• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.82-85
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• 1998

1. 서론 : Cyclodextrin(CD) 동족체(homologues)는 $\alpha$-, $\beta$-, $\gamma$-CD로 구분되며, 이들 각각은 $\alpha$-D-glucopyranose 단위체 6,7, 및 8개가 비환원성 환상구조로 연결된 cyclic maltooligosaccaride의 일종으로 외부는 친수성이고, 내부는 소수성인 공동 구조를 갖고 있다. 따라서 각 CD는 동공의 크기가 달라 다른 크기의 소수성 물질들과 선택적인 포접화합물 (inclusion compound)을 형성하는 특징이 있다. CD 동족체는 전분 분해 효소인 cyclodextrin glycosyltransferase(CGTase)에 의해 전분으로부터 생산되는데, 반응용액 내에서의 CD 동족체 농도가 어느 한계값 이상으로 높아지면 생산물 저해와 다른 환원당으로의 분해 때문에 생산성이 감소하여 이의 효과적 생산에 어려움이 있다. 본 연구는 dead-end 및 cross-flow형 막 생물반응기를 사용하여 CGTase에 의한 전분의 CD 동족체로의 분해반응시 생산물 저해를 억제시켜 생산성을 향상시키고, 동시에 조작조건 변화에 따른 생산물인 CD 동족체의 효과적인 연속분리 가능성을 검토하였다.

• 생명과학회지
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• 제10권1호
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• pp.86-93
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• 2000

Specific molecular recognition of cyclodextrin and aspirin was determined. A stable 1:1 inclusion complex was established in solution. The distinct structure of inclusion complex was elucidated by FT-IR, FAB-MS, UV, 1H NMR, and 13C NMR spectroscopy. Based on the 1H NMR data, a time-averaged conformation of $\alpha$-cyclodextrin exhibited significant catalytic activity toward the hydrolysis of aspirin in alkaline solution.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제12권3_4호
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• pp.75-84
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• 1997

Chromatographic retention behavior and separation of various phenol derivatives on a Partisil 10 ODS 3 column-with mobile phase containing $\alpha$-cyclodextrin-were systematically studied. The decrease in k' values caused by the addition of cyclodextrins in the mobile phase was based on the formation of an inclusion complex, resulting in weakening of the hydrophobic interaction between solutes and the stationary phase. The content of the organic solvent in the mobile phase also influenced k' values of the solutes, and k' values increased with a decrease of the content of organic solvent in the mobile phase. A simple equation has been derived that reveals the hyperbolic dependence of the capacity factor on the total concentration of cyclodextrin. A plot of the reciprocal of the capacity factor against (CD)$_T$ gives a straight line and the dissociation constant, K$_D$, of the inclusion complex can be calculated from the slope. The capacity factor decreased with increasing temperature. The enthalpy was calculated from the slope of van't Hoff plots. Under optimum conditions, some mixtures of phenol derivatives were able to separated successfully.

• 분석과학
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• 제15권2호
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• pp.115-119
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• 2002

$\alpha$ 및 $\beta$-Cyclodextrin(CD)과 Congo red간의 복합체 형성에 관한 연구를 분광학적 방법으로 조사하였다. 이 결과 cavity 크기가 작은 $\alpha$-CD는 Congo red의 입체적 장애 때문에 복합체를 형성하지 못하였다. 한편 가시광선 영역의 S-형 흡광도 증가 현상으로 볼 때 두 분자의 $\beta$-CD가 한 분자의 Congo red와 equatorial 형태로 복합체를 형성하는 것 같다. 등 흡수점은 346 nm과 478 nm 두 곳에서 나타났다. 온도에 따른 형성상수의 값으로부터 온도가 올라가면 binding energy의 감소로 형성상수가 감소하였다. 열역학적 parameter의 계산 결과 $\Delta$H, $\Delta$S 및 $\Delta$G는 각각 -50.73 kJ/mol, $-108.96J/K{\cdot}mol$ 및 -18.24 kJ/mol 이었다. 따라서 큰 엔트로피 감소를 동반한 자발적 반응임을 알 수 있었다.

• 한국연초학회지
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• 제24권2호
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• pp.94-100
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• 2002

Cyclodextrin glucanotransferase from Bacillus stearothemophilus and Bacillus macerans synthesized maltol and ethyl maltol monoglucoside, with a series of its maltooligo-glucosides by transglycosylation with dextrin as a donor, and maltol or ethyl maltol as an acceptor. The monoglucoside formed from reaction mixture of maltol or ethyl maltol by the successive actions of Bacillus stearothemophilus cyclodextrin glucanotransferase and Rhizopus glucoamylase was isolated by Diaion HP-20 column and silica gel column chromatography. The structure of the isolated monoglucoside was identified as maltol-$\alpha$-D-glucoside and ethyl maltol-$\alpha$-D-glucoside, respectively, by FAB-MS, UV, $^1$H-NMR, $^{13}$ C-NMR spectra and products by hydrolysis with acid, $\alpha$ - and $\beta$ -glucosidases.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-36
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• 2004

