• 제목/요약/키워드: $\beta$-glucanase

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Restoration of Traditional Korean Nuruk and Analysis of the Brewing Characteristics

  • Lee, Jang-Eun;Lee, Ae Ran;Kim, HyeRyun;Lee, Eunjung;Kim, Tae Wan;Shin, Woo Chang;Kim, Jae Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권5호
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    • pp.896-908
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    • 2017
  • In this study, a total of 58 different kinds of nuruk (a traditional Korean fermentation starter) were prepared, including 46 kinds of restored nuruk from ancient documents. Each nuruk was evaluated by analysis of its saccharification power, and the enzyme activities of glucoamylase, ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, protease, and ${\beta}$-glucanase. The range of saccharification power (sp) of the restored nuruk ranged between 85 and 565 sp. The diastatic enzymes, ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, and glucoamylase, were significantly correlated to the saccharification power value; conversely, ${\beta}$-glucanase and protease did not have a correlative relationship with saccarification power. In addition, their brewing properties on chemical and organoleptic aspects of traditional alcoholic beverage production were compared. Each raw and supplementary material contained in nuruk showed its own unique characteristics on Korean alcoholic beverage brewing. For the first time, in this study, the traditional Korean nuruk types mentioned in ancient documents were restored using modernized production methods, and also characterized based on their brewing properties. Our results could be utilized as a basis for further study of traditional alcoholic beverages and their valuable microorganisms.

섬유소 분해시 혐기성 Clostridium thermocellum이 생산하는 Cellulase의 $C_{1}$ 성분의 역할과 성질 (A Role and Properties of $C_{1}$ Enriched Cellulase Fraction from Anaerobic Clostridium thermocellum in Cellulose Degradation)

  • 이용현;심욱한;신현동
    • 미생물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.293-303
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    • 1987
  • 혐기성 Clostrium therrnocellurn의 배양액으로부터 hydroxyapatite column chromatography를 통하여 cellulase complex중의 $C_{1}$ enriched fraction을 분리하였다. 다은 호기성 미생물과 마찬가지로 분리된 $C_{x}$, fraction과 다른 $C_{x}$ 성분과의 synergism에 의해 볼용성 성유소의 분해가 현저히 촉진되였다. $C_{x}$ 성분과는 달리 $C_{1}$, fraction은 공기중에서 산화에 의해 잘 실활되었으나 환원제, 특히 $\beta$-mercaptoethanol에 의해 효소 환성이 강하게 증가되는 것으로 보아 $C_{1}$ component는 다량의 sulfhydryl grou을 가지고 있는 것으로 판단되었다. 이 fraction은 열에 매우 안정하였으며 최적 온도와 pH는 각각 $60^{\circ}C$와 6.0 이었다.

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키틴퇴비를 이용한 토마토의 Fusarium 시들음병의 생물학적 제어 (Effect of Chitin Compost on Biological control of Fusarium wilt in Tomato Field)

  • 김영덕;조민영;김성재;유지연;채동현;김용웅;김길용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.15-20
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    • 2006
  • 최근 들어서 생물학적 제어 방법의 하나로써 키틴분해 미생물을 이용한 제어 수단이 식물병제어에 일정한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. Fusarium 시들음병을 억제하기 위하여 40kg의 키틴퇴비를 면적이 $7.5m^2$ 인 토양에 정식 7일전 처리하였으며 토마토가 시들음병 증세를 보이기 시작하는 날(정식 후 66일)로부터 시작하여 4번에 걸쳐 시료를 채취하였다. 키틴퇴비 처리구(CTC)의 근권토양의 키틴효소와 ${\beta}$-1,3-glucan 효소 활성은 일반퇴비 처리구 (CC) 토양 보다 항상 높은 값을 나타냈다. 그러나 식물체 뿌리에서 측정된 chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, peroxidase과 같은 병 관련 효소들은 CNC에서 실험기간동안 증가 추이를 보였다. 실험의 마지막 단계인 정식 후 96일째에는 CTC의 토마토는 CC 와 비교 할 때 25% 낮은 치사율을 나타냈다.

