• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.397-400
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• 2010

만난의 분해활성을 갖는 Paenibacillus woosongensis의 배양 상등액으로부터 mannanase, ${\beta}$-mannosidase와 ${\alpha}$-galactosidase 활성이 관찰되었다. 배양상등액 내의 locust bean gum를 분해하는 mannanase는 pH 5.5와 $60^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\beta}$-D-mannopyranoside를 분해하는 ${\beta}$-mannosidase는 pH 6.5, $50^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside를 분해하는 ${\alpha}$-galactosidase는 pH 6.0-6.5와 $50^{\circ}C$에서 각각 최대활성을 보였다. 배양상등액의 만난 분해효소는 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose, mannohexaose와 같은 만노올리고당을 분해할 뿐 아니라 mannobiose도 분해하였다. 또한 melibiose, raffinose, stachyose 등의 ${\alpha}$-1,6 결합형 galacto-oligosaccharides를 분해하여 galactose를 생성하였다. 이러한 결과로 보아 P.woosongensis는 galactomannan을 완전히 분해하는데 필요한 3종류 효소를 모두 생산하는 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권4호
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• pp.562-566
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• 2003

DEAE Sepahcel ion exchange chromatography(2.5$\times$42cm)에 의해 Bacillus sp. 유래 $\beta$-Mannanase정제를 수행하였다. 정제효소의 비활성은 17.41 units/mg로서 정제배율은 84.74배를 나타내었다. Carbon column chromatography를 이용하여 0~50%의 ethanol gradient법으로 xanthan gum의 가수분해물을 분리한 결과 fraction number 40~45 및 50~60사이에서 broad한 2개 peak의 가수분해물 pattern을 나타내었다. 가수분해물의 분리도를 확인하기 위하여 TLC를 수행한 결과 fraction No. 40~44에서는 Rf value상 중합도 5에 해당하는 가수분해물이 주축을 이루고 있는 반면 fraction No.50~55에서는 중합도 7의 가수분해물이 주축을 이루고 있음을 확인할 수 있었다. 중합도별 가수분해물의 분리도를 높이기 위해 2차 Sephadex G-25 column chromatography를 수행한 결과 fraction No. 12~15에서 중합도 7의 올리고당과 fraction No. 77~80에서 중합도 5의 가수분해물을 분리 할 수 있었고, 가수분해물의 분리도를 확인하기 위해 2차 TLC를 수행 한 결과 fraction No. 12~15에서는 중합도 7이 주축을 이루고 있으나 일부 소량의 고중합도 가수분해물이 공존하고 있는 것으로 사료되며, fraction No. 77~80에서는 분리능이 높게 중합도 5의 가수분해물이 분리되었다. 이와 같이 분리된 2개의 fractions은 FACE법에 의해 Homo type가수분해물로 동정되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권3호
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• pp.159-163
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• 2008

Sephadex G-100 column chromatography에 의해 Xylogone sphaerospora 유래 ${\beta}$-mannanase의 정제를 수행하여 비활성 8.44 units/ml, 정제배율 56.27을 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 42kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 konjac glucomannan을 가수분해하여 activated carbon column chromatograph)에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC에 의해 주요 당가수분해물은 합도 3과 4의 hetero type으로 확인되었으며 D.P. 3과 4의 예상되는 구조는 본 연구실에서 확보하고 있는 standard glucomannooligosaccharides에 의한 TLC에서 나타나는 Rf value 상으로 1차적으로 확인하고, Aspergillus niger 5-16 유래 정제 ${\beta}$-mannanase를 단계적으로 처리하여 가수분해 pattern을 TLC로 해석한 결과 D.P. 3의 구조식은 비환원말단 mannose로 부터 2번째에 1분자의 glucose가 결합하고 있는 hetero type의 구조(M-G-M)로, D.P. 4의 구조식은 비환원말단 mannose로부터 3번째에 1분자의 glucose가 결합하고 있는 hetero type의 구조(M-M-G-M)로 예상하고 있다. B. longumm, B. bifidum, B. infantis, B. adolescentis, B. animalis, B. auglutum, B. breve의 생육활성에 대한 중합도 3과4의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지 상에 탄소원으로 중합도 3과 4를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P 4 glucomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 3.9배의, D.P. 3을 처리한 경우에도 2.7배의 상대 활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타냈었으며, B. breve의 경우에서도 D.P 4에서 2.47배, D.P 3에서 2.08배의 활성을 나타내었으며 B. bifidum에 있어서는 D.P. 4의 경우 2.8배의 상대활성을 나타내었다. Bifidobacterium 7균주 모두에 대해서 중합도 4의 올리고당이 중합도 3의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1184-1190
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• 2009

