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논문 상세정보

초록

본 연구실에서 개발한, 김치에서 분리한 Leu. mesenteroides SY2 유래 pFMBL1 을 바탕으로 구축한 셔틀벡터인, pSJE[7]를 외래유전자 발현에 적합하게 개량한 발현벡터를 구축하였다. Lactococcus lactis LM0230에서 분리한 프로모터 P6C를 pSJE에 도입하였다. P6C 염기서열을 지닌 oligonucleotide 쌍을 따로 제조한 후 annealing을 통해 짧은 DNA 단편을 얻어서 제한효소 처리후 pSJE에 도입하여 pSJE6c를 구축하였다. PSJE6c 효능 검증을 위해서 외래 유전자인 aga와 lacZ를 각각 pSJE6c에 도입하였다. P6C 프로모터와 비교를 위해 고유 프로모터를 지닌 유전자들도 각각 pSJE에 도입하였다. 재조합 plasmid들을 electroporation 방법으로 Lactobacillus brevis 2.14 균주에 도입하고 재조합균주들의 생육곡선과 효소역가 그리고 slot blot으로 전사체 농도를 측정하였다. 결과를 보면 PSJE6c에 클로닝 된 유전자들이 pSJE상의 유전자보다 효소역가들이 약 1.5배에서 2배 정도로 높았다. 전사체 농도 측정 결과도 pSJE6c 들에서 더 많은 전사체가 생성됨을 보여주었다. 이상 결과들은 효율적인 발현벡터들의 사용을 통해서 김치유산균에서 외래유전자 발현 효율을 높일 수 있음을 보여준다.

Abstract

Development of expression vectors is important for the basic and applied researches on kimchi LAB (lactic acid bacteria). An expression vector, pSJE6c was constructed by inserting P6C promoter sequence from Lactococcus lactis into pSJE, a shuttle vector for E. coli and Leuconostoc species. To test the efficiency of pSJE6c, aga ($\alpha$-galactosidase) and lacZ ($\beta$-galactosidase) genes were expressed in Lactobacillus brevis 2.14. Compared to the pSJE, expression levels of both genes were increased, indicating P6C promoter was better than indigenous promoters. Enzyme activities of L. brevis cells harboring pSJE6caga (pSJE6c with aga) or pSJE6Z (pSJE6c with lacZ) were 1.5-2 fold higher than those with pSJEaga (pSJE with aga) or pSJEZ (pSJE with lacZ). More RNA transcripts were detected in cells harboring pSJE6c based recombinant plasmid. The results indicated that heterologous gene expressions in kimchi LAB could be improved significantly by use of efficient expression vectors.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
김치유산균주 개량
식품용 발현 벡터와 분비 벡터를 이용한 김치유산균주 개량은 어떤 이점이 있는가?
장기적으로 볼 때 우수한 종균 확보뿐만 아니라 식용에 안전한 김치 유산균의 산업적 활용도를 크게 증가시킬 수 있는 방안이다

식품용 발현벡터나 분비벡터를 이용한 김치유산균주 개량은 장기적으로 볼 때 우수한 종균 확보뿐만 아니라 식용에 안전한 김치 유산균의 산업적 활용도를 크게 증가시킬 수 있는 방안이다. 즉, 효율적인 외래 유전자 발현을 통해 유산균에서 경제적 가치가 큰 유용물질들을 생산할 수 있다.

프로모터 P6C
프로모터 P6C가 강력한 프로모터라는 것을 알 수 있었던 실험 결과는?
P6C는 강력한 promoter임이 reporter gene을 이용한 서울대의 실험결과 확인되었고, 그 실험 결과를 구체적으로 살펴보면, 대조구로서 흔히 유산균주의 외래 유전자 발현에 많이 쓰이는 발현벡터인 pMG36e를 프로모터 세기를 비교하기 위해 사용되어졌고, 이는 유산균주에서 강력하게 작동하는 P32라는 프로모터를 가진 벡터로서 P6C 와 P32를 비교하였을 때 약 3배정도 높은 프로모터 세기를 나타내었다

cremoris LM0230에서 유래한 프로모터 P6C[6]를 발현벡터 제조에 사용하였다. P6C는 강력한 promoter임이 reporter gene을 이용한 서울대의 실험결과 확인되었고, 그 실험 결과를 구체적으로 살펴보면, 대조구로서 흔히 유산균주의 외래 유전자 발현에 많이 쓰이는 발현벡터인 pMG36e를 프로모터 세기를 비교하기 위해 사용되어졌고, 이는 유산균주에서 강력하게 작동하는 P32라는 프로모터를 가진 벡터로서 P6C 와 P32를 비교하였을 때 약 3배정도 높은 프로모터 세기를 나타내었다[6]. 이러한 P6C 프로모터를 이전에 본 연구실에서 개발된 유산균용 셔틀벡터 pSJE[7]에 도입함으로써 발현 벡터인 pSJE6c를 구축하였다.

P6C
P6C는 어디에서 유래된 프로모터인가?
김치유산균인 Lactococcus lactis ssp. cremoris LM0230

본 연구에서는 김치유산균인 Lactococcus lactis ssp. cremoris LM0230에서 유래한 프로모터 P6C[6]를 발현벡터 제조에 사용하였다. P6C는 강력한 promoter임이 reporter gene을 이용한 서울대의 실험결과 확인되었고, 그 실험 결과를 구체적으로 살펴보면, 대조구로서 흔히 유산균주의 외래 유전자 발현에 많이 쓰이는 발현벡터인 pMG36e를 프로모터 세기를 비교하기 위해 사용되어졌고, 이는 유산균주에서 강력하게 작동하는 P32라는 프로모터를 가진 벡터로서 P6C 와 P32를 비교하였을 때 약 3배정도 높은 프로모터 세기를 나타내었다[6].

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참고문헌 (14)

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