell membrane phospholipid fatty acids as a way to increase the production of bio-indigo.
Indigo dye is an organic compound with a distinctive blue color. Most of the indigo currently used in industry is produced via chemical synthesis, which generates a large amount of wastewater. Therefore, several studies have recently been conducted to find ways to produce indigo eco-friendly using microorganisms. Here, we produced indigo using recombinant Escherichia coli with both an indigo-producing plasmid and a cyclopropane fatty acid (CFA)-regulating plasmid. The CFA-regulating plasmid contains the cfa gene, and its expression increases the CFA composition of the phospholipid fatty acids of the cell membrane. Overexpression of cfa showed cytotoxicity resistance of indole, an intermediate product formed during the indigo production process. This had a positive effect on indigo production and cfa originated from Pseudomonas sp. B 14-6 was used. Optimal conditions for indigo production were determined by adjusting the expression strain, culture temperature, shaking speed, and isopropyl β-D-1-thiogalactopyranosideconcentration. Treatment with Tween 80 at a particular concentration to increase the permeability of the cell membrane had a positive effect on indigo production. The strain with the CFA plasmid produced 4.1 mM of indigo after 24 h of culture and produced 1.5-fold higher indigo than the control strain without the CFA plasmid that produced 2.7 mM. This study presented a new perspective on the change in the composition of cell membrane phospholipid fatty acids as a way to increase the production of bio-indigo.
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