• Title/Summary/Keyword: ${\beta}-(1-4)-glucanase$

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Bacillus subtilis와 Bacillus megaterium에서의 $\beta$-1,3-glucanase 유전자의 발현 (Expression of a $\beta$-1,3-Glucanase Gene from Bacillus circulans in B. subtilis and B. megaterium)

  • 김기훈;김지연;김한복;이동석
    • 미생물학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.253-258
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    • 2001
  • Bacillus circulans KCT3004 기원의 $\beta$-1,3-glucanase 유전자를 함유한 재조합 플라스미드 pLM460과 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pMLS1180을 제작하고 Bacillus 세포에 이동.발현시켰다. pLMS1180으로 형질전환된 B. subtilis와 B. megaterium은 효율적으로 $\beta$-1,3-glucanase를 생산하였고, 이 효소들은 세포의 증식과 비례하여 생산되었다. 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase의 최대 활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교하여 보니, B. subtilis는 14배, B. megaterium은 5배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환체는 분비율이 7% 정도인데 반하여 B. subtilis 형질전환체는 생산된 효소를 전부, B. megaterium 형질전환체는 약 97%를 세포 외로 분비하는 것을 알 수 있었다. SDS-PAGE를 통해 대장균과 B. subtilis, B. megaterium에서 발현된 효소의 분자량을 분석해 보니 약 38,000으로 추정되었다. 또한, 이들 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase는 laminarin에 작용하여 주된 산물로서 laminaribiose (G2), laminaritriose (G3) 이상의 다양한 laminarioligosaccharide들을 생산함이 확인되었다. pLMS1180의 각 숙주 내에서이 안정성을 살펴본 결과 B.megaterium에서는 88%, 대장균에서는 75%, B. subtilis에서는 48%로 나타났다.

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맥아와 Bacillus subtilis B-4-3의 $\beta$-Glucan 분해 효소측정을 위한 새로운 색소기질 (A New Coloured Substrate for the Determination of $\beta$-Glucan Degrading Enzyme from Malt and Bacillus subtilis K-4-3)

  • 이성택
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.79-84
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    • 1988
  • $\beta$-Glucan 분해효소의 간편하며 예민한 활성도 측정방법으로 $\beta$-glucan에 색소와 cross linking agent를 접합시키는 변형기질 제조시 영향을 미치는 조건을 조사하고 맥아와 세균의 $\beta$-glucan분해효소 측정에 적응시켜 활성도를 측정한 결과는 다음과 같다. 1.0g $\beta$-glucan은 0.1N NaOH용액에서 색소 cibacron blue 3 G-A 1.5g과 cross linking agent인 1,4-butanedioldiglycidyl ether 1.25 $m\ell$을 90분간 끓여서 색소 접합기질로 제조하였을 때 $\beta$-glucanase 활성도 측정에 최적조건이었다. 변형기질은 pH5.3 에서 안정성을 보였으며 Bacillus subtilis K-4-3에서 추출한 효소액에 변형기질을 반응시켰을 때 간편하고 정확한 효소활성 측정이 가능하였다. 또한 색소방법을 DNS방법과 비교한 결과 색소방법이 $\beta$-glucan 분해효소 측정에 적당한 방법이었음이 입증되었다.

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Effect of Anaerobic Treatment on Carbohydrate-Hydrolytic Enzyme Activities and Free Amino Acid Contents in Barley Malt

  • Yun, Song-Joong;Choi, Kyeong-Gu;Kim, Jin-Key
    • 한국작물학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.19-22
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    • 1998
  • Effects of acute anoxia on carbohydrate hydrolytic enzyme activities and free amino acid contents in malt were examined. Malts were prepared with barley grains germinated for 7 days which contained the highest levels of amylolytic and(1-3,1-4)-$\beta$-glucanase activities. $\alpha$-Amylase and $\beta$-amylase activities in malts were not significantly affected by anoxia for 5 or 10 h.(1-3,1-4)-$\beta$-Glucanase activity, however, decreased about 7 to 10% by anoxia for 5 or 10 h. Alanine and $\gamma$-aminobutyric acid content changed drastically. Alanine contents in malts increased by 2.2- and 2-fold, and $\gamma$-aminobutyric acid contents by 1.4- and 1.9-fold under anoxia for 5 and 10 h, respectively.

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High-Level Expression of an Aspergillus niger Endo-$\beta$-1,4-Glucanase in Pichia pastoris Through Gene Codon Optimization and Synthesis

  • Zhao, Shumiao;Huang, Jun;Zhang, Changyi;Deng, Ling;Hu, Nan;Liang, Yunxiang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권3호
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    • pp.467-473
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    • 2010
  • To improve the expression efficiency of recombinant endo-$\beta$-1,4-glucanase in P. pastoris, the endo-$\beta$-1,4-glucanase (egI) gene from Aspergillus niger was synthesized using optimized codons. Fourteen pairs of oligonucleotides with 15 bp overlap were designed and the full-length syn-egI gene was generated by two-step PCR-based DNA synthesis. In the synthesized endo-$\beta$-1,4-glucanase gene syn-egI, 193 nucleotides were changed, and the G+C content was decreased from 54% to 44.2%. The syn-egI gene was inserted into pPIC9K and transformed into P. pastoris GS115 by electroporation. The enzyme activity of recombinant P. pastoris stain 2-7# reached 20.3 U/ml with 1% barley $\beta$-glucan and 3.3 U/ml with 1% carboxymethylcellulose (CMC) as substrates in shake flasks versus 1,270.3 U/ml and 220.7 U/ml for the same substrates in 50-1 fermentors. The molecular mass of the recombinant protein was approximately 40 kDa as determined by SDS-PAGE analysis, the optimal temperature for recombinant enzyme activity was $70^{\circ}C$, and the optimal pH was 5.0 when CMC was used as the substrate.