효모에서 포자형성 특이 글루코아밀라제의 분비서열에 의한 세균 endo-1,4-β-D-glucanase의 분비 (The Signal Sequence of Sporulation-Specific Glucoamylase Directs the Secretion of Bacterial Endo-1,4-β-D-Glucanase in Yeast)

  • 안순철;김은주;전성식;조용권;문자영;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.142-147
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    • 2012
  • 효모 Saccharomyces diastaticus가 포자형성기에 세포질에서 생산된다고 알려진 포자형성 특이 glucoamylase (SGA)가 세포 외로 분비되는 단백질임을 증명하고자 S. dastaticus의 SGA promoter와 예상되는 분비신호서열 다음에 reporter gene으로 사용한 고초균의 CMCase 구조유전자를 융합한 재조합 플라스미드 pYSC25를 제작하고 수주세포인 S. diastaticus YIY345에 형질전환 하였다. 형질전환체를 1% CMC를 포함하는 최소한천배지에서 배양한 후 Congo red 염료로 염색하여 생성된 투명환으로부터 SGA의 분비서열에 의해 세균의 CMCase가 효모세포외로 분비되는 것을 확인하였다. 효모세포부위 별 CMCase의 활성분포를 측정하여 SGA 분비서열의 분비효율을 추정하기 위해 효모세포 배양액을 배양상등액, periplasmic 및 세포질 분획으로 나눈 다음 효소활성을 측정한 결과 CMCase 활성의 76%가 배양상등액과 periplasmic 부위에 존재하였으며 N-연결형 당쇄가 일어났으므로 SGA 분비서열은 효과적으로 작용함을 알 수 있었다. 대조균인 고초균에서 생산된 CMCase에서는 당쇄가 일어나지 않은 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 SGA는 아미노 말단에 존재하는, 24개의 아미노산으로 구성된 분비서열을 보유한 분비성 단백질임을 확인하였다.

지렁이 중장에서 발현되는 endo-β-1,4-glucanase 유전자들의 클로닝과 특성에 관한 연구 (Cloning and Characterization of endo-β-1,4-glucanase genes from the Midgut of the Earthworm, Eisenia andrei)

  • 이명식;박상길;탁은식;안치현;김혜령;박순철
    • 유기물자원화
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    • 제15권3호
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    • pp.80-89
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    • 2007
  • 셀룰로오스 가수분해효소의 하나인 endo-${\beta}$-1,4-D-glucanase의 유전자를 지렁이 Eisenia anderi의 중장으로부터 클로닝하여 EaEG2와 EaEG3로 명명하였다. 두 유전자의 염기는 1368bp이며, 개시코돈을 포함하여 456개의 아미노산을 코딩한다. N-말단 지역의 20개 잔기들은 signal peptide이다. 두 유전자의 전체 아미노산 염기서열은 glycosyl hydrolase family 9에 속하며, 같은 종류의 셀룰로오스 가수분해효소를 분비하는 흰개미, 바퀴벌레, 가재 그리고 연체동물과 51-55%의 높은 상동성을 보였다. 지렁이의 EaEG2와 EaEG3는 가수분해활성에 중요한 세 부분이 잘 보존되어 있다. 아미노산 염기서열을 이용한 계통수 분석에서 GHF9 그룹은 절지동물, 박테리아, 식물, 환형동물 및 연체동물의 5개 그룹으로 분석되었다.

