• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권3호
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• pp.309-316
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• 1990

Bacillus circulans F-2의 생산하는 NaCl 의존성 amylase(NaCl-dependent amylase) 유전자를 함유하는 1795bp의 DNA 염기배열을 결정하였다. 본 유전자의 ORF는 총염기수 1005bp(335 아미노산)로 구성되며, 분자량 38,006의 amylase의 분자량 약 35,000과 일치하였다. 본 유전자의 상류영역(upstream region)에는 고초균(Bacillus subtiis)의 전형적인 전사발현영역(transcriptional region)과 상보적인 DNA역역이 존재하였다. 성숙단백질의 N-말단측 아미노산 배열은 Ala-Ser-Lys-Val-Gly이며, 분비에 필요한 20개의 signal 아미노산 배열을 갖는 전형적인 분비 단백질임이 확인 되었다. 한편 다른 amylase들과 비교결과, smylase 활성발현과 밀접히 관련되 있는 4개 부위의 상보성영역(homologous region)을 가지고 있었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권4호
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• pp.313-320
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• 2019

Rye was used here to dissect molecular mechanisms of resistance to Fusarium head blight (FHB) and to go deeper with our understanding of that process in cereals. F. culmorum-damaged kernels of two lines different in their potential of resistance to FHB were analyzed using two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry to identify resistance markers. The proteome profiling was accompanied by measurements of ${\alpha}-$ and ${\beta}-amylase$ activities and mycotoxin content. The proteomic studies indicated a total of 18 spots with clear differences in protein abundance between the more resistant and more susceptible rye lines after infection. Eight proteins were involved in carbohydrate metabolism of which six proteins showed a significantly higher abundance in the resistant line. The other proteins recognized here were involved in stress response and redox homeostasis. Three remaining proteins were associated with protease inhibition/resistance and lignin biosynthesis, revealing higher accumulation levels in the susceptible rye line. After inoculation, the activities of ${\alpha}-$ and ${\beta}-amylases$, higher in the susceptible line, were probably responsible for a higher level of starch decomposition after infection and a higher susceptibility to FHB. The presented results could be a good reference for further research to improve crop resistance to FHB.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.315-324
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• 2007

The novel $\alpha$-amylase purified from locally isolated strain, Bacillus sp. KR-8104, (KRA) (Enzyme Microb Technol; 2005; 36: 666-671) is active in a wide range of pH. The enzyme maximum activity is at pH 4.0 and it retains 90% of activity at pH 3.5. The irreversible thermoinactivation patterns of KRA and the enzyme activity are not changed in the presence and absence of $Ca^{2+}$ and EDTA. Therefore, KRA acts as a $Ca^{2+}$-independent enzyme. Based on circular dichroism (CD) data from thermal unfolding of the enzyme recorded at 222 nm, addition of $Ca^{2+}$ and EDTA similar to its irreversible thermoinactivation, does not influence the thermal denaturation of the enzyme and its Tm. The amino acid sequence of KRA was obtained from the nucleotide sequencing of PCR products of encoding gene. The deduced amino acid sequence of the enzyme revealed a very high sequence homology to Bacillus amyloliquefaciens (BAA) (85% identity, 90% similarity) and Bacillus licheniformis $\alpha$-amylases (BLA) (81% identity, 88% similarity). To elucidate and understand these characteristics of the $\alpha$-amylase, a model of 3D structure of KRA was constructed using the crystal structure of the mutant of BLA as the platform and refined with a molecular dynamics (MD) simulation program. Interestingly enough, there is only one amino acid substitution for KRA in comparison with BLA and BAA in the region involved in the calcium-binding sites. On the other hand, there are many amino acid differences between BLA and KRA at the interface of A and B domains and around the metal triad and active site area. These alterations could have a role in stabilizing the native structure of the loop in the active site cleft and maintenance and stabilization of the putative metal triad-binding site. The amino acid differences at the active site cleft and around the catalytic residues might affect their pKa values and consequently shift its pH profile. In addition, the intrinsic fluorescence intensity of the enzyme at 350 nm does not show considerable change at pH 3.5-7.0.

