• KSBB Journal
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• 제9권3호
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• pp.294-298
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• 1994

$CaCl_2$, glucose, frutose, glutamine, glutamate 그리고 Ii pids와 같은 배지 첨가물들이 회분식 그리고 연속식 2단계 생물반응기 시스템에셔 재조합 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal) 생산을 증진시키는가를 조사하였다. Sf 21 세포에 AcNPV의 감염시 $CaCl_2$, frutose, glutamate, cholesterol 및 tocoph eral과 같은 배지 첨가물을 첨가하였을 때 ${\beta}$-gal 생산이 증진되었다. 30mM $CaCl_2$, 2.2mM frutose, 4.lmM glutamine, 그리고 O.34mM cholesterol이 보강된 감염 배 지를 이용한 재조합${\beta}$-gal 생산은 약 40% 의 증가를 보였다.

• 분석과학
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• 제5권4호
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• pp.465-469
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• 1992

유당분해효소의 활성도를 정량하기 위하여 고속액체크로마토그래피(HPLC)를 사용하는 방법을 확립하였다. Aminex HPX-87C 컬럼 및 RI 검출기를 사용하여 유당, 글루코스 및 갈락토스를 12분 이내에 정량적으로 분석할 수 있었다. 컬럼 온도는 $85^{\circ}C$로 고정하였으며 이동상으로는 탈이온화된 증류수를 사용하였다. ONPG(ortho-nitrophenol-${\beta}$-D-galactopyranoside)를 이용하는 발색법의 결과와 비교하여, 고속액체크로마토그래피에 의한 유당분해효소 활성도 측정법의 타당성을 고찰하였으며, 그 결과 ONPG 방법과 고속액체크로마토그래피 방법에 의한 효소활성도 측정의 실험결과에는 큰 차이가 없었으며, 고속액체크로마토그래피를 사용하는 경우에는 420 nm에 대한 방해 작용이 있는 기질에서도 유당분해효소의 활성도를 측정할 수 있는 장점을 가짐을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권3호
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• pp.236-242
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• 2011

A psychrotrophic bacterium, Arthrobacter sp. ON14, isolated from Antarctica, was shown to exhibit a high ${\beta}$-galactosidase activity at a low temperature. A genomic library of ON14 was constructed and screened for ${\beta}$-galactosidase genes on functional plates containing 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-${\beta}$-D-galactopyranoside (X-gal) as the substrate. Two different ${\beta}$-galactosidase genes, named as galA, galB, were found in ON14. Computational analyses of the genes revealed that the encoded protein GalA belongs to family 2 of glycosyl hydrolysases and is a cold-active protein, whereas GalB belongs to family 42 of glycosyl hydrolysases and is a mesophilic protein. Reverse transcription analyses revealed that the expression of galA is highly induced at a low temperature ($4^{\circ}C$ ) and repressed at a high temperature ($28^{\circ}C$ ) when lactose is used as the sole carbon source. Conversely, the expression of galB is inhibited at a low temperature and induced at a high temperature. The purified GalA showed its peak activity at $15^{\circ}C$ and pH 8. The mineral ions $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, and $Mn^{2+}$ were identified as enzyme activators, whereas $Ca^{2+}$ had no influence on the enzyme activity. An enzyme stability assay revealed that the activity of GalA is significantly decreased when it is incubated at $45^{\circ}C$ for 2 h, and all its activity is lost when it is incubated at $50^{\circ}C$.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.53-58
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• 2001

Glycosidase activities in the grape flesh (Marguerite) were assayed, and the order of activity was marked as follows: ${\alpha}$-D-galactosidase>${\alpha}$-D-mannosidase>${\alpha}$-D-glucosidase>${\beta}$-D-galactosidase>${\beta}$-D-glucosidase. Of these glycosidases, ${\alpha}$- and ${\beta}$-D-galactosidases were prominently expressed by the treatment of gibberellic acid, resulting in 56 and 238% increase of activity, respectively. Most of ${\alpha}$-D-galactosidase was found in the flesh texture, and the activity increase by gibberellic acid occurred mostly in this tissue. The increase in ${\alpha}$-D-galactosidase activity was dependent on the concentration of gibberellic acid treated, showing a positive correlation. Gibberellic acid affected the content of total protein in the grape flesh, 49% increase by 75 ppm treatment. Above this concentration, higher gibberellic acid level did not influence the protein expression. Specific activity of the ${\alpha}$-D-galactosidase still increased, showing 24% increase in activity. Grape flesh subjected by gibberellic acid (100 ppm) resulted in the increased activity against a natural substrate, stachyose, showing 55% increase in activity from the grapes treated with 100 ppm of gibberellic acid. Other natural substrates, such as melibiose and raffinose, were also considerably hydrolyzed, and the extent was similar to that of stachyose hydrolysis. During postharvest storage, ${\alpha}$-D-galactosidase activity in the grape flesh increased by 51% after 20 days and then declined slowly.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.245-251
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• 2011

