• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1545-1551
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• 2012

이전 연구에서 저자들이 Glycoside hydrolase family 50 (GH-50)과 GH-118 ${\beta}$-agarase들의 발현과 특성을 보고한 Agarivorans sp. JA-1 균주로부터 신규의 GH-16 ${\beta}$-agarase를 보고하고자 한다. 본 유전자는 1,362 염기쌍으로 구성되어 있으며, 453 아미노산 잔기로 구성된 49,830 Da의 단백질을 암호화한다. 본 효소는 Pseudoalteromonas sp. CY24 유래의 GH-16 ${\beta}$-agarase와 98%의 염기서열 상동성과 99%의 아미노산서열 상동성을 나타냈다. 신호서열을 제외한 429 아미노산으로 구성된 성숙단백질에 해당하는 유전자를 E. coli BL21 (DE3) 세포에서 재조합 발현시킨 후, 친화성 크로마토그래피로 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 $40^{\circ}C$와 pH 5.0에서 67.6 U/mg의 최적 활성을 보였다. 아가로스를 기질로 한 효소분해산물의 박막크로마토그래피 분석결과, neoagarohexaose와 neoagarotetraose가 주산물로 생산되는 것을 알 수 있었다. 본 효소는 기능성 한천올리고당의 산업적 생산에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.145-149
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• 2000

Thiobacillus thiooxidans KCTC2505에서 메칠머캅탄(MM) 가스를 기질로 메칠머캅탄 산화효소(MMO)를 유도할 수 있었으며 DEAE-Sephacel과 Superose 12 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 이때 얻어진 각 효소의 비활성은 각각 19.7과 80.1 units/mg-protein이었으며 효소의 최적 온도는 $43^{\circ}C$였다. 상기 정제된 효소액은 SDS-PAGE상에서 68.1 kDa의 분자량을 가진다. 이 효소는 암모늄염의 존재하에서는 활성이 증가하였으나 KCl 존재하에서는 감소하였으며 NaCl에 대해서는 거의 영향을 받지 않는 특성을 가지고 있다. 에탄올, 메탄올, 글리세린의 첨가에 대해 효소활성은 부분적으로 불활성화되었으며 아세톤의 경우에는 완전히 저해되었다. Purpald 발색법을 이용한 흡광도의 변화는 구강내 존재하는 MM 가스로부터 생성될 수 있는 수 십 nmol의 범위의 포름알데하이드에 대해 눈으로 인지가능한 발색시스템에 사용할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권1호
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• pp.91-95
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• 1992

저온처리($4^{\circ}C$)하에서 보리(Hordeum vulgare L. cv. Chalssal) 유식물 잎의 당함량과 sucrosephosphate synthase, sucrose synthease, invertase의 활성의 변화를 측정하고, 또한 acid invertase의 성질을 조사하였다. 저온처리 3일만에 보리유식물의 환원당과 설탕의 함량은 1.3배 및 2.4배로 각각 증가하였다. 그리고 sucrosephosphate synthase, sucrose synthase 및 alkaline invertase의 활성에는 별다른 변화가 없었으나 acid invertase의 활성은 크게 저하하였다. Ammonium sulfate 분획과 DEAE-Sephacel 컬럼으로 부분정제한 acid invertase에서, 설탕에 대한 Km은 9.5mM이고 최적 pH는 5.5, 최적온도는 $35^{\circ}C$로 측정되었다. 여러 가지 기질에 대한 특이성을 조사한 결과 본 효소는 ${\beta}-fructosidase로$ 추정할 수 있었으며, 효소의 분자량은 Sephadex G-200 컬럼 크로마토그래피로 산출하였을 때 63 Kd이었다.

