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초록

영어

Lovastatin (also known as Mevinolin, Mevacor, and Monacolin K), an inhibitor of the HMG-CoA reductase produced by Aspergillus terreus and other fungi, is used to reduce serum cholesterol levels in human beings. It is derived biosynthetically from two polyketides. One of these is a nonaketide that undergoes cyclization at a hexahydronaphthalene ring system, and the other is a simple diketide, 2-methylbutyrate. Two primer pairs were designed based on the amino acid sequences of lovastatin polyketide synthase and lovastatin diketide synthase for the PCR screening of lovastatin-producing strains. Among the seven selected strains, SJ-2 evidenced the highest level of lovastatin production in both liquid and solid cultures. Soybeans with SJ-2 were treated via 1 hour of heat shock at 30℃ for the mass production of lovastatin. The heat-treated soybeans were inoculated on rice bran and the koji extract was obtained after 15 days of incubation. It yielded the highest level of lovastatin production among the strains, and also evidenced 75% inhibition activity against HMG-CoA reductase. We developed an efficient PCR screening method for lovastatin-producing strains, using lovastatin biosynthesis genes.

한국어

본 연구는 Asp. terreus ATCC 20542 변이주로부터 lovastatin 생합성 유전자 중 polyketide 생합성 유전자 등을 이용한 PCR법으로 Aspergillus sp.이외의 statin계열물질 생산균주의 탐색법 구축 및 lovastatin 대량생산을 하고자 하였다. Lovastatin 생합성 유전자 중 가장 중요한 유전자인 polyketide synthase gene와 diketide synthase gene로부터 각각의 primer를 제작하여 PCR을 이용한 lovastatin 생산 균주를 탐색하였다. 선발된 7개의 균주의 형태학상의 특성 및 lovastatin 생산성을 검토한 결과 Aspergillus sp.이외의 Penicillium sp.으로 추정되는 균주를 재선발하여 SJ-2로 명명하였다. 선발된 SJ-2는 액체배양 및 고체배양을 한 후 추출하여 TLC와 HPLC를 통하여 각각의 lovastatin 생산량을 비교, 검토하였다. 또한, SJ-2에 대두를 이용하여 lovastatin 고생산성을 확인한 결과, 대두-전배양체를 30℃, 1시간동안 열처리하여 접종하여 본배양 15일째에 가장 높은 lovastatin을 생산할 수 있었다. In vitro assay 결과에서는 HMG-CoA reductase에 대한 저해활성도가 75%로 나타났다.
본 연구는 기존의 lovastatin 탐색법으로 널리 알려져 있는 bioassay법이 아닌 lovastatin 생합성 유전자를 이용하여 PCR을 통한 lovastatin 생산균주의 탐색이 신속하고 효과적인 방법으로 사료되었다.

목차

Abstract
 서론
 재료 및 방법
  사용균주 및 배양
  선별균주의 형태학적 특성
  분리균주의 chromosomal DNA 추출
  Polymerase chain reaction (PCR)
  Agarose gel 전기영동 및 lovastatin 생산 균주의 선별
  Lovastatin 추출
  Lovastatin의 HPLC 분석
  Lovastatin의 TLC 분석
  HMG-CoA reductase에 대한 저해활성 검토
 결과 및 고찰
  Lovastatin polyketide synthase 유전자를 이용한생산균주 검색
  Lovastatin diketide synthase 유전자를 이용한 생산균주 검색
  선발균주의 형태학적 특성
  액체배양을 통한 lovastatin의 HPLC 분석
  고체배양을 통한 lovastatin의 HPLC 분석
  생산된 lovastatin의 TLC 분석
  Lovastatin 생산용 seed culture 대량제조
  HMG-CoA reductase에 대한 저해활성 측정
 요약
 REFERENCES

키워드

저자

• 고희선 [ Hee-Sun Ko | 계명대학교 자연과학대학 미생물학과 ]
• 김현수 [ Hyun-Soo Kim | 농촌진흥청 국립농업과학원 농업미생물과 ] Corresponding author

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• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576