• 제목/요약/키워드: 금속이온친화도

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한국재래간장에서 분리한 Bacillus amyloliquefaciens K42가 생산하는 혈전용해효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of a Fibrinolytic Enzyme Produced from Bacillus amyloliquefaciens K42 Isolated from Korean Soy Sauce.)

  • 윤경현;이은탁;김상달
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.284-291
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    • 2003
  • 본 연구는 우리나라의 전통발효식품인 재래간장에서도 혈전용해효소 생산 미생물이 존재할 가능성이 있다고 판단하여, 지역의 재래간장으로부터 혈전용해효소 생산능이 우수한 균주 K42를 최종 선발하였다. 선발된 균주는 B. amyloliquefaciens로 동정되었으며, l2% NaCl 함유된 배지에서도 균생육이 양호하였으며 10% NaCl 농도까지 효소생산이 유지되는 내염성 세균임을 알 수 있었다. 혈전용해효소의 정제는 40% ammonium sulfate로 분별 염석 후 DEAE-Sephadex A-50, Sephadex G-100, Sephadex G-75를 이용하여 단일단백의 효소로 정제하였다. 효소의 활성도는 배양여액에 비해 17.1배 증가하였고, 회수율은 1.1%로 나타났다. Disc-electrophoresis와 SDS-PAGE를 실시하여 분자량 45,000 Dalton의 단일 단백질로 확인하였다. 혈전용해효소의 특성조사에 있어서는 최적 pH는 8.0의 약알칼리성을 나타내었고 안정성에 있어서는 pH 4.0에서 pH 10.0 범위에서 80% 이상의 잔존활성을 나타내었으며, 최적반응 온도는 $50^{\circ}C$로 조사되었고 열 안정성에 있어서는 3$0^{\circ}C$의 온도에서 50분간 열처리시 80%이상 잔존 활성을 보였다. 금속이온of B. amyloliquefaciens K42가 생산하는 fibrinolytic enzyme의 활성에 미치는 영향을 검토한 결과 $Mg^{2+}$ $Cu^{ 2+}$에 대해서는 효소 활성이 증가하는 양상을 보였다. 또한 B. amyioliquefaciens K42가 생산하는 fibrinolytic enzyme은 metallo enzyme의 활성저해제인 EDTA등에 대해서는 15%이하로 효소 활성이 감소되었는데 이러한 효소 활성 저해로 보아 metallo enzyme이거나 활성에 금속이온이 필요한 것으로 추정된다. 그리고 기질인 fibrin과의 친화성을 알아보기 위해 Km값을 측정하였는데 Km값은 2.03 mg/ml 나타났다.

Pulsed Laser Deposition을 이용하여 GZO/Glass 기판상에 성장시킨 염료감응형 태양전지용 $TiO_2$ Blocking Layer의 특성 연구

