• 제목/요약/키워드: 산화효소

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옥수수 (Zea mays) 뿌리에서 에탄올에 의한 알데히드 산화효소의 활성 증가 (Promotion of Aldehyde Oxidase Activities by Ethanol in Maize (Zea mays) Roots)

  • 오영주;박웅준
    • 생명과학회지
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    • 제17권8호통권88호
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    • pp.1172-1175
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    • 2007
  • 옥수수의 원뿌리(primary root)를 재료로 외부에서 처리한 에탄올이 알데히드 산화효소의 활성을 변화시키는 현상을 관찰하였다. 에탄올의 촉진 효과는 처리된 에탄올의 농도에 따라 다르게 나타나 알데히드 산화효소는 0.2-0.4% 에탄올 처리 구간에서 대조구에 비하여 낮은 활성을 나타내었으며 0.8-1.0% 에탄올 처리 구간에서는 대조구에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 에탄올에 의하여 알데히드 산화효소의 활성이 증가하는 조건에서도 두 개의 알데히드 산화효소 유전자 AO1과 AO2 의 전사 수준에는 변화가 없었다. 그러나 에탄올 처리는 알데히드 산화효소의 단백질 함량을 현저히 증가시켰으며, 이는 에탄올이 알데히드 산화효소 활성을 증가시키는 조절작용이 번역(translation) 단계에서 이루어진다는 사실을 보여주었다. 에탄올, 메탄올 그리고 이소프로판올을 처리한 실험 결과 에탄올에 의해서만 알데히드 산화효소의 활성 증가가 유도되었다. 에탄올은 식물체의 뿌리가 저산소 조건에서 에너지 확보를 위하여 발효를 진행하는 경우 자연적으로 식물체내 농도가 증가하는 물질이다. 따라서 에탄올 처리시에 알데히드 산화효소의 활성이 증가하는 현상은 알코올에 대한 일반적인 반응이 아니라 식물체의 뿌리가 생리적으로 경험할 수 있는 에탄올에 대하여 특이적으로 나타내는 반응이라는 결론을 얻었다.

전기자극에 의한 알콜 산화효소의 활성도와 안정도연구 (Activity and Stability of Alcohol Oxidase from Hansenula sp. by Electrostimulation)

  • 이강민;김경숙;박충웅
    • 대한화학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.171-176
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    • 2004
  • 전기자극에서 알콜 산화효소의 활성도와 안정도를 연구하였다. 알콜 산화효소의 활성도와 안정도는 전기출력전압, 자극시간, 자극기간, 자극간격에 따라 달라진다. 전기자극에 의하여 비활성화 효소 활성도는 당, 중합체, 히드로젤과 같은 안정화 첨가제에 의하여 회복되었다. 이 효소에 전기자극을 40 V, 10분 주었을 때 완충용액에서는 활성도가 전혀 없었지만 10% 트레할로스 용액에서는 52%의 활성도를 유지하였다. 전기자극하에서 효소를 안정화시킬 수 있음은 효소를 생물공학과 의료공학에 널리 이용할 수 있는 가능성을 보여준다.

광합성세균 Rhodopseudomonas gelatinosa 의 시토크롬 c 산화효소의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Cytochrome c Oxidase from Photosynthetic Bacterium, Rhodopseudomonas gelatinosa)