Mortierella sp. 유래 효소 정제는 CM-sephadex C-50 column chromatography와 Sephadex G-100 column에 의해 수행하여 SDS-전기영동에서 단일밴드를 확인하였고 분자량은 57kDa로 결정되었다. melibiose, raffinose 및 stachyose의 세 종류의 기질에 대한 특이성에서는 Mortierella sp. 유래 정제 ${\alpha}$-galactosidase는 세 종류 기질의 비환원말단에 위치하고 있는 galactose를 모두 유리하는 특이성이 있음을 확인하였다. Bacillus sp. 유래의 $Gal^3Man_4$에 대해서 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 반응말기에서는 galactose, mannotetraose 그리고 분해되지 않고 일부 남아있는 $Gal^3Man_4$의 spot이 출현된 반면, 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$에 대해서는 반응초기부터 말기까지 전혀 특이성이 없음을 시사하였다. Trichoderma harzianum 유래의 $Gal^2Man_3$에 대해서는 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 일부 galactose와 mannotriose spot이 출현되고 있는 반면, 중합도 7의 $Gal^2Man_6$에 대해서는 Bacillus sp. 유래의 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$와 동일하게 galactose를 절단하는 능력이 없는 특이성을 보이고 있다. Xylogone sphaerospora 유래의 $Gal^2Man_3$는 Trichoderma harzianum 유래의 중합도 4와 동일한 구조로서 가수분해 시간 경과에 따른 반응말기에서 역시 galactose, mannotriose 및 잔존하는 $Gal^2Man_3$ spot이 출현하고 있는 반면 중합도 6인 $Gal^2Man_5$에 대해서는 mannopentaose의 환원말단부터 2번 mannose에 결합하고 있는 galactose에 대해서는 역시 특이성을 나타내지 않아 반응 초기부터 말기까지 가수분해 pattern에 대한 변화를 보이지 않고 있다.

• 미생물학회지
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• 제18권1호
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• pp.7-14
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• 1980

A thermostrable ${\beta}-galactosidase$ (${\beta}-galactoside$ galactohydorlase, EC 3.2.1.23) was inducible in Bacillus coagulans by lactose and D-glactose. The enzyme was purified 87 fold, and the optimum temeprature and pH for actiivity were determined to be $60^{\circ}C$ and pH 7.5, respectively. Kinetic determinations at $55^{\circ}C$ established a Km of 3.3mM for the chromogenic substrate onitorphenyl ${\beta}-D-galactopyranoside$ (ONPG). Galactose and lactose were competitive inhibitors with Ki of 6.1mM and 4.9mM, respectively. The enzyme ws relatively thermostable. The crude enzyme was inactivated about 20% after 20 min of exposure at $60^{\circ}C$ and the purified was about 50%. Maximal enzyme activity required $Mn^{++}$, and for the thermal stabilization $Fe^{++}\;and\;Ca^{++}$ were necessary.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제4권4호
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• pp.343-348
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• 1994

Enterobacter sp. producing -$\beta$-galactosidase with high transgalactosylation activity was isolated from dairy wastewater. The isolate had common biochemical features to E. aerogenes and E. cloacae. Enzyme production increased as the cell mass increased with optimum enzyme activity of 0.21 Unit/mg-protein (o-nitro-phenyl-$\beta$ -D-galactoside (ONPG) as substrate) until 8 hr of culture. Whole cells permeabilized by toluene were used to produce galacto-oligosaccharide. Optimum toluene concentration, temperature and pH for -$\beta$-galactosidase activity of permeabilized whole cells were 10% (v/v), $50^{\circ}C$ and 6.0, respectively. A maximum of 38% (w/w) of galacto-oligosaccharide was obtained with lactose concentration of 20% (w/w) at $40^\{\circ}C$ and pH 6.0.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.419-425
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• 2007