  • 여인형;김지홍;노지형;김재원;도강민;신주홍;조슬기;박재호;문병무
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.259-259
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    • 2011
  • 염료감응형 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cells:DSSC)는 환경 친화적이며, 저가의 공정에 대한 가능성으로 기존의 고가의 결정질 실리콘 태양전지의 경제적인 대안으로 각광을 받고 있다. 최근 염료감응형 태양전지는 투명 전도성 산화막(Transparent Conducting Oxide : TCO)으로 사용되는 Fluorine Tin Oxide (FTO)가 증착된 유리기판 위에 주로 제작된다. FTO는 낮은 비저항과 가시광선 영역에서 높은 투과도를 가지는 우수한 전기-광학적 특성을 갖지만, 비교적 공정이 까다로운 Chemical Vapor Deposition (CVD)법으로 제조하며, 전체 공정비용의 60%를 차지하는 높은 생산단가로 인해 현재 FTO를 대체할 재료개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO (Zinc Oxide)는 우수한 전기-광학적 특성과 비교적 저렴한 가격으로 새로운 TCO로써 주목받고 있다. ZnO는 넓은 energy band gap (3.4 [eV])의 육방정계 울자이트(hexagonal wurtzite) 결정 구조를 가지는II-VI족 n형 반도체 물질이며, III족 금속원소인 Al, Ga 및 In 등의 불순물을 첨가하면 TCO로서 우수한 전기-광학적 특성과 안정성을 나타낸다. 이들 물질중 $Zn^{2+}$ (0.060 nm)의 이온반경과 유사한 $Ga^{2+}$0.062 nm) 이온이 ZnO의 격자반경을 최소화 시킬 수 있다는 장점으로 최근 주목 받고 있다. 하지만 Ga-doped ZnO (GZO)의 경우 DSC에 사용되는 루테늄 계열의 산성 염료 하에 장시간 두면 표면이 파괴되는 문제가 발생하며, $TiO_2$ paste를 Printing 후 열처리하는 과정에서도 박막의 파괴가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 $TiO_2$ Blocking Layer를 GZO 투명전극 위에 증착하였다. 또한, $TiO_2$ Blocking Layer를 적용한 GZO 박막을 전면전극으로 이용하여 DSC를 제작하여 효율을 확인하였다. 2wt%의 $Ga_2O_3$가 도핑된 ZnO 박막은 20mTorr 400$^{\circ}C$에서 Pulsed Laser Deposition (PLD)에 의해 성장되었고, $TiO_2$박막은 Ti 금속을 타겟으로 이용하여 30mTorr 400$^{\circ}C$에서 증착되었다. Scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용한 박막 분석 결과 $TiO_2$가 증착된 GZO 박막의 경우 표면 파괴가 일어나지 않았다. Solar Simulator을 이용하여 I-V특성 측정결과 상용 FTO를 사용한 DSC 수준의 효율을 나타내었다. 이에 따라 Pulsed Laser Deposition을 이용해 제작된 GZO 기판은 $TiO_2$ Blocking Layer를 이용하여 표면 파괴를 방지할 수 있었으며, 이는 향후 염료감응형 태양전지의 투명전극에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

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Streptomyces sp. S34의 exoinulase 생산 및 성질 (Production and properties of exoinulase from Streptomyces sp. S34)

  • 하영주;김수일
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제35권5호
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    • pp.375-381
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    • 1992
  • Streptomyces sp. S34가 분비하는 exoinulase의 생산조건을 검토하고 정제하였으며 이 호소의 성질을 조사하여 Streptomyces sp. S56이 생산하는 endoinulase와 비교하였다. 이 효소는 같은 속에서 분비되는 endoinulase와는 달리 탄소원으로 inulin이외에 glucose 및 soluble starch를 사용할 때도 효소가 생산되어 구성효소로 생각되었으며 유기질소원으로 대두박을 사용할 때 최대의 효소생산을 보였다. DEAE-cellulose에 이어 Sephadex G-200 chromatography로 정제한 효소의 최적 pH는 $5.5{\sim}6.0$이었고 최적온도 $50^{\circ}C$에서의 열안정성은 1시간 처리로 45%의 잔류활성이 있었다. 효소활성은 $Mn^{+2}$ 이온에 의하여 증가되나 $Ag^+$, $Hg^{+2}$, $Fe^{+3}$ 이온들에 의하여는 80% 이상 감소되었으며 특히 EDTA, 8-hydroxyquinoline에 의해 저해되어 metalloenzyme으로 생각되었다. 본 효소는 inulase 활성 대 invertase 활성비가 0.52로 전형적인 exoinulase로서 inulin 및 sucrose에 대한 친화도는 거의 같으나 최대속도는 inulin이 기질일 경우 sucrose보다 약 10배 빨랐다. 같은 Streptomyces 속에서 분비되는 endoinulase와 비교하면 작용 pH 범위가 $5{\sim}7$로 더 좁고 열안정성도 낮으며 저해 금속이온도 상이하나 두 효소 모두 metalloenzyme으로 추정되었다.