  • 강대길;최원기
    • 미생물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.101-107
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    • 1992
  • 화학 영양성으로 배양한 Rps. gelatinosa 에서 2회의 시토크롬 c 친화성 크로마토그래피와 DEAE-Sephacel 이온 교환 크로마토그래피 등 3 단계의 크로마토그래피를 수행하여 시토로콤 c 산화효소를 정제하였다. 정제된 시토크롬 c 산화효소는 Sephacryl S-300 에 의한 분자걍이 약 110,000 Da 이고 SDS-gel 전기영동에 의한 분자량이 약 52.000 Da 으로써 이량체일 것으로 보인다. 전제된 시토크롬 c 산화효소는 온도데 매우 불안정하고 말 심장 시토크롬 c 를 기질로 사용했을때 Km 값은 $20\mu$M, Vmax 값은 44unit/mg prot. 이며 pH 6.4 의 효소방응 최적 pH 와 25.deg.C 의 최적 온도를 보였다. 환원된 시토크롬 c 산화효소는 554, 523, 421 nm 에서 .alpha., .betha. soret 흡수대를 보였고 chromatophore 에서와 마찬가지로 KCN 과 $NaN_{3}$ 에 의해서는 효소 활성도가 저해를 받았지만 CO 와 antimycin A, myxothiazol 에 의해서는 효소 활성도가 저해를 받지 않았다. 빛을 에너지원으로 배양하거나 또는 화학영양성으로 배양하든지 모두 시토크롬 c-551 이 생성되었고 환원된 시토크롬 c-551 은 시토크롬 c 산화효소에 의해 산화되었다. 시토크롬 c-551 을 기질고 이용하였을 때 시토크롬 c 산화효소의 Km 값은 $26\mu$M 이었고 Vmax 값은 31.unit./mg prot. 로써 말심장의 시토크롬 c 를 기질로 이용할때 보다 오히려 낮았다. 이와 같은 결과로 보아 화학 영양성은 배양한 Rhodopseudomonas gelatinosa 에서 호흡에 의한 전자전달은 시토크롬 c-551 이 시토크롬 $bc_{1}$ 복합체로 부터 전자를 받아 b-형 시토크롬 c 산화효소에 전자를 전달해 주고 최정적으로 산소를 환원시킬 것으로 생각된다.

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Pseudomonas carboxydovorans와 Acinetobacter sp.1의 일산화탄소 산화효소의 세포내 분포에 대한 효소학적 연구 (Enzymological Localization of Carbon Monoxide Dehydrogenases in Pseudomonas carboxydovorans and Acinetobacter sp.1)

  • 김시욱;김영민
    • 미생물학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.270-275
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    • 1986
  • Pseudomonas carboxydovorans와 Acinetobacter sp.l에 존재하는 일산화탄소 산화효소의 세포내 분포양상을 조사 하기 위 하여 엘 산 화탄소를 이 용하여 성장한 세균을 초음파로 파괴하거나 세균의 spheroplast을 만들어 삼투 충격으로 파괴한 후 soluble fraction과 particulate fraction에서의 일산화탄소 산화효소의 환성분포를 조사허여 비교하였다. 세균을 초음파로 파괴하였을 때는 crude cell extract에 존재하면 효소환성의 대부분이 soluble fracttion에서 검출되었다. 그러나 sphe roplas를 삼투충격으로 파괴하였을 때는 효소활성 이 세포막부분에서만 나타났다. 이와 같은 결과는 이 세균들의 일산화탄소 산화효소가 세포막에 느슨하게 붙이 있음을 시사하고 있다.

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저항성 및 감수성 벼멸구 체외에서의 카보후란 대사 (In vitro metabolism of carbofuran in resistant and susceptible brown planthoppers, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$)

  • 유재기;안용준;정야준부;이시우
    • 농약과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.68-74
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    • 1998
  • 벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)을 완충용액과 마쇄하여, 105,000g에서 2시간 원심분리하여 얻은 상등액(에스테라제층)과 침전물(P450-산화효소층)을 효소액으로 하여 $^{14}C$-카보후란을 반응시켜 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 저해제(piperonyl butoxide; 산화효소저해제, diethylmalate; 글루타치온 전이효소 저해제, iprobenfos; 에스테라제 저해제)와 보조인자 (NADPH; P-450 산화효소, 글루타치온; 글루타치온전이효소)에 상관없이 카보후란의 대사물과 그 양이 계통간 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 일반적으로 곤충에서 생화학적 저항성 기구로 잘 알려진 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제와 p-450 산화효소, 글루타치온 전이효소의 활성 증가가 저항성 발달에 관여하지 않음을 알 수 있었다.

