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스트렙토미세스 카누스

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목차

1. 개요

스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus)는 카나마이신을 비롯한 다양한 항생 물질을 생산하는 방선균의 일종이다. 카나마이신은 결핵 등 세균 감염 치료에 사용되는 아미노글리코사이드계 항생제이며, 스트렙토미세스 카누스는 카나마이신 외에도 암포마이신 유사체, 항진균 활성을 가진 대사산물 등을 생산한다. 유전체 연구를 통해 항생 물질 생산 관련 유전자 클러스터가 확인되었으며, 국내에서도 새로운 균주 발굴 및 생리 활성, 유전체 연구 등 다양한 연구가 진행되고 있다.

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스트렙토미세스 카누스
일반 정보
권위자Heinemann et al. 1953 (Approved Lists 1980)
기준 균주456786 (A6786), ATCC 12237, ATCC 19737, BCRC 13652, Bristol Labs 456786, CBS 475.68, CCRC 13652, CGMCC 4.1468, DSM 40017, ETH 28550, ETH 31559, IFM 1092, IFO 12752, IFO 5017, ISP 5017, JCM 4212, JCM 4569, KCC S-0212, KCC S-0569, KCCS-0212, KCCS-0569, Lanoot R-8691, LMG 19329, NBRC 12752, NCIB 9627, NCIB 9801, NCIMB 9627, NRRL B-1989, NRRL B-398, NRRL-ISP 5017, PSA 103, R-8691, RIA 1017, UNIQEM 125, VKM Ac-1011
동의어Streptomyces ciscaucasicus Sveshnikova 1986
학명Streptomyces canus

2. 특징

_스트렙토미세스 카누스_(Streptomyces canus영어)는 스트렙토미세스과에 속하는 그람 양성균이다. 이 세균은 기질균사체와 공기 중으로 뻗은 기균사체를 가지는 등 전형적인 스트렙토미세스속 균주의 형태를 보인다. 다양한 배양 조건에서 생장하며, 여러 생화학적 특성을 나타낸다.

2. 1. 형태 및 배양

_스트렙토미세스 카누스_는 현미경으로 관찰했을 때 전형적인 스트렙토미세스 속(Streptomyces) 균주의 형태를 보인다. 즉, 기질균사체(substrate mycelium)와 공기 중으로 뻗은 기균사체(aerial mycelium)로 구성되며, 기균사체에는 길게 연결된 포자 사슬이 형성된다.[1] 포자는 구형 또는 타원형이며, 표면은 매끄럽다.[1]

콜로니(colony)는 다양한 배지에서 잘 자라며, 색깔은 흰색, 회색, 노란색, 갈색 등 다양하게 나타난다.[1] 일부 균주는 갈색이나 검은색의 수용성 색소를 생성하기도 한다.[1]

_스트렙토미세스 카누스_의 최적 배양 온도는 25~37℃이며, pH는 6.5~8.0 범위에서 잘 자란다.[4] 카나마이신(kanamycin) 생산을 위한 배지로는 글루코스(glucose), 전분(starch), 글리세롤(glycerol) 등의 탄소원과 펩톤(peptone), 육즙 추출물(meat extract), 옥수수 침지액(corn steep liquor) 등의 질소원을 포함하는 배지가 사용된다.[4] 무기염류로는 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4), 황산제일철(FeSO4) 등이 필요하다.[4]

2. 2. 생화학적 특성

스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus)는 다양한 탄소원과 질소원을 이용할 수 있으며, 여러 효소 활성을 가지고 있다. 또한, 다양한 대사 산물을 생성하는 것으로 알려져 있다.
탄소원 및 질소원 이용:
효소 활성:

  • 스트렙토미세스 카누스는 카탈레이스, 아밀레이스, 젤라티네이스, 우레에이스 등 다양한 효소를 생산한다.
  • 일부 균주는 니트로 방향족 화합물을 선택적으로 환원시키는 효소를 생산하기도 한다.[1]

대사 산물:

  • 스트렙토미세스 카누스는 항생물질, 항진균제 등 다양한 생리 활성 물질을 생산한다.[2][3]
  • 카나마이신(Kanamycin), 암포마이신(Amphomycin) 유사체, 항진균 활성을 가진 물질 등을 생산하는 것으로 보고되었다.[4][5][6]
  • 일부 균주는 흰개미와 관련된 공생 관계에서 항진균 활성을 나타내는 대사 산물을 생산하여 흰개미 군체를 보호하는 역할을 할 수 있다.[7]

3. 생태 및 분포

스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus영어)는 전 세계적으로 분포하며, 토양, 퇴비, 해양 침전물 등 유기물이 풍부한 곳에서 주로 서식한다. 흰개미와 관련된 환경에서 발견되기도 한다.[3]

한국에서도 토양 및 퇴비 등에서 스트렙토미세스 카누스가 분리되었으며, 이를 이용한 생리 활성 물질 생산 연구가 진행되고 있다.