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Aspergillus nidulans 가 생산하는 Naringinase 관한 연구 (제2보) Naringinase의 정제 및 물리화학적 성질 (Studies on the Naringinase Produced by Aspergillus nidulans (Part I) Purification and Characteristics of Naringinase)

  • 변유량;문순옥;유주현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.65-73
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    • 1978
  • Aspergillus nidulans로부터 추출한 naringinase를 정제하여 물리화학적 성질을 검토하였다. 1) 효소는 유안침전, DEAE-Sephadex A-25, Sephadex G-100 column chromatography를 사용하여 정제하였으며 정제결과 두 개의 fraction이 나타남을 발견하였고 Fraction I의 비활상 조효소의 781배 종가함을 나타내었다. 2) 효소의 반응 최적 pH와 온도는 위의 두 fraction에서 같은 결과를 나타내었다. 최적 pH는 5.0 이었으며 최적온도는 4$0^{\circ}C$이었다. 3) 조효소액, Fraction I 및 Fraction II의 분해생물은 paper chromatography를 통해 조사한 결과 naringenin, glucose및 rhamnose 임이 밝혀졌다. 4) Andrew의 gel filtration 법에 의한 분자량을 측정한 결과 Fraction I은 약 78,000, Fraction II 는 약 26,000으로 추정되었다. 5) 효소의 안정성에 미치는 pH의 영향은 pH 5.2에서 15분간 처리로 6$0^{\circ}C$에서 50%가 실활되었으며 7$0^{\circ}C$에서는 거의 다 실화되었다. 6) 효소반응에 미치는 금속이온의 영향은 Fe$^{2+}$ 가 약간의 활성을 조해하였을 뿐 별로 영향이 없었다. 7) 효소의 기질에 대한 친화성에서 Km 값이 2.3X$10^{-6}$ g/ml 로 추정되었다

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우엉(Arctium lappa L.) 뿌리 Polyphenol Oxidase의 부분정제 및 특성 (Purification and Characterization of Polyphenol Oxidase from Burdock (Arctium lappa L.))

  • 임정호;정문철;문광덕
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.489-495
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    • 2005
  • 우엉 뿌리(Arctium lappa L.)에서 polyphenol oxidase가 DEAE-Cellulose 음이온 수지, 황산암모늄 침전법, Phenyl-sepharose CL-4B 친화크로마토그래피 그리고 Sephadex G-100 겔여과크로마토그래피 등의 과정으로 정제되었며 정제효소의 효소학적 특성을 검토하였다. 정제된 효소의 분자량은 약 30 kDa의 단일폴리펩티드 사슬로 구성되어 있었다. 효소반응의 최적 pH와 온도는 각각 7.0과 35$\circC$이었으며, pH 2와 6 사이의 산성조건과, pH 8과 10 사이의 알카리 조건에서는 활성이 감소되거나 상실되었다. 온도에 대한 영향을 살펴본 결과, 40$\circC$까지 비교적 안정한 활성을 나타내고 있었으나, 50$\circC$에서 30분간 정치 시 효소활성을 50%이상 감소하는 것으로 나타내었다. 이 효소는 catechol과 L-DOPA에 대하여 높은 효소활성을 나타내었으며, chlorogenic acid과 catechol에 대한 Km 값은 각각 16.18 mM과 23.11 mM이었다. Ascorbic acid와 L-cysteine은 우엉 뿌리 polyphenol oxidase의 효소활성을 감소시켰으며, 금속이온의 경우 $Cu^{2+}$가 효소의 활성을 감소시키는 인자로 나타났다.

CumSiOm+1 클러스터(m = 0 - 7)의 분자구조 그리고 전기적 특성에 관한 이론 연구 (Theoretical Studies of the Structures and Electronic Properties of CumSiOm+1 Clusters (m = 0 - 7))

  • 나호현;남성현;이기윤;장예슬;윤덕영;배균택
    • 대한화학회지
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    • 제60권4호
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    • pp.239-244
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    • 2016
  • 안정된 구조로 알려진 산화구리 클러스터(CunOn, n = 1 - 8)를 이용하여 구리 원자를 규소 원자로 치환하여 CumSiOm+1 (m = 0 - 7)의 안정된 구조를 최적화하였다. B3LYP/LANL2DZ의 이론수준에서 계산하였으며 중성과 하전된 안정된 구조를 계산하였다. 구리원자를 규소 원자로 치환으로 인한 구조적 변화를 위해 결합길이, 결합각, 그리고 Mulliken 전하를 계산하였다. 클러스터의 상대적 안정성을 구하기 위해 second differences in energy를 계산하였고 전기적 특성을 연구하기 위해 이온화 에너지와 전자친화도 계산을 수행하였다.

