본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

Benzoate 분해세균 Acinetobacter sp. kS-1에서 분리된 catechol 1,2-dioxygenase의 특성 및 N 말단 아미노산 서열 분석
Characterization and N Terminal Amino Acid Sequence Analysis of Catechol 1,2-Dioxy-genase from Benzoate Degrading Acinetobacter sp. KS-1

오계헌   (순천향대학교 자연과학대학 생명과학부UU0000848  ); 송승열   (순천향대학교 자연과학대학 생명과학부UU0000848  ); 김승일   (기초과학지원연구원 프로테옴분석팀  ); 윤경하   (순천향대학교 자연과학대학 생명과학부UU0000848  );
  • 초록

    단일 탄소원 및 에너지원으로 benzoate를 이용하는 Acinetobacter sp. KS-1에서 분리 정제한 catechol 1,2-dioxygenase (Cl,2O)의 특성과 아미노산 서 열을 분석하였다. Cl,2O는 catechol과 4-methylcatechol에 대해서 효소활성을 나타내었으며, 활성 최적온도는 $35^{\circ}C$ 이고, 활성 최적 pH는 7.5-9.0의 범위 내에 있었다. 효소활성 저해제로서 은, 수은, 그리고 구리는 Acinetobacter sp. KS-1의 Cl,2O 활성을 억제하였다. SDS-PAGE에 의해 측정된 Cl,2O의 분자량은 약 36 kDa 였으며, N-말단 아미노산 서 열을 분석한 결과, $^{1}MNYQQIDALVKQMNVDTAKG^{20}$ 로 Acinetobacter radioresistens의 Cl,2O와 95%의 유사성을 보여주었다. In-gel 아미노산 서열 분석을 위하여 trypsin 처리와 peptide mapping을 실시하였다. MALDI-TOF를 이용하여 trypsin으로 처리된 세 개의 peptide flagmen써 분자량을 분석한 결과 966.3 Da, 2081.7 Da, 그리고 1933.8 Da으로 각각 나타났는데, 이는 A. radioresistens의 Cl,2O와 내부 서 열 $^{1}SQSDFNLRR^{9}\, ^{1}HGNRPSHVHYFNSAPGYR^{18}\, ^{1}TIEGPLYVAGAPESVGFAR^{19}$ 이 일치하는 것으로 분석되었다. N-말단 서열과 내부 서열을 바탕으로 primer를 제작하여 polymerase chain reaction을 실시하였다.


    The purpose of this work was to investigate the characterization and sequence of catechol 1,2-dioxygenase (Cl,2O) purified from Acinetobacter sp. KS-1 which was grown on benzoate as a sole carbon source. Cl,2O demonstrated its enzyme activity to catechol and 4-methylcatechol. The optimum temperature of Cl,2O was $35^{\circ}C$ , and the optimal pH was in the range from pH 7.5 to 9.0. $Ag^{+}$ , $Hg^{+}$ , and $Cu^{2+}$ showed inhibitory effect on the activity of Cl,2O. Molecular weight of the enzyme was determined to approximately 36 kDa by SDS-PAGE and 7-terminal amino acid sequence of Cl,2O was analyzed as $^{1}MNYQQIDALVKQMNVDTAKG^{20}$ and exhibited 95% sequence homology with that of Cl,2O from Acinetobacter radioresistens In addition, trypsin digestion and peptide mapping were performed for internal sequencing analysis. Molecular weights of three digested peptide fragments were analyzed as 966.3 Da, 1933.8 Da and 2081.7 Da by MALDI-TOF, which were matched with each internal sequences $^{1}SQSDFNLRR^{9}\, ^{1}HGNRPSHVHYFNSAPGYR^{18}\, ^{1}TIEGPLYVAGAPESVGFAR^{19}$ ) of. A. radioresistens. PCR product was amplified with the degenerated primers derived from N-terminal and each internal amino acid sequences.