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베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 Saccharomyces cerevisiae 유전자의 클로닝 (Cloning of a Gene Involved in Biosynthesis of ${\beta}-1,3-glucan$ in Saccharomyces cerevisiae)

  • 진은희;이동원;김진미;박희문
    • 한국균학회지
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    • 제23권2호통권73호
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    • pp.129-138
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    • 1995
  • 비허용온도인 $37^{\circ}C$에서 삼투감수성을 보이며 베타-1,3-글루칸 합성능이 현저히 손상된 Saccharomyces cerevisiae mutant(LP353)를 YCp50으로 제조한 yeast genomic library로 형질전환시킨 후, 콜로니 자기방사법으로 형질전환체의 선별을 시도한 결과, LP353의 베타-1,3-글루칸 합성능을 부분적으로 회복시켜 주는 약 8.5-kb 크기의 DNA 절편을 클로닝하는데 성공하였다. 클로닝된 8.5-kb의 DNA 절편은 copy 수에 무관하게 LP353의 또 다른 표현형질인 온도의존적 삼투감수성은 회복시켜 주지 못하였으나, 세포벽의 베타-1,3-글루칸 함량과 베타-1,3-글루칸 분해효소인 ${\beta}-glucanase$에 대한 내성은 copy수에 무관하게 증가시켜 주었다. 한편, 8.5-kb의 DNA 절편은 $37^{\circ}C$의 삼투안정제가 첨가된 액체배지에서 잘 자라지 못하는 LP353의 돌연변이 형질을 회복시켜 야생형의 수준에 근접하는 생장양상을 보여 주었다. 이상의 결과로 클로닝된 8.5-kb 크기의 DNA 절편은 S. cerevisiae의 베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 유전자의 하나인 BGS2를 포함하고 있는 것으로 보여지며, subcloning을 통한 기능부위 분석 결과, 4.8-kb 크기의 BglII-KpnI DNA 절편에 BGS2가 존재하는 것으로 추정되었다.

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Cellulomonas sp. CS1-1이 미소결정성 섬유소로부터 생산한 Carboxymethyl Cellulase의 효소적 성질 (Characterization of Carboxymethyl Cellulase Produced by Cellulomonas sp. CS1-1 on Microcrystalline Cellulose)

  • 박종수;윤민호;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제24권2호
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    • pp.275-282
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    • 1997
  • 섬유소분해세균 Cellulomonas sp. CS1-1을 미소결정성 섬유소(sigmacell)에서 배양하면서 생육 및 1,4-${\beta}$-glucanase의 생산량을 조사하였다. 생균수는 배양 1일만에 최대이었지만 1,4-${\beta}$-glucanase의 활성도는 CMC 당화력으로 280 units/mL, 점도저하력으로 $3{\times}10^3units/mL$으로서 배양 5일째 최대이었으며, 이것은 가용성기질에 비하여 약 3배 높은 수준이었다. 또한 배양여액으로 부터 황산암모늄침전, Ultro-gel Ac54 겔여과, DEAE-Sephadex A50 이온교환크로마토그래피, 그리고 Con A-Sepharose 4B 친화성크로마토그래피의 방법으로 CMCase의 한분획을 순수정제하였다, 정제한 CMCase는 8.2%의 탄수화물을 함유하는 당단백질이었으며 그 정제도는 배양여액에 비해 CMC 당화력으로 22배 증가한 것이었다. 분자량은 54,000 그리고 둥전점은 pI 5.4 이었으며, 작용최적 pH 및 온도는 각각 pH 6.0 과 $45^{\circ}C$ 이었다. 정제효소의 CMC에 대한 Michaelis 상수 및 최대반응속도는 10 mg/mL, $6.25{\mu}mol/min$, 그리고 sigmacell에 대해서는 각각 30.3 mg/mL, $2.85{\mu}mol/min$으로 계산되었다 효소의 활성도는 $Ag^+$, $Zn^{+{+}}$, $Fe^{+{+}}$ 그리고 EDTA에 의해 부분적으로 저해되었고, 1mM의 $Cd^{+{+}}$$Hg^{+{+}}$ 이온에 의해서는 완전히 저해되었다.

