Transglutaminase를 생산하는 Streptomyces platensis의 분자생물학적인 연구를 위한 접합 전달법 확립

Abstract

식품단백질의 물성과 기능성을 개선시켜 산업적인 가치가 매우 높은 TGase를 생산하는 S. platensis YK-2의 분자 유전학적인 연구를 위해 형질전환방법을 확립하였으며 본 연구를 위해 도입된 방법은 대장균을 plasmid DNA의 공여체로, S. platensis의 포자를 수용체로 사용하는 접합전달법이다. S. platensis를 위한 최적 접합전달조건은 50 mM의 <TEX>$MgCl_2$</TEX>를 첨가한 MS배지에 열처리를 하지 않은 포자와 <TEX>$5{\times}10^7$</TEX>의 plasmid DNA 공여체인 E. coli를 사용하는 것이다. 또 본 연구를 통해 얻어진 접합전달체의 attB site에 대한 분석을 통해 S. platensis chromosome의 pirin 상동체를 코드하는 ORF내에 attB site가 단일위치로 존재하고 있으며 이미 밝혀진 다른 방선균유래 attB site의 염기서열에 대해 77.8%~96.3%의 상동성을 나타냈다. Streptomyces platensis YK-2, newly isolated from forest soil, produces transglutaminase (TGase), which catalyses an acyl transfer reaction between the primary grade amine and protein or <TEX>$\gamma$</TEX>-carboxyamide group of peptide bound glutamine residues. For a molecular genetic study of S. platensis, an effective transformation method was established by using a conjugal transfer of DNA from Escherichia coli to spores of actinomycetes. The highest transconjugation frequency of S. platensis was obtained on an MS medium containing 50 mM <TEX>$MgCl_2$</TEX>, using <TEX>$5{\times}10^7\;E$</TEX>. coli as a DNA donor and <TEX>$1{\times}10^8$</TEX> spores without heat treatment as a host. We also identified that S. platensis contains a single attB site within an ORF encoding a pirin-homolog, and that its attB site sequence shows high homology to that of S. logisporoflavus. In addition, it was confirmed by phenotypic analyses of exconjugants that the introduction of heterologous DNA into the attB site of the S. platensis chromosome does not affect its morphological differentiation and TGase production.