  • 주제어

    Acinetobacter sp.   KS-1 .   benzoate .   catechol 1,2-dioxygenase .   MALDI-TOF .   PCR.  

  • 참고문헌 (22)

    1. Two catechol 1,2-dioxygenase from an aniline-assimilating bacterium, Frateuria species ANA-18 , Aoki, K. K. Tsukasa;S. Ryu;N. Hiroshi , Agric. Bio. Chem. / v.48,pp.2097-2104,
    2. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding , Bradford, M.M. , Anal. Biochem. / v.72,pp.248-254,
    3. The conversion of catechol and protocatechuate to β-ketoadipate by Pseudomonas putida , Omston, L.N.;R.Y. Stanier. , J. Biol. Chem. / v.241,pp.3776-3786,
    4. Purification and characterization of catechol 1,2-dioxygenase from Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13259 and cloning and sequencing of its catA gene , Strachan, P.D.;A.A. Freer;C.A. Fewson , Biochem. / v.333,pp.741-750,
    5. Isolation and characterization of catechol 1,2-dioxygenase from Rhodococcus rhodnii strain 135 and Rhodococcus rhodochrous strain 89;comparison with analogous enzyme of the ordinary and modified ortho-cleavage pathway , Solyanikova, I.P.;E.L. Golovlev;O.K. Lisnyak;L.A. Golovleva , Biochemistry / v.64,pp.824-831,
    6. The catechol 1,2-dioxygenase system of Acinetobacter radioresistens;isoenzymes, inductors and gene localisation , Pessione, E.;M.G. Giuffrida;R. Mazzoli;P. Caposio;S. Landolf;C. Giunta;G. Gribaudo , J. Biol. Chem. / v.382,pp.1253-1261,
    7. Purification and catalytic properties of two catechol 1,2-dioxygenase isoenzyme from benzoate grown cells of Acinetobacter radioresistens , Briganti F.;E. Pessione;C. Girunta;R. Mazzoli;A. Scozzafava , J. Protein Chem. / v.19,pp.709-716,
    8. Bollag, D.M.;M.D. Rozycki;S.J. Edelstein , Gel electrophoresis under denaturing condition(2nd ed.) / v.,pp.107-172,
    9. Catechol 1,2-dioxygenase from Acinetobacter calcoaceticus;purification and properties , Ramesh, N.P.;C.T. Hou;A. Felix;M.O. Lillard , J. Bacteriol. / v.127,pp.536-544,
    10. Purifacation and characterization of four catechol 1,2-dioxygenase isoenzyme from the benzamide-assimilating bacterium Arthrobacter species BA-5-17 , Murakami, S.;C.L. Wang;A. Naito;R. Shinke;K. Aoki , Microbiol. Res. / v.153,pp.163-171,
    11. Degradation of chloroaromatic;Purification and characterization of maleylacetate reductase from Pseudomonas sp. strain B13 , Kaschabek, S.R.;W. Reineke , J. Bacteriol. / v.175,pp.6075-6081,
    12. Cloning and expression of thermophilic catechol 1,2-dioxygenase gene (catA) from Streptomyces setonii , An, H.R.;H.H. Park;E.S. Kim , FEMS Microbiol. Lett. / v.195,pp.17-22,
    13. Site-directed mutagenesis of two cysteines (155, 202) in catechol 1,2-dioxygenase Ⅰ 1 of Acinetobacter lowffii K24 , Kim, S.I.;S.J. Kim;S.H. Leem;K.H. Oh;S. Kim;Y.M. Park , J Biochem. Mol. Biol. / v.34,pp.171-175,
    14. Rochkind-Dubinsky, M.;G.S. Sayler;J.W. Blackburn , Microbiological decomposition of chlorinated aromatic compounds / v.,pp.,
    15. Quantitative structure/activity relationship for the rate of conversion of C4-substituted catechols by catechol 1,2-dioxygenase from Pseudomonas putida C1 , Ridder, L.;F. Briganti;M.S. Boersma;S. Boeren;E.H. Vis;A. Scozzafava;C. Veeger;I.M. Rietjens , Euro. J. Biochem. / v.257,pp.92-100,
    16. Biodegradation of chemical environmental concern , Alexandar, M. , Science / v.211,pp.132-138,
    17. Regulation of benzoate degradation in Acinetobacter sp. strain ADPI by BenM, a LysR-type transcription activator , Collier, L.S.;G.L. GainesⅢ;E.L. Neidle , J. Bacteriol. / v.180,pp.2493-2501,
    18. Three isoenzyme of catechol 1,2-dioxygenase, αα, αβ and ββ, from Pseudomonas arvilla C-1 , Chieko N.;H. Kihachiro;K. Seiki;K. Hiroyuki;N. Mitsuhiro , J. Biol. Chem. / v.265,pp.660-665,
    19. Functional models for catechol 1,2-dioxygenase synthesis, structure, spectra and catalytic activity of certain tripodal iron (Ⅲ) complexes , Rathinam. V.;P. Mallayan;B. Thailampillai;P.M Thomas , Inorg. Chem. / v.37,pp.2943-2951,
    20. Cloning and characterization of two catechol 1,2-dioxygenase genes from Acinetobacter radioresistens S13 , Caposio, P.;E. Pessione;G. Giuffrida;A. Conti;S. Landolfo;C. Giunta;G. Gribaudo , Res. Microbiol. / v.153,pp.67-74,
    21. Purification and characterization of catechol 1,2-dioxygenase from aniline degrading Achromobacter gr. D.V.K24 , Kim, S.I.;S.H. Kim;Y.N. Lee , Kor. J. Microbiol. / v.31,pp.579-585,
    22. Catechol dioxygenase , Broderick, J.B. , Essays Biochem. / v.34,pp.173-189,