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Bacillus subtilis DS660과 Paenibacillus polymyxa DS842의 항균활성 (Antimicrobial activities of Bacillus subtilis DS660 and Paenibacillus polymyxa DS842)

  • 이다솔;송홍규
    • 미생물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.354-361
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    • 2018
  • 이 연구에서는 여러 미생물에 항균활성을 갖는 토양세균을 분리하고 그들이 생성하는 항균물질과 그 효과를 조사하였다. 많은 세균 분리균주 중 Bacillus subtilis DS660과 Paenibacillus polymyxa DS842은 6가지 인간 피부 상재균과 3종의 병원성 세균에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 대부분의 대상 세균과 진균에 대하여 NA 배지 상에서 각각 직경 15.3~26.8과 11.3~27.5 mm의 생장 저해대를 형성하는 우수한 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 siderophore를 생산하였는데 각각 $570{\pm}8$$1700{\pm}15{\mu}mol/ml$의 최대 생산량을 나타내었고, 균주 배양 상등액의 에틸 아세테이트 추출물의 분석은 그들의 glycolipid 계면활성물질 생성을 나타내며 이에 의해 배양 상등액의 표면장력을 60 mN/m에서 각각 40.3과 30.3 mN/m으로 현저하게 낮추는 계면활성을 보였다. 또한 두 균주는 $169.2{\pm}9.9$$357.2{\pm}13.7nmol/min/mg$ protein의 ${\beta}$-1,3-glucanase 생산을 나타낼 뿐만 아니라 세균의 세포벽 성분을 용해하는 능력을 지녔다. 이러한 결과들은 B. subtilis DS660과 P. polymyxa DS842가 일부 중요한 인간 피부 상재균과 병원성 세균에 대한 효율적인 생물제어제로 사용될 수 있음을 암시한다.

Cellulase Activity of Symbiotic Bacteria from Snails, Achatina fulica

  • Kim, Jon Young;Yoon, Sae Min;Kim, Yeong-Suk
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권5호
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    • pp.628-640
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    • 2015
  • Cellulase is the key enzyme in the use of cellulose-based biomaterials. Because of its structure, cellulose is difficult to be degraded by enzymes. In order to utilize cellulose-based biomaterials efficiently, evolutionary wisdom of how to use enzymes accurately and harmoniously in a biological system is needed, such as the cellulose digestive system in animals. In this study, the symbiotic bacteria from snails, Achatina fulica, were identified and their cellulase activity was evaluated. The 16S rRNA sequence analysis of 100 aerobic bacteria showed that they belonged to 9 genus and almost half of the bacteria were Lactococcus spp. Among 100 identified strains, only two Aeromonas sp. strains showed cellulase activity. Aeromonas sp. KMBS020 had both endo-${\beta}$-glucanase and ${\beta}$-glucosidase activities but Aeromonas sp. KMBS018 had ${\beta}$-glucosidase activity only. None of the 100 bacterial colonies had any cellobiohydrolase activity.

Possible Roles of LAMMER Kinase Lkh1 in Fission Yeast by Comparative Proteome Analysis

  • Cho, Soo-Jin;Kim, Young-Hwan;Park, Hee-Moon;Shin, Kwang-Soo
    • Mycobiology
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    • 제38권2호
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    • pp.108-112
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    • 2010
  • To investigate the possible roles of LAMMER kinase homologue, Lkh1, in Schizosaccharomyces pombe, whole proteins were extracted from wild type and lkh1-deletion mutant cells and subjected to polyacrylamide gel electrophoresis. Differentially expressed proteins were identified by tandem mass spectrometry (MS/MS) and were compared with a protein database. In whole-cell extracts, 10 proteins were up-regulated and 9 proteins were down-regulated in the mutant. In extracellular preparations, 6 proteins were up-regulated in the lkh1+ null mutant and 4 proteins successfully identified: glycolipid anchored surface precursor, $\beta$-glucosidase (Psu1), cell surface protein, glucan 1,3-$\beta$-glucosidase (Bgl2), and exo-1,3 $\beta$-glucanase (Exg1). These results suggest that Lkh1 is involved in regulating cell wall assembly.