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2019 November Vol.32 No.6 ISSN 1598-8384

실험실 탐방

인천대학교 생명공학부
생명공학전공
미생물 생명공학 연구실 (Microbial Biotechnology Laboratory)
연구책임자 : 서명지 교수
소속기관 : 인천대학교

Microbial Biotechnology Laboratory
Division of Bioengineering
lncheon National University Incheon, 22012, Korea
Tel: 032) 835-8267
E-mail: mjseo@inu.ac.kr

책임교수 소개

정광환 교수
[학력]
  • 2006

    연세대학교 생명공학과 박사

  • 2001

    연세대학교 생명공학과 석사

  • 1999

    연세대학교 생명공학과 학사

[경력]
기간 기관명 직위 및 직급
2004 – 2006 (주)씨트리 생물의약품연구실 주임
2007 – 2008 Dept. of Chemistry, The University of Chicago Postdoctoral Scholar
2008 – 2011 Dept. of Chemistry, Brown University Postdoctoral Research
Associate
2011 – 2013 한국식품연구원 발효기능연구단 선임연구원
2013 – 2017 인천대학교 생명공학부 생명공학전공 조교수
2017 – 2019 인천대학교 생명과학기술대학 부학장
2017 – 현재 인천대학교 생명공학부 생명공학전공 부교수

실험실 구성원

  • 연구책임자 : 서명지
  • 박사과정 : 이현진, 김미방, 조의상
  • 석사과정 : 천정혜
실험실 구성원
실험실 구성원: 천정혜, 김미방, 서명지, 조의상, 이현진

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

발효식품에 존재하는 미생물은 본래 해당 식품의 발효에 중요한 영향을 미치는 미생물로서 생명공학 기술의 발전과 함께 발효식품의 안정성 및 환경 친화적인 고유의 특징으로 인해 기존의 기능성 화학물질을 생합성하는 분야에 널리 이용되고 있다. 지금까지 활성 기반의 무작위적인 미생물 유래 기능성 생리활성 물질 탐색 전략은 기존의 미생물 및 생리활성 물질이 재분리 된다는 단점을 가지고 있다. 따라서 최근 유전체 기반의 빅데이타를 활용한 유전자 기반의 미생물 유래 기능성 물질 탐색 전략이 활발히 적용되고 있다.

본 미생물 생명공학 연구실 (Microbial Biotechnology Laboratory)에서는 미생물의 순수 분리부터 이의 산업적 적용에 이르기 까지 전반적인 미생물 생명공학 관련 연구를 수행하는 연구실로서 특히 발효식품 유래 유용 미생물 및 이들의 유용 유전자원을 유전체 기반으로 발굴하고 이들의 특징을 규명하여 식품 및 의약/제약 등 전반적인 생명공학 산업 분야에 적용이 가능한 기능성 바이오 소재를 개발하는 연구를 진행하고 있다.

현재 본 실험실에서 목적하는 주요 생리활성 물질은 항당뇨 및 항비만 소재로 활용이 가능한 1-deoxynojirimycin (1-DNJ)과 대표적인 항산화 소재인 carotenoid이다. 특히 1-DNJ는 발효식품 유래 Bacillus 균주로부터 생합성되는 물질로서 이의 필수 생합성 효소들의 발굴 및 기능 규명 그리고 이들 유전자를 활용한 1-DNJ의 생산성 향상에 연구 초점을 맞추고 있다.

Carotenoid는 자연계에 널리 존재하는 대표적인 항산화 물질로 지금까지 대부분의 carotenoid는lycopene 및 beta-carotene 처럼 C40 계열의 carotenoid에 초점을 맞추어 연구가 진행되어 왔다. 본 실험실에서는 C30 및 C50 계열의 carotenoid의 생합성과 관련된 연구를 진행하고 있으며, 이를 위해 극호염성 고균 (Haloarchaea) 유래 C50 carotenoid인 bacterioruberin 및 유산균 (lactic acid bacteria) 유래 C30 carotenoid인 4,4’-diaponeurosporene의 생합성 및 이와 관련된 생합성 유전자원 활용 기능성 바이오 소재 개발에 초점을 맞추어 연구를 진행하고 있다.

(2) 연구주제
◆ 발효식품 유래 신규 미생물 자원의 발굴 및 특성 구명
발효식품 유래 신규 미생물 자원의 발굴 및 특성 구명
◆ 미생물 유전체 분석을 통한 유용 유전자원의 확보 및 기능 규명
미생물 유전체 분석을 통한 유용 유전자원의 확보 및 기능 규명
◆ 발효식품 미생물 및 유용 유전자원 활용 기능성 바이오 소재 개발
발효식품 미생물 및 유용 유전자원 활용 기능성 바이오 소재 개발
발효식품 미생물 및 유용 유전자원 활용 기능성 바이오 소재 개발