 저자의 다른 논문

  • 오계헌 (57)

    1. 1992 "Biodegradation of the phenoxy herbicides 2,4-D and MCPP" 微生物과 産業 = The microorganisms and industry 18 (1): 2~8    
    2. 1998 "미생물 컨소시엄에 의한 페놀수지 Resole의 분해" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 13 (2): 220~222    
    3. 1999 "Stenotrophomonas maltophilia에 의한 폭약 2,4,6-Trinitrotoluene의 생분해에 영향을 미치는 물리화학적 요인" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (3): 315~321    
    4. 1999 "Burkholderia cepacia YK-2에서 페녹시계 제초제 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid에 의한 스트레스 충격 단백질 DnaK와 GroEL의 생성" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 35 (4): 270~276    
    5. 2000 "Construction of a Bioluminescent Reporter Using the luc Gene and meta-Cleavage Dioxygenase Promoter for Detection of Catecholic Compounds" The journal of microbiology 38 (3): 183~186    
    6. 2000 "TNT-분해세균에 의한 s-Triazine계 제초제인 Atrazine과 Simazine의 미생물학적 분해" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 36 (3): 209~215    
    7. 2001 "교반탱크 반응조에서 TNT 분해세균에 의한 2,4-Dinitrotoluene/2,6-Dinitrotoluene의 미생물학적 제거" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 37 (1): 66~71    
    8. 2002 "TNT에 대한 세균의 반응기작: 생존율, 스트레스 유도단백질의 SDS-PAGE 및 2-D 전기영동 분석" Korean journal of microbiology = 미생물학회지 38 (2): 67~73    
    9. 2002 "Detection of Aromatic Pollutants by Bacterial Biosensors Bearing Gene Fusions Constructed with the dnaK Promoter of Pseudomonas sp. DJ-12" Journal of microbiology and biotechnology 12 (3): 417~422    
    10. 2002 "Biological Removal of Explosive 2,4,6-Trinitrotoluene by Stenotrophomonas sp. OK-5 in Bench-scale Bioreactors" Biotechnology and bioprocess engineering 7 (2): 105~111    
  • 송승열 (2)

  • 윤경하 (14)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
  • 한국미생물학회 : 저널
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기