Purification of Intracellular $\beta$-Galactosidase from Lactobacillus sporogenes in an Aqueous Poly(ethylene glycol)- Potassium Phosphate Two-Phase System

Poly(ethylene glycol)/인산염 용액 2상계를 이용한 Lactobacillus sporogenes가 생산하는 균체내 $\beta$-Galactosidase의 추출 분리에 관한 연구

Poly(ethylene glycol)-PPB two phase system was used tot the purification of $\beta$-galactosidase from Lactobacillus sporogenes. The smaller the molecular weight of concentration of PEG phase in-creased, proteins as well as $\beta$-galactosidase was partitioned into the top phase. All cell debris were confined to the potassium phosphate phase (bottom phase), approached to the binodial line. The purification ratio increased by changing the polymer-salt composition of the tie line towards higher salt concentrations. It was also possible to obtain higher purification of the enzyme after two-step extraction using PEG 1000 and PEG 300. The top phase contained 74% of the total $\beta$-galactosidase with a purification factor of 2.1.

Poly(ethylene glycol)/salt가 형성하는 액상 2상계에서 균체내 효소인 $\beta$-galactosidase 분리를 최적화하는 실험을 수행하였다. L. sporogenes에 의해 생산된 $\beta$-galactosidase의 분획은 2상계를 형성하는 PEG 분자량이 작을수록 상층부로 이동하였으며, 상층부 PEG 농도가 증가할 때 salting-out 현상이 나타나서 단백질 뿐아니라 $\beta$-galactosidase는 상층부로 크게 이동하였다. 또한 균체내 효소 정제에서 문제가 되는 세포벽잔사(cell debris)들은 조성이 binodial line에 접근할수록 효소 fraction과 반대방향으로 이동되었다. PEG-salt를 이용한 $\beta$-galactosidase 분리는 조성을 binodial line레 접근시키면서 동시에 상층부의 부피를 줄이는 것이 효과적이었다. PEG1000, 300을 각각 단계적으로 이용한 2단계 추출(two-step extraction)로써 세포벽 잔사, bulk protein, 색소물질 및 핵산 등을 제거할 수 있었으며, 이때 효소의 회수율은 74%, 단백질 회수율 35%로서 정제도는 2 배 이상의 효과를 보였다.