• 한국식품과학회지
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• 제48권4호
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• pp.341-346
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• 2016

HPA는 식품으로 섭취되는 녹말을 분해하는데 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 효소이기 때문에 HPA 효소 활성의 억제는 당뇨와 비만과 같은 질환의 예방과 치료에 있어서 의미를 가진다. 따라서 HPA는 당뇨병 치료와 비만 예방을 위한 새로운 식 의약품 소재 개발을 위한 주요 타깃 효소 중 하나이며, 새로운 소재의 개발을 위해서는 HPA의 반응 메커니즘을 비롯하여 천연 기질 분해 특성에 대한 이해가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 HPA의 동질효소 중 연구가 거의 진행되지 않은 HPA II에 대한 효소 특성화를 진행하고자 P. pastoris 시스템을 이용하여 재조합 HPA II를 생산하였으며, 녹말 분해와 관련된 효소적 특성을 분석하였다. HPA II는 10 mM NaCl까지 농도 의존적으로 효소활성이 증가하였으며, 최적 활성을 위한 pH는 0 mM NaCl 조건에서 pH 6.5이었으나 10 mM NaCl조건에서 pH 7.5로 이동하는 특성을 보였으며, 이는 HPA I을 포함하는 염소이온 의존형 아밀레이스가 나타내는 전형적인 특징이다. 염소이온 존재 시 최적 pH가 염기성 pH 영역으로 이동하는 것은 염소 이온과 효소의 결합에 의해 HPA II의 산/염기 촉매 잔기의 $pK_a$값이 커진다는 것을 의미하며, 염소이온을 첨가하였을 때 녹말에 대한 가수분해 활성의 증대 정도가 산성 pH 영역보다 염기성 pH 영역에서 두드러지게 나타났다는 점이 이를 뒷받침하였다. 반응속도론적 분석 결과에 따르면 염소이온 존재 시 효소활성의 증대는 대부분 전환수(turnover number)의 증대에 의한 것으로 나타났으며, 가용성 녹말 보다 곡류 녹말에 대한 전환수의 증대가 크게 나타났다. 염소이온은 활성의 증대뿐만 아니라 고농도의 기질 조건에서 기질에 의한 효소 활성 억제 양상을 심화시키는 것으로 나타났다. 결론적으로 HPA II의 특징은 HPA I과 거의 유사한 경향을 나타내었으며, 염소이온 첨가여부에 따른 HPA II의 가수분해활성 결과를 바탕으로 향 후 HPA에 대한 곡류 녹말 가수분해 활성 억제제 개발을 위한 연구를 추진할 계획이다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권3호
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• pp.290-296
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• 2008

찹쌀 전분을 가교화 후 4가지 상업용 ${\alpha}$-amylase 효소와 반응시켜 CLE 찹쌀 전분을 제조하고 이들의 이화학적 특성을 연구하였다. CLE 찹쌀 전분의 팽윤력 및 용해도는 천연 찹쌀 전분에 비해 다소 증가되는 경향을 보였다. 등온흡습곡선에서는 CLE 처리에 따른 수분 감소현상을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. RVA특성을 검토한 결과 Termamyl과 Liquozyme으로 처리한 찹쌀 전분은 전반적으로 효소에 의한 가수분해가 강하게 진행되어 온도에 따른 점도의 변화가 크게 나타나지 않았으며, Fungamyl과 Kleistase로 처리한 찹쌀 전분은 효소에 의한 가수분해가 상대적으로 미약하게 진행되어 가교화에 의한 특성을 더 많이 나타내었다. DSC 열적 특성의 경우 호화개시온도, 호화종결온도 그리고 호화온도범위, 호화 엔탈피 모두 각 전분간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. X-ray 회절 분석 결과 또한 CLE 찹쌀 전분과 천연 찹쌀 전분 모두 A형의 결정 형태를 나타내었고, 상대적 결정화도의 차이가 나타나지 않는 것으로 보아 가교화 및 가교화후 효소처리가 찹쌀 전분의 결정형영역에는 영향을 주지 않는 것으로 보여진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권4호
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• pp.232-237
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• 1993