유료용 유채 유식물의 조직내 효소의 발현 패턴 (Expression Patterns of Enzymes in Different Tissues of Oil Seed Rape (Brassica napus L.) Seedling)

  • 송용수;서동준;이복례;정우진
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제52권2호
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    • pp.51-57
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    • 2009
  • 식물병의 생물학적 방제에 관련한 chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, peroxidase의 발현 패턴을 살펴보기 위하여 3 품종(Capitol, Pollen 및 Saturnin)의 유로용 유채를 조사하였다. 유채 old leaf에서 병발생관련 단백질의 활성 중에서 chitinase의 경우 단백질 mg당 9.7${\sim}$11.8 unit, ${\beta}$-1,3-glucanase의 경우 단백질 mg당 11.1${\sim}$17.3 unit, peroxidase의 경우 단백질 mg당 0.6${\sim}$1.7 unit를 나타내었다. 유채 뿌리내 효소의 활성 중에서 chitinase의 경우 단백질 mg당 39.2${\sim}$49.0 unit, ${\beta}$-1,3-glucanase의 경우 단백질 mg당 49.9${\sim}$62.0 unit, peroxidase의 경우 단백질 mg당 2.4${\sim}$3.8 unIt를 나타내었다. Chitinase와 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성은 Saturnin 잎과 Capitol 뿌리내에서 가장 높았고, 반면 Capitol 잎에서 가장 낮은 수준을 보였다. 또한, chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase 및 peroxidase 활성은 Saturnin 뿌리내에서 가장 낮은 수준을 보였다. Chitinase 동위효소가 잎(73, 51, 40, 34, 29 kDa)과 뿌리 (100, 57 34, 29 kDa)의 SDS-PAGE 겔 상에서 보였다. ${\beta}$-1,3-glucanase 동위효소가 잎과 뿌리 (75, 55 kDa)의 SDS-PAGE 겔 상에서 보였다. Peroxidase 활성염색은 Pollen의 잎과 뿌리내에서 가장 강하게 나타났다. Peroxidase 동위효소는 잎(122, 114, 93 kDa)과 뿌리(135, 122, 114, 93 kDa)의 Native-PAGE 겔 상에서 보였다. 이상의 결과로 볼 때 유채 조직내 효소 발현 패턴의 확립은 유채 생육기간 동안 식물병에 대한 저항성과 관련하여 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.

청국장 발효균주 Bacillus licheniformis B1의 ${\beta}$-1,4-glucanase 특성 (Characterization of ${\beta}$-1,4-Glucanase Activity of Bacillus licheniformis B1 in Chungkookjang)

  • 황재성;유형재;김성조;김한복
    • 미생물학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.69-73
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    • 2008
  • 대두가 발효된 청국장에는 미생물, 다양한 효소와 생리활성물질이 존재한다. 청국장의 탄수화물을 분해하는 cellulase에 대한 연구는 많지 않다. Oligosaccharide는다양한 생리활성을 지니고 있다. Congo red test 및 활성염색을 통해, 효소액이 cellulase를 포함하는 것을 확인했다. 청국장 발효 균주 Bacillus licheniformis B1이 분비하는 cellulase활성의 최적 pH와 온도는 각각 10과 $40^{\circ}C$이었다. TLC분석을 통해 효소액은 carboxymethyl cellulose (CMC)를 분해하여 2탄당 이상을 생성함을 확인하였다. 본 균주를 이용해서 제조한 보리 청국장에서는 효소의 활성이 증가되었다. 본 균주의 cellulase 유전자를 클로닝하여 분석한 결과, 본 효소는 ${\beta}$-1,4-glucanase였으며, 전체 coding 영역 $10{\sim}460$번째 아미노산 영역 중, 32군데서 polymorphism을 보였다.