토양으로부터 CGTase를 생산하는 새로운 호열성 세균을 분리하였으며, 형태 및 생리적 특성과 16S ribosomal DNA의 염기서열을 분석한 결과 Geobacillus thermosacchalytycus 로 동정하였다. 호열성 G. thermosacchalytycus가 분비하는 CGTase를 한외여과, 소수성 Phenyl Sephadex CL-4B 클로마토그래피 , 그리고 gel filtration의 순서로 분리 정제하여 정제도 28.2배, 정제수율 12.2%, 그리고 specific activity가 4952.5 units/mg인 CGTase를 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase의 분자량은 69,000 dalton이었고, terminal amino sequence는 Asn-Leu-Asn-Lys-Val-Asn-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Val-Tyr-Gln-Ile이었다. 최적 pH 및 온도는 각각 pH 6와$ 50^{\circ}C$였고, pH 6-8과 $60^{\circ}C$에서 장기간 보존할 수 있는 중성 pH의 내열성 효소임을 알 수 있었다. 내열성 CCTase의 cyclization과 coupling 반응의 특정을 검토한 결과 G. thermosacchalytycus가 생산하는 내열성 효소는 $\alpha$-type CGTase이었고, cyclization 반응보다는 coupling반응에 적합한 당전이성이 높은 효소임을 알 수 있었다. 당전이 반응에서 기질 특이성을 검토한 결과 당공여체로는 가용성 전분 그리고 당수용체로는 배당체인 stevioside에 대해 높은 기질 특이성을 보였다. 당전이 반응은 당수용체와 당공여체가 효소와 무작위로 결합하여 진행되는 random ternary complex mechanism으로 반응이 수행되었다.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.164-167
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• 2004

효소인 싸이클로덱스트린글루카노트란스퍼라제 (CGTase)는 효소의 활성도에 칼슘이 관련된 분자내 당 전이반응에 의해 녹말과 그에 관련된 $\alpha$-1,4-glucan의 기질을 싸이클로덱스트린으로 생성시키는 산업적으로 가장 많이 응용되는 효소 중에 하나이다. 수용성 녹말을 기질로 하여 CLEC화한 Bacillus macerans $\alpha$-CGTase 효소를 극한의 반응 조건인 계면활성제나 유기 용매가 혼합된 반응조건에서 실험한 결과, 이들 조건이 싸이클로덱스트린의 생산을 증가시키는 영향을 초래하였고 특히, 계면활성제인 SDS와 $\beta$-OG는 전체 싸이클로덱스트린의 생성을 증가시켰고 이 중에서 SDS와 Lubrol PX는 알파싸이클로덱스트린의 생성의 특이성의 결과를, 반면에 Triton x-100과 Tween 80은 알파싸이클로덱스트린의 생성을 억제하는 결과를 보였다. 유기용매인 DMSO, formamide, MPD, ethylene glycol 또한 사이클로 덱스트린의 전체 수율과 특이성에 영향을 미치는 효력을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.293-297
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• 2002

효모 S. cerevisiae에서 B. stearothermophilus 유래의 CGTase를 발현 생산하였으며, 분비, 생산된 단백질을 정제하여 그 특성을 조사하였다. 재조합 효모 S. cerevisiae 2805/pVT- CGTS가 생산하는 CGTase의 분자량은 효모에서 발현될 때 고당쇄가 부가되어 야생형의 68kDa에 비해 15-160% 증가된 약 78-178 kDa으로 나타났다. 효모 S. cerevisiae에서 발현된 CGTase의 효소반응 최적활성조건은 pH7.0, $65^{\circ}C$였고, 열안정성에 있어서 $75^{\circ}C$에서 약 90%의 잔존활성을 가질 정도로 내열성이 개선되었다. 효모 S. cerevisiae에서 발현된 CGTase는 5% soluble starch를 기질로 약 40.2%의 CD 전환율 및 3 : 6 : 1의 $\alpha$-, $\beta$-, ${\gamma}$-CD의 생산 비율을 나타내어 야생형과 별다른 변화가 없었다.

• 생명과학회지
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• 제8권3호
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• pp.326-332
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• 1998

Cyclodextrin glucanotransferase from B. stearothermophilus KJ16 that can produce both cyclodextrin glucanotransferase and cyclodextrinase was purified by ammonium sulfate precipitation, DEAE-cellulose chromatography, Sephadex G-100 chromatography, and FPLC. The molecular weight of the purifice enzyme was about 65,000 dalton by SDS-PAGE. The optimal pH and temperature were 6.0 and $60^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable at $50^{\circ}C$ for 1 hr and in the pH range of 5.5 and 8.5. Mercaptoethanol and dithiothreitol inhibited the enzyme activity strongly. The enzyme produced 60% cyclodextrin(CD) from 5% soluble starch with the $^{\alpha}$, $^{\beta}$, $^{\gamma}$-CD ratio of 42:46:12. Amylopectin was the most suitable substrate with 67% conversion to CD.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-124
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• 1993

An alkalophilic microorganism for overproduction of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) was newly isolated from hot-water spring soil, and identified as Bacillus firmus var. alkalophilus H609. The strain maintained stability during preservation and cultivation for the enzyme production, and produced significant amount of CGTase corresponding to the volumetric activity of 75 units/mL at 37C, initial pH of 11.2, and after 40 hours. The strain excreted several different proteins showing CGTase activity that catalyzed the formation of mainly beta-and Gamma-type cyclodextrin (ratio of 7:1) from soluble starch without accumulation of alpha-type. Other enzymatic properties were also investigated.