Characterization of a New Type II Restriction Endonuclease Isolated from streptoverticillium olivoverticillatum

Streptoverticillium olivoverticillatum에서 분리한 새로운 Type II 제한효소 SolI의 특성 연구

We screened many species from a wide variety of bacterial genera for a new type II restriction endonuclease. The purification and characterization of SolI from a soil isolate, Streptoverticillium olivoverticillatum are described here. The enzyme turned out to be an isoschizomer of BamHI. It recognized the hexanucleotide sequence of 5'-G$\downarrow$GATCC-3' and cleaved as in dicated by the arrow, generating a 4 base 5' extension. Unlike its isoschizomer, BamHI, the activity was sensitive to dam methylation within the recognition sequence. Following ammonium sulfate fractionation of the crude extract, heparin-agarose and Affi-gel Blue column chromatography were employed to purify the enzyme. SolI required at least 0.2 mM of $MgCl_2$ for the cleavage to occur. The enzyme exhibited its maximal activity in the absence of NaCl, but was inhibited completely in the presence of 120 mM NaCl. The pH and temperature optima for activity were pH 8.6 and $40^{\circ}C$, respectively. The molecular weight of SolI was estimated to be 43,000 Da by Superose-12 gel filtraion chromatography.

토양으로부터 분리한 방선균주로부터 새로운 type II 제한효소를 분리하여 그 특성을 연구하였다. 이 균주는 수리분석 결과, Streptoverticillium olivoverticillatum으로 동정되었으며, 정제한 제한효소는 SolI이라 명명하였다. SoII은 BamHI의 isoschizomer로서 여섯 개의 염기서열 5'-G $\downarrow$ GATCC- 3'을 인지하며 두 개의 G 염기 사이에서 절단하여 4 base가 돌출된 5'말단을 생성한다. 그러나 BamHI과는 달리, dam methylation 되어 있는 인식 염기서열에는 작용하지 못하였다. Ammonium sulfate 분획(30-65%)과 heparin-agarose, Affi-gel Blue column chromatography를 거쳐 SolI을 부분 정제하였다. SolI은 활성을 보이기 위하여 0.2mM 이상의 $MgCl_2$를 반드시 필요로 하였으며, 다른 cofactor는 요구하지 않았다. NaCl이 없을 때 가장 높은 활성을 가지며 120 mM 이상의 NaCl이 있으면 활성이 완전히 억제되었다. 이 효소의 반응 최적 온도는 $40^{\circ}C$, 최적 pH는 8.6으로 나타났다. Gel filtration chromatography에서의 용출부피 비교로부터 이 효소의 분자량은 약 43,000Da인 것으로 추정된다.