• 한국균학회지
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• 제31권3호
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• pp.168-174
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• 2003

C. militaris 균사를 콜로이달 키틴이 첨가된 액체 배지에서 배양한 후 황산암모늄 분별침전, 이온 교환 및 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여 배양액 중의 chitianse를 분리 정제하였다. 이 효소의 최적 pH와 온도는 각각 5.5와 $35^{\circ}C$이었으며 겉보기 분자량은 48.5 kDa이었고, 그 Km 값은 0.57 mM이었다. 이 효소는 $Cu^{2+},\;Mn^{2+},\;Hg^{2+},\;Zn^{2+},\;CO_{3}^{2-},\;SO_4^{2-},\;CN^-$ 및 OCN^-$ 이온에 의하여 활성이 억제되었으나, $Mg^{2+}$ 및 $K^+$ 이온에 의하여 활성이 약간 증가되었다. 또한 효소 단백질의 아미노산 잔기와 선택적으로 반응하는 무수말레인산, 무수아세트산 및 N-bromo succinimide에 의하여 84.0% 활성이 억제되어 카르복실기를 가진 아미노산 잔기가 이 효소의 활성 부위에 중요한 역할을 함을 알았다. NAG6에 의한 기질 분해 특이성 실험을 통하여 이 효소는 endo-형태의 chitinase임을 알았다.

• 생명과학회지
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• 제6권4호
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• pp.241-249
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• 1996

Vivrio mimicus (ATCC 33568)의 최적 배양조건하에서 배양액으로부터 collagenase를 황산암모늄 염석과 DEAE-Sephadex A-50 이온코환크로마토그래피에 의해 분리. 정제하였다. SDS-PAGE 전기영동분석법 및 겔여과법으로 정제된 collagenase의 분자량은 42 kDa 이였다. 기질인 불용성 콜라겐(Type I)에 대한 collagenase의 최적 pH 및 온도는 각각 7.75 및 28$\circ$였다. 금속착물제와 serine protease 저해제는 collagenase의 활성을 저해하였지만 L-cysteine과 histidine은 효소의 활성을 저해하지 않았다. collagenase의 아미노산 조성은 glycine 및 alanine의 아미노산 잔기가 많이 함유되어 있었다. 불용성 (Type I) 콜라겐에 대한 collagenase의 속도상수인 K$_{m}$ 값 및 R$_{cat}$/K$_{m}$값은 각각 2.86 mg/ml 및 972.28 U/mg-protein 이었다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.275-282
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• 1997

섬유소분해세균 Cellulomonas sp. CS1-1을 미소결정성 섬유소(sigmacell)에서 배양하면서 생육 및 1,4-${\beta}$-glucanase의 생산량을 조사하였다. 생균수는 배양 1일만에 최대이었지만 1,4-${\beta}$-glucanase의 활성도는 CMC 당화력으로 280 units/mL, 점도저하력으로 $3{\times}10^3units/mL$으로서 배양 5일째 최대이었으며, 이것은 가용성기질에 비하여 약 3배 높은 수준이었다. 또한 배양여액으로 부터 황산암모늄침전, Ultro-gel Ac54 겔여과, DEAE-Sephadex A50 이온교환크로마토그래피, 그리고 Con A-Sepharose 4B 친화성크로마토그래피의 방법으로 CMCase의 한분획을 순수정제하였다, 정제한 CMCase는 8.2%의 탄수화물을 함유하는 당단백질이었으며 그 정제도는 배양여액에 비해 CMC 당화력으로 22배 증가한 것이었다. 분자량은 54,000 그리고 둥전점은 pI 5.4 이었으며, 작용최적 pH 및 온도는 각각 pH 6.0 과 $45^{\circ}C$ 이었다. 정제효소의 CMC에 대한 Michaelis 상수 및 최대반응속도는 10 mg/mL, $6.25{\mu}mol/min$, 그리고 sigmacell에 대해서는 각각 30.3 mg/mL, $2.85{\mu}mol/min$으로 계산되었다 효소의 활성도는 $Ag^+$, $Zn^{+{+}}$, $Fe^{+{+}}$ 그리고 EDTA에 의해 부분적으로 저해되었고, 1mM의 $Cd^{+{+}}$와 $Hg^{+{+}}$ 이온에 의해서는 완전히 저해되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권3호
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• pp.234-243
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• 2018