In vitro directed evolution through DNA shuffling is a powerful molecular tool for creation of new biological phenotypes. E. coli $\beta$-galactosidase and $\beta$-glucuronidase are widely used, and their biological function, catalytic mechanism, and molecular structures are well characterized. We applied an in vitro directed evolution strategy through DNA shuffling and obtained five mutants named YG6764, YG6768, YG6769, YG6770 and YG6771 after two rounds of DNA shuffling and screening, which exhibited more $\beta$-glucuronidase activity than wild-type $\beta$-galactosidase. These variants had mutations at fourteen nucleic acid sites, resulting in changes in ten amino acids: S193N, T266A, Q267R, V411A, D448G, G466A, L527I, M543I, Q626R and Q951R. We expressed and purified those mutant proteins. Compared to the wild-type protein, five mutant proteins exhibited high $\beta$-glucuronidase activity. The comparison of molecular models of the mutated and wildtype enzymes revealed the relationship between protein function and structural modification.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권2호
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• pp.247-253
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• 1995

추출한 감과실의 세포벽에 polygalacturonase, ${\beta}-galactosidase$ 및 이들의 혼합한 효소액을 in vitro에서 처리하여 세포벽 구성 비섬유성 중성당의 변화를 연구, 검토하였다. 세포벽 구성 비섬유성 중성당의 변화는 효소 처리구에서 무처리 보다 많았으며, polygalacturonase 처리구에서는 rhamnose, xylose, galactose 등이 감소하였고, 혼합효소 처리구에서는 arabinose, galactose, rhamnose, xylose 등이 감소하였으며, ${\beta}-galactosidase$ 처리구에서 arabinose, galactose 등이 감소되었다. Pectin의 비섬유성 중성당은 모든 효소처리구에서 rhamnose, galactose, arabinose가 현저히 감소하였으며, 특히 polygalacturonase 처리시에 보다 현저하게 감소하였다. Hemicellulose I의 경우 polygalacturonase 처리구는 rhamnose, arbinose, xylose의 함량이 무처리구에 비해 높았으며, ${\beta}-galactosidase$ 처리구에서는 rhamnose와 xylose의 함량은 높았고, arbinose, mannose, galactose는 감소하였다. 혼합효소 처리구에서는 xylose, mannose, galactose가 높은 반면 arbinose와 galactose는 낮았다. 한편 hemicellulose II에서 비섬유성 중성당의 변화는 polygalacturonase 처리구에서 xylose와 glucose가 감소하였으나 다른 처리구에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 polygalacturonase는 pectin을 분해함으로써 arbinose, galactose, rhamnose를 유리하고, ${\beta}-galactosidase$는 galactan과 arabinogalactan을 분해하여 galactose와 arabinose를 유리시키는 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.215-221
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• 2009

대장균에서 비천연 아미노산을 단백질 생합성시 특정 위치에 삽입하는 방법의 하나로 amber suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합할 수 있는 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase 쌍을 이용한다. 이러한 기술의 개발을 위해 필요한 여러 요소 중 하나는 이러한 시스템이 대장균에서 얼마나 잘 작동하는지를 확인할 수 있는 in vivo 보고시스템을 설정하는 것이다. 본 논문에서는 $\beta$-galactosidase 유전자의 N-말단에 amber 코돈을 삽입한 보고유전자를 제작하였으며, 이를 대장균(DH10B)의 chromosomal DNA에 삽입하여 DH10B(Tn:lacZam) 균주를 개발하였다. Genomic PCR과 Southern blot 분석을 통하여 lacZ amber 유전자가 대장균의 염색체에 삽입된 것을 확인하였으며, DH10B(Tn:lacZam)은 amber suppression을 유도할 수 있는 벡터가 형질 전환될 경우만 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. DH10B(Tn:lacZam)에 효모균의 amber suppressor $tRNA^{Tyr}$와 Tyrosyl-tRNA synthetase 쌍을 동시에 발현하는 벡터를 형질전환하였을 때, amber suppression에 의해서 $\beta$-galactosidase 활성이 나타났다. 하지만 이 활성은 대장균의 amber suppressor $tRNA^{Gln}$를 발현하는 pSupE2를 형질전환하였을 때와 비교 하여 매우 낮은 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 DH10B(Tn:lacZam) 균주가 $\beta$-galactosidase 활성을 통하여 정성 및 정량적으로 in vivo amber suppression 활성을 비교 분석할 수 있는 특성을 가졌음을 나타낸다.