복상어와 고등어의 Trypsin에 관한 비교 효소학적 연구 -1. Trypsin의 정제와 반응조건- (Comparative Studies on the Enzymatic Properties of Trypsins from Cat-shark and Mackerel -1. Purifications and Reaction Conditions of the Trypsins-)

  • 변재형;조득문;허민수
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.273-288
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    • 1991
  • 연골어류와 경골어류의 진화에 관한 생리생화학적 차이를 특정한 소화효소의 성질과 구조면에서 밝혀 보고자 본 연구를 시도하였다. 양 어종을 대표하는 종류로서 복상어와 고등어를 시료로 선정하고, 소화효소 중 trypsin을 대상으로 하여, 우선 그 정제방법의 확립, 분자량의 측정, 반응 및 안정성에 미치는 pH 및 온도의 영향, 그리고 금속이온과 화학약제가 반응에 미치는 영향 등을 분석 검토하였으며, 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 정제방법에 관하여, 민저 복상어 trypsin은 4 염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $50-70\%$ 포화 황산암모늄 염석, DEAE-Sephadex A-50칼럼 크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B, 친화성 크로마토그래피, Sephadex G-75-120 겔 여과법을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법상 균질상태로 얻었다. 또, 고등어의 trypsin은 역시 4염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $30-70\%$포화 황산암모늄 염석, benzamidine-Sepharose 6B 친화성 크로마토 그래피, DEAE-Sephadex A-50 크로마토그래피 등의 재크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B에 의한 재크로마토그래피 등의 정제과정을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법으로 균질의 가칭 trypsin-A와 B를 달리하였다. 2. 이들 유래를 달리하는 각 trypsin의 분자량은 SDS-PAG 전기영동법으로 측정했을 때, 복상어 trypsin 31,700, 고등어 trypsin-A 30,000, 고등어 trypsin-B 29,000, 그리고 겔 여과법으로 측정했을 때, 복상어 21,500, 고등어 trypsin-A 23,700, 고등어 trypsin-B 21,500이었다. 3. 이들 효소들의 알맞은 반응조건은 복상어 trypsin pH 9.0, $45-50^{\circ}C$, 고등어 trypsin-A와 B pH 8.0, $50^{\circ}C$였다. pH와 온도조건에 따른 안정성을 각각 pH와 온도조건별로 30분간 전처리한 후에 그 활성에 미치는 영향으로 비교해 본 결과, pH의 변화에 대하여는 복상어 trypsin은 pH 10.0에서, 그리고 고등어 trypsin-A는 pH 7.0-9.0에서, 고등어 trypsin-B는 pH 8.0에서 안정하였고, 온도조건에 대하여는 복상어 trypsin은 $25^{\circ}C$까지, 그리고 고등어는 trypsin-A가 $10^{\circ}C$까지, 고등어 trypsin-B는 $35^{\circ}C$까지는 안정하였으나, 그 이후부터는 불안정하였다. 4. 이들 효소들은 공통적으로 금속이온 Ag^{2+},\;Cu^{2+}$$Hg^{2+}$에 의하여 저해를 받았으며, 그 저해의 정도는 고등어 trypsin-A와 B가 보다 심하게 받았다. 또 이들 효소들은 antipain, leupeptin, TLCK(to-syllysine chloromethyl ketone) 및 SBTI(soybean trypsin inhibitor)에 의하여 현저한 저해를 받았고, PMSF(phenylmethane sulfonylfluoride), DFP(diisopropyl fluorophosphate) 및 benzamidine에 의하여 어느정도 저해를 보여 모두 serine-계의 trypsin임을 뒷받침하였다