남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.417-426
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• 1997

미강을 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 있는 기능성 식품소재의 원료로 활용하는 데 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 미강 단백질의 가수 분해물을 제조하여 담즙산 결합 획분을 분리하고 일부 물리화학적 특성을 조사하였다. 미강 단백질을 탈지 미강으로부터 알칼리 추출과 등전점 침전 방법을 이용하여 제조하였다. 미강 단백질을 기질로 하여 pH-drop method로 측정한 효소의 상대적 활성과 가수분해시 가수분해율의 변화를 비교 평가하여 기질의 가수분해에 적합한 효소를 선택하였다. Esperase에 의한 가수분해물을 한외여과(MWCO : 10 kDa)하여 두 부분으로 나누었다. 각 분획물을 cholic acid를 공유결합 시킨 ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column에 걸어, 소수성 상호작용에 의해 cholic acid와 결합하는 폴리펩티드 및 펩티드를 deoxycholate 완충용액으로 용출시켜 분리하였다. 겔투과 크로마토그래피(Sephadex G-50)를 이용하여 한외여과 여과백의 담즙산 결합물에 대해 분자량 분포를 측정한 결과, 대부분 $2\;kDa{\sim}10\;kDa$에 걸쳐 넓게 분포하였고 일부는 $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$사이에 존재하였다. 한외여과 잔류액의 담즙산 결합물에 대해서는 preparative reverse phase HPLC를 실시하여 미강 단백질 가수분해물에서 3개(R-1, 2, 3)의 Peak를 분리하였다. 각 peak의 총 아미노산과 유리 아미노산 조성을 분석하여 단백질, 폴리펩티드 및 펩티드 부분의 아미노산 조성을 조사하였다. 그 결과 미강 단백질 가수분해물에서 얻은 peak의 경우 proline 함량이 미강 단백질의 4배에 달했고, 평균 소수도가 높은 peak일수록 유리 아미노산이 함량이 높았으며 평균 소수도는 미강 단백질보다 다소 높은 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제18권1호
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• pp.49-73
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• 1991

