Purification and properties of inulin fructotransferase (Depolymerizing) from Enterobacter sp. S45

Enterobacter sp. S45 생산 inulin fructotransferase의 정제 및 특성

Inulin fructotransferase from Enterobacter sp. S45 was purified with DEAE-cellulose column chromatography and fast protein liquid chromatography. The purified enzyme gave a single band on polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was estimated to be 42,800 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The optimal pH and temperature for the enzyme reaction were pH 5.5 and $55^{\circ}C$, respectively. $Mg^{2+}$ activated the enzyme activity, but $Fe^{3+}$, $Cu^{2+}$, $Hg^{2+}$ significantly inhibited. After exhaustive digestion of inulin by the enzyme, DFA III, sucrose, 1-kestose and nystose were produced. Sucrose, 1-kestose, raffinose and melezitose can't be used as substrates by the enzyme, but nystose and 1-F-fructofuranosyl nystose were hydrolysed. The Km and Vmax for inulin of the enzyme were 1.4 mM and $0.196\;{\mu}mole/min$, respectively.

Enterobacter sp. S45로부터 inulin fructotransferase를 생산, 정제하고 효소적 특성을 조사하였다. 배양상징액의 $0.4{\sim}0.8$ 포화$(NH_4)_2SO_4$ 침전물인 조효소는 DEAE-cellulose column chromatography 및 fast protein liquid chromatography로 정제하였으며 효소의 회수율은 0.9%였고 약 148배의 정제도를 보였다. 정제된 효소는 전기영동상으로 단일 band였으며 분자량은 SDS-PAGE에 의해 42,800으로 나타났다. 이 효소의 최적 pH는 5.5, 최적 온도는 $50^{\circ}C$였으며 $Mg^{2+}$이온은 효소활성을 30% 증가시키나 $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$ 및 $Fe^{3+}$이온들은 활성을 강력히 저해하였다. Inulin에 대한 km 값은 1.4 mM, Vmax 값은 $0.196\;{\mu}mole/min$이었다. 본 효소는 inulin을 fructose 말단으로부터 fructose 두 분자씩 절단, 환상형인 DFA를 생성하며, 그 결과 inulin 분해산물인 GF, $GF_2$, $GF_3$, $GF_4$ 등도 검출되었다. 중합도에 따른 효소활성을 조사해 본 결과 이 효소는 중합도 $4(GF_3)$ 이상의 fructo 올리고당에만 작용하여 $GF_3$는 DFA III와 GF로, $GF_4$는 DFA III와 $GF_2$로 변환시켰다. 또한 본 효소는 sucrose, raffinose 및 melezitose를 기질로서 이용하지 못하므로 invertase 및 ${\alpha}-glucosidase$ 활성이 없는 것으로 나타났다.