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성게로부터 분리한 $\beta$-galactosidase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of $\beta$-Galactosidase from Sea Urchin, Hemicentrotus pulcherrimus)

  • 김규형;김용태;김세권
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.637-644
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    • 1998
  • 우리나라 근해에 많이 분포하고 있는 말똥성게 (sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus)의 내장으로부터 Triton X-100을 이용하여 $\beta$-galactosidase를 추출하고, $40\~80\%$ (w/v) $(NH_4)_2SO_4$, DEAE-Sephadex A-25 및 CM-Cellulose 이온교환 크로마토그래피, Con A-Sepha-rose 4B 친화성 크로마토그래피를 사용하여 분리, 정제하여 그 생화학적 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 정제된 $\beta$-galactosidase는 단일의 단백질로 이루어진 효소로 판명되었고, 효소의 정제도는 조효소에 비해 384.6배 증가하였고, 수율은 $1.26\%$이었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 각각 3.0 및 $50^{\circ}C$ 이었다. 효소의 활성은 $Ba^{2+}$와 같은 금속이온에 의해 촉진되었고, $Hg^{2+},\;Sn^{2+}$ 및 DFP에 의해 현저하게 저하되었으며, 당인 galactose 와 lactose에 의해 저하되어 기질 저해 효과가 나타남을 알 수 있었다. 효소의 분자량은 SDS-PAG 전기이동과 Sephadex G-150 겔여과를 실시한 결과 97 kDa로 나타났다. 합성기질인 PNPG를 사용하여 효소의 속도론적 상수를 측정한 결과 $K_m$은 15.0mM, $V_{max}$$\mu$mole/min$\cdot$mg$\cdot$protein으로 나타났다.

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Lactobacillus sporgenes에 의한 $\beta$-Galactosidase생산에 관한 연구 -$\beta$-Galactosidase의 효소학적 성질- (Studies on the Production of $\beta$-Galactosidase by Lactobacillus sporogenes - Characterization of $\beta$-Galactosidase -)

  • Kim, Young-Man;Lee, Jung-Chi;Chung, Pil-Keun;Park, Yong-Jin;Yang, Han-Chul
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.205-210
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    • 1983
  • 유포자 유산균인 Lactobacillus sporogenes에 의한 extracellular $\beta$-galactosidase의 생산에 관한 연구에 이어 본 효소의 효소학적 일반성질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. L. sporosenes $\beta$-glactosidase는 o-nitrophenyl-$\beta$-d-glaactopyranoside(ONPG)를 가수분해 할때에 0.05M-sodium phosphate buffer를 사용하여 pH6.8과 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 가장 높은 효소활성을 나타냈으며 또한 이 효소반응의 activation enery는 50~6$0^{\circ}C$에서는 11,300ca1/mo1e, $50^{\circ}C$이하에서는 16,000ca1/mo1이었다. 효소활성에 미치는 금속 이온의 효과는 거의 없었으나 L-cysteine 10mM 첨가로 뚜렷한 첨가 효과를 나타내므로서 sulfhydryl enzyme의 특징을 보였다. 한편 lactose와 ONPG에 대한 Michaelis constant가 각각 6.45$\times$$10^{-2}$M, 1.48$\times$$10^{-3}$M을 나타냄으로서 본 효소는 ONPG에 휠씬 큰 친화성을 나타냈다. 또 ONPG분해반응은 lactose, galactose, glucose등의 당류첨가에 의해 그 반응속도가 현저히 감소되며 lactose는 특이하게 noncompe titive저해 양식을 나타내었으며 Ki값은 17.8mM galactose는 Ki값이 13.3mM, competitive inhibition glucose는 11.4mM의 Ki값에 uncompetitive inhibition을 나타냈다. 특히 본 효소는 중성부의 pH와 6$0^{\circ}C$에서 180분간 가열후에도 70%이상의 효소활성을 나타냄으로서 상당히 높은 열안정을 나타냄과 동시에 균체외 효소라는 장점도 아울러 가지고 있어 식품공업에의 그 이용 가능성이 매우 높다고 하겠다.