발아대두 $\alpha$-galactosidase와 Aspergillus niger가 생산하는 $\alpha$-galactosidase의 효소학적 성질을 비교하기 위하여 대두 발아 중의 $\alpha$-galactosidase활성 및 소당류의 함량변화를 측정하였고, 대두 발아 과정 중 활성이 가장 강할때에 추출한 $\alpha$-galactosidase 및 Aspergillus niger를 밀기울 배양하였을 때 생성되는 $\alpha$-galactosidase를 염석, 이온교환 크로마토그래피 및 겔여과 등을 사용하여 정제한 후 정제효소의 이화학적 및 효소학적 성질을 측정, 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대두 $\alpha$-galactosidase의 활성은 대두를 $25^{\circ}C$에서 120시간 발아시켰을 때 가장 높았으며, 대두 중의 raffinose는 96시간, stachyose는 120시간 발아시켰을 때 완전히 분해되었다. 2. Aspergillus niger를 밀기울배지에서 $30^{\circ}C$, 4일간 배양했을 때 $\alpha$-galactosidase 활성이 최고에 달하였다. 3. 대두 $\alpha$-galactosidase는 황산암모늄 염석, DEAE-Cellulose 및 DEAE-Sephadex A-50 이온교환 크로마토그래피, Sephadex G-l50 겔여과 등에 의하여 6.6배까지 정제되었으며 그의 비활성이 825U/mg protein, 수율 2.5%에 달하였고, Aspergillus niger의 $\alpha$ -galactosidase는 23.7배까지 정제되었으며 그의 비활성이 1,229U/mg protein, 수율 14%에 달하였다. 4. 정제된 대두 및 Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 HPLC, PAGE 및 SDS-PAGE에 의해서 순도가 확인되었다. 5. 정제효소의 이화학적 성질 1) Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 periodic acid schiff 염색에 의하여 당단백질임이 확인되었다. 2) 대두 $\alpha$-galactosidase의 등전점은 pH4.8이었고, 분자량이 30,000인 monomer이었으나, Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 등전점이 pH4.6이었고 분자량은 112,000이었으며 분자량 28,000인 monomer 4개로 구성된 tetramer이었다. 3) 대두 및 Aspergillus niger $\alpha$-galactosidase의 활성에 관여하는 아미노산은 diethyl pyrocarbonate에 의한 화학 수식에 의하여 histidine임이 확인되었다. 4) 대두 $\alpha$-galactosidase의 활성은 2-mercaptoethanol과 L-cysteine에 의하여 약간 저해되었다. 6. 정제효소의 효소학적 성질 1) 대두 $\alpha$-galactosidase의 최적 작용 pH는 pH6.0, 최적 작용온도는 $40^{\circ}C$이었고, Aspergillus niger $\alpha$-galactosidase 각각 pH6.5 및 $40^{\circ}C$이었다. 2) 대두 및 Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 $45^{\circ}C$이하에서 비교적 안정하였으나 $60^{\circ}C$에서 10분 처리시 대두 $\alpha$-galactosidase는 25%, Aspergillus niger $\alpha$-galactosidase는 46%의 잔존활성을 나타내었다. 3) 대두 $\alpha$-galactosidase는 pH5.5~6.5, Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 pH6.0~7.0에서 매우 안정하였다. 4) 대두 및 Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase간에 기질 특이성상의 차이가 없었으며, stachyose보다 raffinose를 잘 분해하였고, gaIactose는 양효소의 활성을 저해하였다. 5) 대두 $\alpha$-galactosidase의 P-nitrophenyl-$\alpha$-gaIactopyranoside, raffinose 및 stachyose에 대한 Km값은 각각 5.3mM, 50.0mM 및 55.5mM이 었고, Aspergillus niger $\alpha$-galactosidase에 있어서는 각각 5.0mM, 37.0mM 및 55.5mM이었다. 6) 대두 $\alpha$-galactosidase의 p-nitrophenyl-$\alpha$-d-gaIactopyranoside에 대한 활성화 에너지는 13.024Kcal/mole, $Q_{10}$값은 2.0이 었으며, Aspergillus niger의 $\alpha$-galactosidase는 각각 8.515Kcal/mole 및 1.38이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.6-12
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• 2015

본 연구에서는 농산부산물인 배추 겉잎의 이용성을 증진시키기 위하여 배추의 불용성 식이섬유인 hemicellulose를 분획한 후 효소 처리하여 수용성 식이섬유를 함유한 가수분해물을 생산하고자 하였다. 이를 위해 다양한 pH, 온도, 기질농도 및 효소농도에서 hemicellulose 분획을 효소 처리한 후 환원당 함량을 측정한 결과, pH 5.0, $40^{\circ}C$, 효소농도 45 unit (Shearzyme plus), 21 unit Viscozyme L)의 조건으로 가수분해 했을 때 가장 높은 분해율을 나타내었다. 선정된 조건으로 72시간 가수분해하여 수율을 측정한 결과, Shearzyme plus 및 Viscozyme L 처리 시 각각 22.64%와 24.73%의 수율을 보였다. 또한 알코올 불용성 식이섬유의 겔크로마토그래피에 의한 분자량 분포를 확인한 결과, Shearzyme plus 및 Viscozyme L에 의해 생성된 식이섬유는 반응 시간이 증가함에 따라 저분자화 되는 것을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과에서 배추 부산물 hemicellulose 분획을 효소로 가수분해함으로써 불용성 식이섬유가 저분자화 되어 수용성 식이섬유로 전환됨을 확인하였으며, 생산된 식이섬유소 함유 가수분해물은 기능성 식품 및 식품가공 분야에 다양하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.