A thermostable extracellular $\beta$-mannanase from the culture supernatant of a fungus Aspergillus niger gr was purified to homogeneity. SDS-PAGE of the purified enzyme showed a single protein band of molecular mass 66 kDa. The $\beta$-mannanase exhibited optimum catalytic activity at pH 5.5 and $55^{\circ}C$. It was thermostable at $55^{\circ}C$, and retained 50% activity after 6 h at $55^{\circ}C$. The enzyme was stable at a pH range of 3.0 to 7.0. The metal ions $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Ag^{2+}$ inhibited complete enzyme activity. The inhibitors tested, EDTA, PMSF, and 1,10-phenanthroline, did not inhibit the enzyme activity. N-Bromosuccinimide completely inhibited enzyme activity. The relative substrate specificity of enzyme towards the various mannans is in the order of locust bean gum>guar gum>copra mannan, with $K_m$ of 0.11, 0.28, and 0.33 mg/ml, respectively. Since the enzyme is active over a wide range of pH and temperature, it could find potential use in the food-processing industry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1295-1302
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• 2004

A gene encoding the mannanase of Bacillus subtilis WL-7, which had been isolated from Korean soybean paste, was cloned into Escherichia coli, and the gene product was purified from the culture filtrate of the recombinant E. coli. This mannanase gene, designated manA, consisted of 1,086 nucleotides, encoding a polypeptide of 362 amino acid residues. The deduced amino acid sequence was highly homologous to those of mannanases belonging to the glycosyl hydrolase family 26. The molecular mass of the purified mannanase was 38 kDa as estimated by SDS-PAGE. The enzyme had a pH optimum at 6.0 and a temperature optimum at $55^{\circ}C$. The enzyme was active on locust bean gum, konjak, guar gum, and lichenan, while it did not exhibit activity towards yeast mannan, laminarin, carboxymethylcellulose, $\beta$­glucan, xylan, and para-nitrophenyl-$\beta$-mannopyranoside.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1003-1010
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• 2017

Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 mannanase를 코드하는 것으로 유추되는 open reading frame을 중합효소연쇄반응으로 증폭하여 대장균에 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. Mannanase 유전자는 man26AT로 명명하였으며 1,053 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 3,159 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 Man26AT는 glycosyl hydrolase family 26의 mannanase와 상동성이 높은 활성영역, 탄수화물 결합영역 CBM27과 CBM11로 구성되어 있었다. Man26AT의 아미노산 배열은 P. ihumii의 유추된 mannanase와 상동성이 81%이고 다른 Paenibacillus 속 균주의 여러 mannanases와 57% 이하의 상동성을 보였다. man26AT 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액은 $55^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대의 mannanase 활성을 보였고, $50^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 후에 80% 이상의 잔존활성을 보였다. Man26AT는 locust bean gum (LBG) galactomannan과 konjac glucomannan에 대한 분해활성이 유사하였으며, carboxymethylcellulose, xylan과 para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside는 분해하지 못하였다. Man26AT에 의해 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose와 mannohexaose 등의 만노올리고당이나 LBG로부터 공통의 최종 가수분해 산물로 mannose, mannobiose와 mannotriose가 생성되었다. 또한 mannotriose 보다 큰 만노올리고당이 LBG와 guar gum의 분해산물로 각각 생성되었다. 그러나 Man26AT는 mannobiose를 분해하지는 못하였다. 활성염색을 통해 Man26AT는 균체 내에서 3개 이상의 크기가 다른 활성 단백질로 분해된 것이 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제10권4호
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• pp.245-252
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• 1982