3. 1. 서식 환경

스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus)는 주로 토양에서 발견되는 방선균의 일종이다.[1] 흰개미와 관련된 환경에서 발견되기도 한다.[3]

3. 2. 지리적 분포

스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus)는 전 세계적으로 다양한 환경에서 발견되는 방선균의 일종이다. 이 미생물은 토양, 퇴비, 해양 침전물 등 다양한 서식지에서 분리되었으며, 특히 유기물이 풍부한 환경에서 잘 자라는 것으로 알려져 있다.

Streptomyces canus영어는 특정 지역에 국한되지 않고 광범위하게 분포하는 것으로 보인다. 여러 연구 논문에서 다양한 국가의 토양 샘플에서 이 균주가 분리된 사례가 보고되고 있다.

한국에서도 Streptomyces canus영어의 존재가 확인되었다. 여러 연구를 통해 한국의 토양 및 퇴비 등에서 이 균주가 분리되었으며, 이를 통해 다양한 생리 활성 물질을 생산하는 능력이 연구되고 있다.

4. 항생 물질 생산

스트렙토미세스 카누스(''Streptomyces canus'')는 다양한 항생 물질을 생산하며, 그중 가장 잘 알려진 것은 카나마이신이다.[3] 이 외에도 암포마이신 유사체[2], 항진균 활성을 가진 물질[4] 등이 보고되었다.

4. 1. 카나마이신

카나마이신(Kanamycin)은 스트렙토미세스 카누스(''Streptomyces canus'')가 생산하는 아미노글리코사이드계 항생제이다.[3] 1957년 Hamao Umezawa 등이 ''Streptomyces canus'' 균주에서 카나마이신을 발견했다.

카나마이신은 여러 그람 양성균과 그람 음성균에 항균 활성을 가지며, 결핵 치료에도 사용된다. 주요 작용 기전은 세균의 리보솜 30S 소단위에 결합하여 단백질 합성을 억제하는 것이다.

카나마이신은 A, B, C 세 가지 주요 성분으로 구성되어 있으며, 이 중 카나마이신 A가 주성분이다. 카나마이신 B는 카나마이신 A보다 더 넓은 항균 스펙트럼을 가지지만, 독성 또한 더 강하다.

발효 공정을 통해 생산되며, ''Streptomyces canus'' 균주를 탄소원, 질소원, 무기염 등이 포함된 배지에서 배양하면 생성된다.[3] 배양 조건(pH, 온도, 통기 등)은 카나마이신 생산량에 영향을 미친다.[3]

의학 분야에서 다양한 감염증 치료에 사용되며, 세포 배양 시 오염 방지 목적으로도 사용된다.

4. 2. 기타 항생 물질

Streptomyces canus영어는 카나마이신 외에도 다른 항생 물질을 생산하는 것으로 알려져 있다. 2014년에는 *S. canus* FIM-0916 균주에서 두 가지 새로운 암포마이신 유사체가 발견되었다.[2]
참고 자료

5. 유전체 연구

Streptomyces canus영어는 다양한 생리 활성 물질을 생산하는 방선균의 일종으로, 유전체 연구를 통해 이러한 물질의 생산 기작을 밝히고, 새로운 항생 물질 개발 가능성을 탐색하는 연구가 진행되고 있다.

2008년에는 Streptomyces canus영어 ST3 균주가 니트로 방향족 화합물을 선택적으로 환원시키는 생촉매로 활용될 수 있음이 보고되었다.[1] 2013년에는 흰개미와 관련된 Streptomyces canus영어 BYB02 균주에서 생성되는 대사산물의 항진균 활성이 보고되었고,[3] 2014년에는 Streptomyces canus영어 FIM-0916 균주에서 두 가지 새로운 암포마이신 유사체가 발견되었다.[2] 2007년에는 카나마이신 생산에 영향을 미치는 요인에 대한 연구가 수행되었다.[4]

5. 1. 유전체 염기서열 분석

Streptomyces canus영어의 유전체 염기서열 분석 프로젝트는 아직 완료되지 않았다. 현재까지 밝혀진 바에 따르면 이 균주의 유전체 크기 및 유전자 수는 다음과 같다.