A strain of yeast which can convert starch directly to ethanol was developed by the intergeneric protoplast fusion between Schwanniomyces alluvius possessing $\alpha$ amylase as well as glucoamylase with debranching activity and FSC-14-75 which previously had been formed from a heterologous transformation and subsequent intergeneric protoplast fusion. Fusants were selected on minimal medium after protoplasts of auxotrophic mutant of S. alluvius fused with heat-treated protoplasts of FSC-14-75 in the presence of 30%(w/v) PEG and 20 mM $CaCl_2$. The fusion frequency was in the range of $10^{-6}$ order. All fusants tested were intermediate types of parental strains for carbon compound assimilation, and their cell volumes were approximately 1.1 times larger than FSC-14-75 and 1.8 times larger than S. alluvius. The fusants were unable to sporulate like FSC-14-75, while S. alluvius could sporulate. In flask scale the most promising fusant, FSCSa-R10-6, produced 7.83%(v/v) and 10.17%(v/v) ethanol from 15% and 20% of liquefied potato starch, respectively, indicating that the fermetation efficiency of each case increased 1.2 times and 1.6 times than that of FSC-14-75. The elution pattern on DEAE-cellulose chromatography showed that FSCSa-R10-6 has four distinct amylase peaks of which two peaks originated from S. alluvius and the other two from FSC-14-75. These results suggest that the enhanced fermentation efficiency of the fusant might be due to almost-complemented parental amylases.

• 한국식품과학회지
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• 제43권3호
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• pp.369-374
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• 2011

D. geothermalis의 dgeo_0475 유전자로부터 만들어지는 효소를 정제하여 그 특성을 확인하였다. DGMA는 분자량이 약 68 kDa 크기의 효소로서 ${\beta}$-CD, soluble starch 및 pullulan을 가수분해하는 CD 분해 효소임을 확인하였다. 효소의 최적 온도는 $40^{\circ}C$ 최적 pH 는 6.0이며 대부분의 기질들을 glucose와 maltose로 가수분해 하였고 pullulan 및 soluble starch로부터 미량의 panose를 생성하였다. ${\beta}$-CD를 가장 잘 가수분해하나 기질간 상대적 활성차이는 다른 CD 분해효소에 비하여 크지 않았다.

• 대한간호학회지
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• 제51권3호
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• pp.294-304
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• 2021

Purpose: This study aimed to investigate objectively measured physical activity (PA) in institutionalized older adults with mild cognitive impairment (MCI) and to elucidate the influence of autonomic nervous function, salivary cortisol, and PA on cognitive functions based on neurovisceral integration model. Methods: Overall cognitive function was evaluated using the mini-mental state examination (MMSE) and executive function was evaluated using semantic verbal fluency test and clock drawing test. Actigraph for PA, HRV and sAA for autonomous function, and the geriatric depression scale for depression were used. Saliva specimens were collected in the morning for sAA and cortisol. Results: Ninety-eight older adults from four regional geriatric hospitals participated in the study. They took 4,499 steps per day on average. They spent 753.93 minutes and 23.12 minutes on average in sedentary and moderate-to-vigorous activity, respectively. In the multiple regression analysis, lower salivary cortisol level (β = - .33, p = .041) and greater step counts (β = .37, p = .029) significantly improved MMSE score. Greater step count (β = .27, p = .016) also exerted a significant influence on verbal fluency, and greater sAA (β= .35, p = .026) was significantly associated with a better clock drawing test result. Conclusion: Salivary cortisol, sAA and physical activity were significantly associated with cognitive functions. To prevent older adults from developing dementia, strategies are needed to increase their overall PA amount by decreasing sedentary time and to decrease salivary cortisol for cognitive function, and to maintain their sympathetic nervous activity for executive function.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제15권9호
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• pp.1334-1340
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• 2002