산란계 사료에 \beta-Glucanase 첨가가 보리의 이용성에 미치는 효과 (Effects of the Addition of \beta-Glucanase to Barley-based Layer Diet)

  • 이정호;이규호;이영철;오상집
    • 한국가금학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.195-205
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    • 1994
  • Effects of the addition of \beta-glucanase to barley-based layer diets were examined by feeding 200 Leghorn layers with corn-based (Control) and \beta-glucanase supplemented diets (Barley+ Enzyme). The results obtained are sumrrarized as follows. 1. There were no siginificant (P>0.05) differences in hen-day egg production(%) and average egg weight between two treatments, indicating that the \beta-glucanase supplemented barley could successfully replace the commonly used corn in the layer diets. 2. Although there was no statistical difference (P>0.05) between two treatments, the daily feed consumption was numerically high in layers fed the barly diet compared to the corn-based diet. 3. Availabilities of crude fat and crude fiber of the barley diet were significantly poor (P<0.05) as compared to corn diet. 4. The \beta-glucarase supplementation depressed the viscosity of barley diets and excreta from therm. 5. Both serum and egg yolk cholesterol were not significantly affected by the addition of \beta-glucarase in the barley based diet. Our data indicate that the barley grain supplemented with \beta-glucarase can be sucessfully used as an energy source of layer diet when there is a price advantage. Although some possibilities to produce low cholesterol egg were recognized in this study, further studies pertaining to long-term feeding experiment and elucidaton of the metabolic interrelationship between serum and yolk cholesterol, are required to confirm the result.

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Chitooligosaccharides 처리에 의해 유도되는 chitinase, ${\beta}-1,3-glucanase$ 활성 보유 벼 염기성 단백질 ICG의 분리 및 성질 (Purification and properties of a basic inducible protein, ICG with chitinase and ${\beta}-1,3-glucanase$ activities from rice cell suspension culture media treated with chitooligosaccharides)

  • 엄성연;박희영;김수일
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권1호
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    • pp.43-48
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    • 1994
  • 벼 세포 현탁배양여액으로부터 chitooligosaccharides에 의해 유도된 염기성 단백질 ICG를 순수분리하였다. 본 단백질은 chitin과 laminarin을 가수분해하므로 chitinase와 ${\beta}-1,3-glucanase$ 활성을 함께 보유하고 있는 것으로 나타났으며, 벼잎 단백질 RCG-2와는 달리 lysozyme 활성을 가지고 있지 않았다. 분자량이 52.53 kd인 본 효소의 chitinase 활성은 pH 5.0, $60^{\circ}C$, ${\beta}-1,3-glucanase$ 활성을 pH 4.0, $40^{\circ}C$의 조건에서 최대로 나타났다.$NAG_5$에 대한 $K_M$$V_{max}$ 수치는 각각 0.474 mM, 2.997 nM/min., laminarin에 대한 것은 각각 1.004 mM, 0.739 nM/min.로 나타나, ICG는 RCC-2보다 높은 기질친화성을 가지고 있으며 chitin을 chitooligosaccharide로 분해하는 endo형 chitinase로 판명되었다.

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색소에 접합된 $\beta$-glucan을 이용한 $\beta$-glucan 분해효소 생산 균주의 분리 및 동정 (Isolation and identification of $\beta$-glucan degrading enzyme producing bacterium using coloured $\beta$-glucan)

  • 양진오;정안식;이성택
    • 미생물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.339-345
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    • 1987
  • A bacterium K-4-3, producing $\beta$-glucan hydrolyzing enzyme, was isolated from soil and identified to be Bacillus subtilis by its morpholohical and physiological characteristics. $\beta$-glucan was coloured using cibacron blue 3G-A and cross linded by the addition of 1, 4-butanedioldiglycidyl ether. This substrate was used for the isolation of $\beta$-glucanase producing microorganism. The $\beta$-glucan hydrolyzing enzyme actibity from isolated K-4-3 strain was also measured using the modified substrate. Bacillus subtilis K-4-3 produced the highest extracellular $\beta$-glucan hydrolyzing activity in the basal medium containing $\beta$-glucan as a carbon source, peptone and tryptone as a nitrogen source, and magnesium sulfate as an inorganic salt. The optimum temperature and initial pH for $\beta$-glucanase production by Bacillus subtilis K-4-3 were $37^{\circ}C$ and pH6. The highest enzyme activity was obtained at the culture age of 54 hrs with rotary shaking at $37^{\circ}C$. The crude enzyme showed the highest activity at pH 7.5-8.0 and $65^{\circ}C$.

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Internal Cleavage of Bacillus subtilis BSE616 Endo-$\beta$-1, 4-glucanase expressed in Escherichia coli

  • KIM, HOON;SUNGMIN F. KIM;DONG HO AHN;JlN HO LEE;MOO YOUNG PACK
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제5권1호
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    • pp.26-30
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    • 1995
  • The cytoplasmic endo-$\beta$-l, 4-glucanase (endoglucanase) was purified from cell extracts of Escherichia coli (pBS1) transformant carrying the Bacillus subtilis endo-$\beta$-l, 4-glucanase gene after full growth, and its molecular weight was found to be 52 kilodaltons (kDa). The endo-$\beta$-l, 4-glucanase isolated from the periplasmic space was smaller than 52-kDa cytoplasmic enzyme. The 52-kDa endoglucanase was found to be cleaved in the periplasm and finally converted to 34.5-kDa protein. Small amounts of both 52-kDa and 34.5-kDa proteins were secreted into the culture broth. The cleavage took place in the C-terminal portion of the enzyme. The N-terminal amino acid residues of both 52-kDa and 34.5-kDa enzymes were determined to be the same, Ala, the 30th residue of the primary translation product. Cleavage of the C-terminal portion showed to have no significant effect on the basic enzyme properties.

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