방선균목(actinomycetes)의 우점종인 Streptomyces는 생리활성 천연물의 상당한 비율을 차지한다. 이전 연구에서 우리는 2400종 이상(c. 2400)의 배양 추출물을 Candida albicans 및 Staphylococcus aureus에 대한 생물활성 검정(bioassays)에 적용하였다. 그중 Streptomyces javensis로 명명된 Inha503이 nigericin을 생산하는 것으로 확인되었으며, 이 물질은 Micrococcus luteus 및 S. aureus와 같은 그람양성 세균에 대해 항균 활성을 나타낸다. 본 연구는 S. javensis Inha503의 유전체 특징을 규명하고 nigericin 유도체의 역가(titer)를 향상시키기 위해 하류 공정을 최적화하는 것을 목적으로 하였다. 염색체 상의 nigericin 생합성 유전자 클러스터(BGC) 확인은 전유전체 생물정보학 및 핵심 BGC 유전자 소실(core BGC knockout) 결과를 통해 검증되었다. 배양 시간은 10일로 최적화하였고, LC/MS를 이용하여 nigericin 유도체를 동정하고 정량하였다. Streptomyces의 7종 생산 배지 중에서 nigericin의 생산량은 R5 배지에서 가장 높았으며, 이는 이전 조건 대비 1.75배 증가를 보였다. 또한 nigericin 추출 공정은 단일 용매로서 ethyl acetate를 사용하거나, ethyl acetate와 ethanol을 7:3 비율로 혼합한 조건으로 최적화하였다. 추출을 ethyl acetate와 ethanol 혼합액으로 수행하고 10일 배양한 경우, R5 배지에서 nigericin 유도체의 최고 역가가 얻어졌으며, 이는 S. javensis Inha503의 유전적 통찰을 바탕으로 한 최적화된 정제 공정이 nigericin과 같은 생리활성 화합물 생산을 위한 유망한 플랫폼임을 시사한다.

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