A 4 week experiment was designed to study the effects of replacing corn with Chinese brown rice or adding different amylase in brown rice basal diet on growth performance and apparent fecal digestibilities of nutrients in growing pigs. One hundred and eight cross-bred pigs (Duroc${\times}$Landrace${\times}$Large White), weighing an average of $18.35{\pm}0.12kg$, were randomly assigned to 6 treatments with 6 replications per treatment. Diet in treatment 1 was corn-soybean meal basal diet, and in treatment 2, 3 and 4, corn was replaced by brown rice on rates of 33.3%, 66.7% and 100% respectively on the basis of treatment 1. And diets in treatment 5 and 6 were similar to treatment 4 except two kinds of amylases, glucoamylase and ${\alpha}$-amylase, were added respectively. The brown rice used in this experiment was husked from one kind of early, long grain, non-glutinous rice (ELGNR, indica rice) in southern China. The results indicated that there was a slight improvement in growth performance of pigs in brown rice treatments (p>0.05). The blood urea nitrogen value in treatment 2 was lower than that in treatment 1 (p<0.05). The differences of apparent fecal digestibilities of most nutrients were significant (p<0.05) except CP. Digestibilities of GE, OM and DM in treatment 4 were the best and digestibility of crude fat in treatment 5 appeared best (p<0.05). Contrast results between treatment 1 and treatment 2 to 4 indicated that the digestibility of GE, OM and DM increased significantly with the replacing rates of brown rice (p<0.05). Contrast results between treatment 4 and 5 indicated that adding glucoamylase in brown rice diet increased growth performance slightly (p>0.05) but not for digestibilities. This experiment shows a positive effect of brown rice on growth performance, especially on nutrient digestibility.

• 한국균학회지
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• 제6권2호
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• pp.1-10
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• 1978

검정곰팡이(Aspergillus niger)의 액침배양과 액체표면배양을 통한 동조적 형태분화에 있어서 체외효소인 단백질분해효소, 알파 및 굴루크아밀라제의 신생적 생합성 상황을 연구하였다. 굴루크아미라제는 경자(phialide)가 성숙하는 단계 즉 포자 형성의 전단계에서만 그 활성이 왕성하였다. 단백질분해효소(산성, 중성 및 알칼리성)들은 분생자병의 성장단계에서 활성이 약간 증가하였으나, 경자의 성숙단계에서는 활성이 극히 활발하였다. 알파아밀라제는 경자의 성숙시기와 포자형성기에서 활성이 활발하였으며 그 활성은 장기간 지속 되었다. 알파아밀라제의 활성은 포자형성 기간중 계속 증가하였으므로 신생적으로 생합성된다고 할 수 있으며, 포도당배지에서 많은 량이 생합성되었고, 또 포도당량의 고갈에 즈음하여 그 생합성이 개시되었으므로 이 효소는 구성적 효소이며 이화 대사물의 억제작용(catabolite repression)을 받는 효소라고 할 수 있다. 포리아크릴아미드 젤(polyacrylamide gel)을 이용한 전기영동으로서 포자형성기와 그 전단계의 균체로부터 다양하고 선명한 세포외성 단백질을 분리할 수 있었다. 균사형성기나 포자발아기의 균체로부터는 극소수의 선명치 못한 분리상을 얻었다. C-14 우라실이 균체의 RNA핵산으로 섭취되어 들어가는 비율과 C-14 굴루탐산이 균체 단백질으로 섭취되어 들어가는 비율은 포자형성전기에서 왕성하였으며 포자형성 기간중에는 극히 저조하였다. 알파아밀라제의 신생적 생합성과 포자형성이 일치하는 현상은 유전인자의 표현과정이 내포되는 분화(포자형성)라는 점에서 볼 때 의의와 인과관계가 있을 것으로 사료된다.(1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고