대표 연구성과

▶논문
  • 1. Cho ES, Cha IT, Seo DH, Nam YD, Roh SW, Kim JH*, and Seo MJ* (2019) Paenibacillus lutimineralis sp. nov., isolated from bentonite. Curr. Microbiol. 76(9): 995-1002.
  • 2. Cha IT§, Cho ES§, Lee YK, Roh SW*, and Seo MJ* (2019) Paenibacillus psychroresistens sp. nov., isolated from the soil of an Arctic glacial retreat. J. Microbiol. 57(7): 569-574.
  • 3. Yoo Y§, Seo DH§, Lee H, Cho ES, Song NE, Nam TG, Nam YD, and Seo MJ* (2019) Inhibitory effect of Bacillus velezensis on biofilm formation by Streptococcus mutans. J. Biotechnol. 298:57-63.
  • 4. Cha IT§, Cho ES§, Choi HJ, Roh SW*, and Seo MJ* (2019) Roseovarius faecimaris sp. nov., isolated from a tidal flat. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 69(5): 1465-1471.
  • 5. Bang SJ§, Lee ES§, Song EJ, Nam YD, Seo MJ, Kim HJ, Park CS, Lim MY*, and Seo DH* (2019) Effect of raw potato starch on the gut microbiome and metabolome in mice. Int. J. Biol. Macromol. 133:37-43.
  • 6. Park YS§, Kang J§, Chung WH, Lim MY, Seo MJ, Nam YD, Yoon JH*, and Seo DH* (2019) Complete genome sequence of acetate-producing Klebsiella pneumoniae L5-2 isolated from infant feces. 3 Biotech 9(3): 84.
  • 7. Cho ES§, Cha IT§, Choi HJ, Roh SW, Nam YD, Seo SM*, and Seo MJ* (2018) Zunongwangia flava sp. nov., belonging to the family Flavobacteriaceae, isolated from Salicornia europaea. J. Microbiol. 56(12): 868-873.
  • 8. Lee H, Shin HH, Kim HR, Nam YD, Seo DH*, and Seo MJ* (2018) Culture optimization strategy for 1-deoxynojirimycin-producing Bacillus methylotrophicus K26 isolated from Korean fermented soybean paste, Doenjang. Biotechnol. Bioprocess Eng. 23(4): 424-431.
  • 9 Cho ES§, Cha IT§, Roh SW, Nam YD, and Seo MJ* (2018) Haloplanus rallus sp. nov., a halophilic archaeon isolated from crude solar salt. Int. J. Syst. Evol. Microbiol.68(10): 3226-3231.
  • 10. Lim HS§, Seo DH§, Cha IT, Lee H, Nam YD, and Seo MJ* (2018) Expression and characterization of glutamate decarboxylase from Lactobacillus brevis HYE1 isolated from kimchi. World J. Microbiol. Biotechnol. 34(3): 44.
  • 11. Cha IT§, Cho ES§, Park JM, Yeh JY, and Seo MJ* (2017) Nioella aestuarii sp. nov., of the family Rhodobacteraceae, isolated from tidal flat. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 67(12): 5205-5210.
  • 12. Oh YJ§, Jang JY§, Lim SK, Kwon MS, Lee J, Kim NH, Shin MY, Park HK, Seo MJ, and Choi HJ* (2017) Virgibacillus kimchii sp. nov., a halophilic bacterium isolated from kimchi. J. Microbiol. 55(12): 933-938.
  • 13. Cha IT§, Cho ES§, Yoo Y, Seok YJ, Park I, Lim HS, Park JM, Roh SW, Nam YD, Choi HJ, Lee YK, and Seo MJ* (2017) Paenibacillus arcticus sp. nov., isolated from Arctic soil. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 67(11): 4385-4389.
  • 14. Cho ES§, Cha IT§, Park JM, Choi HJ, Lee JH, Roh SW, Cho EA, Kweon MH, Nam YD*, and Seo MJ* (2017) Flavimarina flava sp. nov., isolated from Salicornia herbacea. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 67(10): 4240-4245.
  • 15. Hwang JM, Seo MJ, and Yeh JY* (2017) Lawsonia intracellularis in the feces of wild rodents and stray cats captured around equine farms. BMC Vet. Res. 13(1): 233.
  • 16. Lim HS, Cha IT, Roh SW, Shin HH, and Seo MJ* (2017) Enhanced production of gamma-aminobutyric acid by optimizing culture conditions of Lactobacillus brevis HYE1 isolated from kimchi, a Korean fermented food. J. Microbiol. Biotechnol. 27(3): 450-459.
  • 17. Lim SK§, Kwon MS§, Lee J, Oh YJ, Jang JY, Lee JH, Park HW, Nam YD, Seo MJ, Roh SW, and Choi HJ* (2017) Weissella cibaria WIKIM28 ameliorates atopic dermatitis-like skin lesions by inducing tolerogenic dendritic cells and regulatory T cells in BALB/c mice. Sci. Rep. 7: 40040.