초록 ▼

Tylosin은 Streptomyces fradiae에 의해 생성되는 macrolide 항생물질이다. 항생물질과 같은 이차 대사산물의 생합성은 외적 환경요인, 특히 영양 물질에 의해 영향을 받는다. 본 논문 연구는 이같은 tylosin 생합성의 조절 기작에 대한 발효 생리적 기초 지식을 얻고자 수행되었다.
Tylosin 생성 균주인 Streptomyces fradiae는 주된 질소원으로 넣어준 sodium glutamate를 상당히 빠른 속도로 소모하는데, 높은 농도의 glutamate 에 의해서 성장이 촉진되는 반면 tylo

Tylosin은 Streptomyces fradiae에 의해 생성되는 macrolide 항생물질이다. 항생물질과 같은 이차 대사산물의 생합성은 외적 환경요인, 특히 영양 물질에 의해 영향을 받는다. 본 논문 연구는 이같은 tylosin 생합성의 조절 기작에 대한 발효 생리적 기초 지식을 얻고자 수행되었다.
Tylosin 생성 균주인 Streptomyces fradiae는 주된 질소원으로 넣어준 sodium glutamate를 상당히 빠른 속도로 소모하는데, 높은 농도의 glutamate 에 의해서 성장이 촉진되는 반면 tylosin 생합성이 저해됨이 관찰되었다. 배지내의 glutamate 농도가 높을수록 성장과 밀접한 관계에 있는 citrate synthase 및 aspartate-aminotransferase의 활성이 크게 증가하는 반면 tylosin 전구체 합성에 관여하는 methylmalonyl-CoA carboxyltransferase의 활성은 감소되었다. 이러한 결과들은 쉽게 이용할 수 있는 질소원인 glutamate 에 의해 nitrogencatabolite repression이 일어남을 의미하며, 또한 nitrogen 대사가 이차 대사산물인 tylosin 생합성에 대해 상당한 영향을 미침을 보여준다.
성장속도와 tylosin 생합성과의 관계를 규명하기 위해 연속 배양을 한 결과, tylosin-비생합성 속도(q(sub)(p);㎎, g??, h??)가 비성장 속도 0.013 h??까지는 성장속도와 비례적으로 증가하다가 그 이후로는 어느 정도 일정하게 유지되었고, 0.05 h??보다 높은 성장 속도에서는 다시 감소됨을 알 수 있었다. 또한 0.013 h??이하의 성장 속도에서는 에너지 생성과 생체의 중요한 중간 물질 합성에 관여하는 효소들의 활성이 두드러지게 낮았다가 그 이후로는 성장 속도와 함께 증가된 반면, methylmalonyl-CoA carboxyltransferase의 활성은 성장 속도가 증가할수록 현저히 감소되었다. 따라서 tylosin 생합성 과정은 어느 정도 균체의 에너지 생성 및 동화 능력을 필요로 하나, 높은 성장속도에서는 그에 따른 glucose와 glutamate의 증가된 specific uptake rate에 의해 catabolite repression을 받게 되어 tylosin 생합성이 저해된다고 사료된다.

Abstract ▼

The aim of the present studies is to elucidate the effects of external environmental conditions on the biosynthesis of tylosin. Tylosin is one of the macrolide antibiotics produced by Streptomyces fradiae. When S. fradiae was grown in the soluble systhetic medium containing sodium glutamate as a maj

The aim of the present studies is to elucidate the effects of external environmental conditions on the biosynthesis of tylosin. Tylosin is one of the macrolide antibiotics produced by Streptomyces fradiae. When S. fradiae was grown in the soluble systhetic medium containing sodium glutamate as a major nitrogen source, the specific uptake rate of glutamate was found to be considerably high. And it was also observed that high concentration of glutamate in the media suppressed tylosin biosynthesis even though it stimulated the cell growth. The activities of citrate synthase and aspartate aminotrasferase, enzymes closely associated with the cell growth, increased with the increase of the concentration of glutamate. However, the activity of methylmalonyl-CoA carboxyltransferase participating in the synthesis of tylactone precursors decreased. These results suggest that the rapidly utilized nitrogen compound such as glutamate may exert a negative effect on the biosynthesis of tylosin through the nitrogen catabolite repression.
From the continuous culture data, it was shown that specific tylosin production rate (q)(sub)(p) increased linealy with the specific growth rate up to 0.013h??, where the maximum q(sub)(p) value was maintained. However it was apparent that the q(sub)(p) decreased when specific growth rate exceeded 0.05h??. The activities of enzymes involved in the energy production and the synthesis of intermediates for cell biomass were extremely low at lower growth rate than 0.013h??, and became higher at higher growth rate. On the contrary, the activity of methylmalonyl-CoA carboxyltransferase activity was inversely proportional to the specific growth rate.

목차 Contents

• I. 서론...9
• II. 재료 및 방법...13
• III. 결과 및 고찰...25