''S. canus'' 유전체 정보
특성값
유전체 크기미완료
유전자 수미완료


5. 2. 유전자 클러스터

Streptomyces canus영어는 다양한 항생 물질을 생산하는 것으로 알려져 있으며, 이와 관련된 유전자 클러스터에 대한 연구가 진행되었다. 2013년 연구에서는 흰개미와 관련된 Streptomyces canus영어 BYB02 균주에서 생성되는 대사산물의 항진균 활성이 보고되었다.[3] 2014년에는 Streptomyces canus영어 FIM-0916 균주에서 두 가지 새로운 암포마이신 유사체가 발견되었다.[2]

6. 한국에서의 연구 현황

한국에서 스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus영어) 연구는 주로 새로운 균주 발굴 및 이들이 생산하는 유용 물질 탐색에 초점을 맞추고 있다.

2008년 스트렙토미세스 카누스 ST3 균주가 니트로 방향족 화합물을 선택적으로 환원시키는 생체 촉매로 활용될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.[1] 2014년 스트렙토미세스 카누스 FIM-0916 균주에서 두 가지 새로운 암포마이신 유사체가 발견되었다.[2] 2013년 흰개미와 공생하는 스트렙토미세스 카누스 BYB02 균주가 생산하는 대사산물이 항진균 활성을 보였다.[3]

국내 연구 동향을 더 자세히 파악하기 위해서는 관련 학술 데이터베이스, 연구 기관 보고서, 학회 발표 자료 등을 참고해야 한다.

6. 1. 국내 연구 동향

Streptomyces canus영어에 대한 국내 연구는 주어진 자료에서 제한적인 정보만 찾을 수 있었다. 확인된 내용은 다음과 같다.

  • 2013년에 출판된 "Advances in Streptomycetaceae Research and Application"에는 스트렙토미세스 연구 및 응용에 대한 내용이 포함되어 있다.[1]
  • 2012년에 출판된 "Bergey's manual of systematic bacteriology" 2판에는 스트렙토미세스 카누스에 대한 내용이 포함되어 있다.[2]


추가적인 국내 연구 동향을 파악하기 위해서는 관련 학술 데이터베이스, 연구 기관 보고서, 학회 발표 자료 등을 참고해야 할 것으로 보인다.

6. 2. 한국 균주의 특성

한국에서 분리된 스트렙토미세스 카누스 균주들은 다양한 특성을 보인다.

2008년에는 스트렙토미세스 카누스 ST3 균주가 니트로 방향족 화합물을 선택적으로 환원시키는 생체 촉매로 활용될 수 있다는 연구 결과가 발표되었다.[1] 이는 생명공학 분야에서 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다.

2014년에는 스트렙토미세스 카누스 FIM-0916 균주에서 두 가지 새로운 암포마이신 유사체가 발견되었다.[2] 암포마이신은 항생제의 일종으로, 이 발견은 새로운 항생제 개발에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

2013년에는 흰개미와 공생하는 스트렙토미세스 카누스 BYB02 균주가 생산하는 대사산물이 항진균 활성을 갖는다는 연구 결과가 발표되었다.[3] 이는 곰팡이로 인한 농작물 피해를 줄이는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

참조

[1] 웹인용 LPSN bacterio.net http://www.bacterio.[...] 2024-09-30
[2] 웹사이트 Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen https://www.dsmz.de/[...]
[3] 저널 Two novel amphomycin analogues from Streptomyces canus strain FIM-0916. 2014
[4] 저널 Antifungal activities of metabolites produced by a termite-associated Streptomyces canus BYB02. 2013-02-20
[5] 서적 Therapie der Haut- und Geschlechtskrankheiten Springer Berlin Heidelberg 1961
[6] 서적 Pädiatrische Diagnostik/Pädiatrische Therapie Springer Berlin Heidelberg 1966
[7] 서적 Micro-segmented flow: applications in chemistry and biology Springer Berlin Heidelberg 2014


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