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피틴산(Phytic acid)이 비브리오(Vibrio vulnificus) 패혈증에 미치는 영향 (Influence of Septic in Vibrio Vulnificus from Phytic Acid)

  • 정영호;조청휘;이선우;임치환
    • 농업과학연구
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    • 제32권1호
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    • pp.71-80
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    • 2005
  • 본 연구에서는 phytic acid가 금속이온이나 양이온을 chelate시키는 작용이 탁월하며, 특히 $Fe^{2+}$$Ca^{2+}$에 대해서 친화성이 높다는 점을 착안하여, 사람이 평소에 쉽게 섭취하고 식용이 가능하며 인체에 무해한 장점이 있는PA가 EDTA를 대체할 수 있는지 여부를 알아보았고, 실제 동물 실험을 통해 생존율 효과에 얼마나 영향이 미치는지를 관찰한 결과이다. 1. 살균적 Osmotic Shock 및 Chelating Agent의 강화효과 1) 초기 실험에 투입된 균수를 측정한 결과 $1.7{\times}10^6cfu/ml$ 이었으며 증류수에 의한 osmotic shock을 받은 균의 생존균수는 $Mg^{2+}$ 경우 접종 후 1분에서 92.5%, 3분에서 91.8%, 5분에서 79.8%로 평균 88%로 큰 차이 없는 살균효과를 나타났다. 2) 증류수에 의한 osmotic shock을 받은 균은 접종 후 1분에서 83.5%, 3분에서 70.0%, 5분에서 60.2%로 평균 71.2%로 비교적 완만한 살균효과를 나타났다. 3) EDTA 및 PA 용액은 0.1mM 농도의 경우 보다 1mM 농도에서 osmotic shock가 극적으로 강화되는 경향을 알 수 있었다. 2. Phytic acid의 Vibrio vulnificus 패혈증 마우스 생존율에 미치는 영향 V. vulnificus 패혈증에 미치는 영향을 관찰한 결과 고농도의 경우 마우스의 평균 사망시간은 348분이였으나 저농도인 경우 마우스의 평균 사망시간이 1246분으로 고농도 보다 3.6배나 오랜시간 생존한 것으로 나타났다. CaEDTA의 처치군 고농도의 경우 평균 생존시간은 387분으로 대조군 348분으로 약간의 생존시간 증가의 경향을 관찰 할 수 있었고 저 농도의 경우 평균 생존시간은 669분으로 고농도에 비해 생존시간이 1.8배 정도 증가하는 경향을 관찰할 수 있었다. 그러나 phytic acid농도의 영향은 있지만 저농도에서는 생존시간이 훨씬 늘어났다. 따라서, 마우스의 접종실험결과 병원균인 V. vulnificus의 접종농도와 마우스의 치사속도가 정의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 3. phytic acid가 간이 손상된 마우스의 Vibrio vulnificus 패혈증에 미치는 영향 사염화탄소로 간을 파괴시킨 마우스를 사용하여 정상 마우스(대조군)와 비교한 결과, 간 손상이 없는 대조군에 비해 1.5배 빠른 사망 속도로 나타나, 기저질환인 간장질환 등을 앓고 있는 사람이 V. vulnificus에 감염될 경우 치사 속도가 치명적임을 간접적으로 관찰할 수 있었다. 마우스에 V. vulnificus의 접종량을 달리한 결과 $2.3{\times}10^7cfu/ml$에서는 접종 후 평균 생존시간은 226분이었고, $0.8{\times}10^6cfu/ml$에서는 접종 후 평균 생존시간은 300분으로 두 농도간 사망속도는 1.3배로 죽어가는 양상은 비슷하였으나, 기저 질환이 없을지라도 치사속도는 접종량에 크게 의존하고 있음을 알 수 있었다.

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