Abstract
A gene for cellulolytic xylanase of Bacillus circulnns ATCC21365 was cloned on pUC 19 in Eschwichia coli. The recombinant plasniid pXLI80 contained an 1.8 id, inselt composed of0.5 kb and 1.3 kb PslI fragments derived from B, circulans. The 0.5 kh fragment in the upstream region of 1.3 kb one was confirmed lo be indispensable for not only expression but also hyperexpression of the cloned gene. The transformant overproduced the xylanase 135 times greater than that produced by the orlginal B circulnns. The optimum pH and temperature of the cloned enzyme we]-e pH 5.2 and $60^{\circ}C$, respectively. Heal pretl-eatment at TEX>$55^{\circ}C$C for 1 Indid not cause inhibition of the activity of this enzyme. The elm.ynie could hydl-olyre CMC and lichenan as well as xylan to produce xylose(or GI), xylohiose(or G2) and xylolnose(or G3) as inah products. Hence We defined the cloned enzyme as a cellulolytic xylanase. The SDS-PAG electrophoretic mobility and zyiiogram of this enzyme derived from whole cell extracts or c~~lture supematants or E. coli(pXL180) indicated a molecular weight of 45,000 and nonprocessing of the enzyme in the peilplasln of E. coli.
Bacillus circulans ATCC21367의 Cellulolytic Xylanase 유전자를 pUC19을 vector 로 하여 대장균내에서 클로닝 하였다. 재조합 plasmid pXL180은 B. circulans 로부터 유래 된 0.5 kb와 1.3 kb Pst I 절편으로 이루어진 총 1.8 kb 삽입 절편을 포함 하고 있었다. 1.3 kb 절편의 상류영역에 있는 0.5 kb 절편은 클로닝된 유전자의 정상 발현뿐만아니라 과잉 발 현에 대해서도 필수 불가결함을 확인하였다. 형질전환체는 모균 B. circulans에 의해 생산된 것보다 135배 이상 많은 xylanase를 생산하였다. 클로닝된 효소의 최적 pH와 온도는 각각 pH 5.2와 $60^{\circ}C$ 였다. $55^{\circ}C$에서 1시간 동안의 사전 연처리에도 이 효소는 활성의 감소를 일 으키지 않았다. 이 효소는 xylan과 carboxymethyl cellulose (CMC), lichenan에 대하여 기질 특이성을 보였는데, 주요 산물로서 xylose(EH는 G1)와 xylobiose(또는 G2), xylotriose(또는 G3)를 생산하였다. 그러므로 우리는 클로닝된 유전자의 효소를 cellulolytic xylanase로 명명 하였다. 액체 배양된 Eschericxhia coli DH5$\alpha$(pXL180)의 전체 세포 추충물이나 배양 상등 액으로부터 조제된 시료들의 SDSPAGE와 zymogram을 통하여 이 효소의 분자량은 45kDa 이었으며, 대장균 내에서 주목할 만한 processing은 일어나지 않았다.