적색효모 세포벽 용해효소의 기질특이성을 밝히기 위해 기질로 사용가능한 다당을 screening하여 Rh.glutinis IFO 0695가 생산하는 mannan을 얻었다. 이 mannan의 구조는 $\beta$-1,3과 $\beta$-1,4 결합이 교대로 연결된 직쇄상의, 중합도 약 650인 수용성의 다당으로 밝혀졌다. 이 다당을 기질로하여 양 효소의 기질특이성을 조사한 결과, Bacillus생산효소는 $\beta$-1. 3, $\beta$-1. 4 mannan을 4당 또는 6당 단위로 가수분해하는 효소로서 그 절단점은 $\beta$-1, 4결합 이었다. 이 $\beta$-1,4 결합을 가수분해하기 위해서는 인접 결합이 $\beta$-1,3결합이어야만 하는 새로운 type의 $\beta$-1,4 mannauase이었다. 한편, Penicillium생산효소는 $\beta$-1, 3, $\beta$-1, 4 mannan의 $\beta$-1, 3결합을 2당 또는 4당의 단위로 가수분해하여 최종적으로는 2당을 생성하는 $\beta$-1, 3 mannanase의 일종이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.117-122
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• 2004

DEAE-sephadex ion exchange column chromatography에 의해 Bacillus sp. 유래 $\beta$-mannanase 의정제를 수행하여 비활성 21.57 units/$m\ell$, 정제배율 95.33을 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 38.9 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 guar gum galactomannan을 가수분해하여 1차 activated carbon column chromatography 와 2차 Sephadex G-25 gel filtration에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC 및 FACE 에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 5와 7로 확인되었다. B. longum B. bifidum, B. infantis, B. adolescentis, B. animalis, and B. breve의 생육활성에 대한 중합도 5와 7의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도 5와 7을 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum 에서는 중합도 5 galactomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 Standard MRS와 배교하여 0.62배로 감소하였다. 또한 중합도 5의 올리고당이 중합도 7의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.336-343
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• 2016

두 종류의 mannanases를 생산하는 Cellulosimicrobium sp. YB-43로부터 mannanase 유전자를 클로닝하고 그 염기서열을 결정하였다. Mannanase 유전자는 manB로 명명되었으며, 427 아미노 잔기로 구성된 단백질을 코드하는 1,284개 염기로 구성되었다. ManB는 추론된 아미노산 배열에 근거해서 glycosyl hydrolase family 5에 속하는 mannanase와 상동성이 높은 활성영역과 함께 2개의 탄수화물 결합영역을 포함하고 있는 다영역 효소로 확인되었다. Cellulosimicrobium sp. YB-43의 manB 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액으로부터 정제된 ManB의 아미노 말단 배열이 QGASAASDG로 결정되었으며 이는 SignalP4.1 server로 그람 음성균을 기준으로 예측된 signal peptide의 결과와 정확하기 일치하였다. 정제된 ManB의 최적 반응조건은 $55^{\circ}C$와 pH 6.5-7.0이며 locust bean gum (LBG), konjac과 guar gum을 가수분해 하였으며, 셀룰로스, 자일란, 전분과 para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside에 대해서는 분해활성이 없었다. ManB의 활성은 $Mg^{2+}$, $K^+$와 $Na^+$에 의해 약간 저해되었으며 $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Mn^{2+}$과 SDS에 의해서는 크게 저해되었다. 또한 이 효소는 mannobiose 보다 큰 중합도를 갖는 만노올리고당을 가수분해하였으며, LBG와 만노올리고당을 가수분해하였을 때 mannobiose가 가장 많은 양으로 생성되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.160-166
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• 2008

A DNA fragment containing 2,079 base pairs from Bacillus circulans CGMCC 1416 was cloned using degenerate PCR and inverse PCR. An open reading frame containing 981 bp was identified that encoding 326 amino acids residues, including a putative signal peptide of 31 residues. The deduced amino acid sequence showed the highest identity (68.1%) with $endo-{\beta}-1,4-D-mannanase$ from Bacillus circulans strain K-1 of the glycoside hydrolase family 5 (GH5). The sequence encoding the mature protein was cloned into the pET-22b(+) vector and expressed in Escherichia coli as a recombinant fusion protein containing an N-terminal hexahistidine sequence. The fusion protein was purified by $Ni^{2+}$ affinity chromatography and its hexahistidine tag cleaved to yield a 31-kDa ${\beta}$-mannanase having a specific activity of 481.55U/mg. The optimal activity of the purified protein, MANB48, was at $58^{\circ}C$ and pH 7.6. The hydrolysis product on substrate locust bean gum included a monosaccharide and mainly oligosaccharides. The recombinant MANB48 may be of potential use in the feed industry.