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미각계에서 산화질소의 역할과 산화질소 합성효소의 분포 (ROLE OF NITRIC OXIDE AND DISTRIBUTION OF NITRIC OXIDE SYNTHASE IN THE GUSTATORY SYSTEM)

  • 김영재;김원재;유선열
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제26권3호
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    • pp.262-269
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    • 2000
  • 말초 미각계 및 중추 미각계에서 산화질소의 역할과 그것의 합성효소의 존재는 아직 규명되지 않고 있다. 본 연구는 말초미각계인혀와 미각구심성신경 그리고 중추미각계인 뇌간고속핵에서 산화질소 합성효소의 분포 및 면역조직화학 방법과 고삭신경의 extracellular recording 뇌간고속핵 절편 whole cell patch 방법으로 조사하였다. 신경성 산화질소 합성효소는 혀의 전방에 위치한 심상유두와 유곽유두에 약하게 존재하였으며 미뢰주위와 결체조직에 존재하는 신경섬유 및 혀의 상피층에 풍부하게 존재하였다. 혀에 소금물을 가하여 증가된 고삭신경의 복합전위는 산화질소 유리제인 SNP에 의해 증가되었으며 내인성 산화질소 합성효소 억제제인 L-NAME와 soluble guanylate cyclase 억제제인 ODQ에 의해 억제되었다. 문측 연수에 존재한 문측 고속핵과 진전핵에서 nNOS가 풍부하게 존재하였다. 문측 고속핵의 신경들은 안정막전위가 $-48{\pm}52mV$였고 활동전위의 크기는 $74{\pm}11mV$였다. SNP에 의해 뇌간 고속핵 신경들이 탈분극되었으며 current clamp하였을 때 활동전압의 빈도가 증가하였다. 또한 SNP에 의한 문측 고속핵의 탈분극과 활동전압 빈도증가는 L-NAME와 ODQ에 의해 감소되었다. 이상의 실험결과는 산화질소 합성효소가 혀와 뇌간고속핵에 존재하며 여기서 유리된 내인성 산화질소가 말초성 및 중추성 미각기전에 관여하리라 사료된다.

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Acinetobacter sp.1의 일산화탄소 산화효소의 특성 (Carbon Monoxide Dehydrogenase in Cell Extracts of an Acinetobacter Isolate)

  • 조진원;김영민
    • 미생물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 1986
  • 일산화탄소를 이용하여 자가영양적으로 성장한 Acinetobacter sp. 1 의 세포추출액은 혐 기성 실험조건하에서 thionin, methylene blue, 2,6-dichlorophenol-indophenol둥올 일산화탄소의 산회를 위한 전자수용체로 사용할 수 있었으나 NAD, NADP, FAD, 또는 FMN등은 천자수용체로 이용하지 못하였다. 이 세균에 존재하는 일산화탄소 산화효소는 유도효소로 밝혀졌고, pH 7.5와 $60^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타내었다. 이 효소의 활성화에너지는 6.1kcal/mol (25.5 kJ/mol)이며 일산화탄소에 대한 Km값은 $154{\mu}M$로 밝혀졌다. 그리고 잘 알려진 몇가지 금속 chelat tIng agent와 2가의 양이온들은 이 효소의 활성에 거의 영향을 미치지 않았는데 $Cu^{2+}$ 이온만은 이 효소의 활성을 완전히 억제시켰다. 또한 이 효소는 포도당과 숙신산에 의해 활성이 저해되었으며, hydrogenase의 활성도 나타내었다. 그리고 Acinetobacter sp. 1의 일산화탄소 산화효소는 Pseudomonas carboxydohydrogena의 일산화탄소 산화효소와 연역학적인 연관성이 없는 것으로 나타났다.

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Hansenula polymorpha 알코올 산화효소의 기질특이성 및 안정성 분석 (Analysis on the Substrate Specificity and Stability of Hansenula polymorpha Alcohol Oxidase)

  • 제갈향;조현영;김은호;공광훈
    • 분석과학
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    • 제17권1호
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    • pp.37-44
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    • 2004
  • 효모 Hansenula polymorpha 로부터 탄소원으로 0.5% 메탄올을 이용하여 알코올 산화효소를 대량 유도 발현하였다. 발현 유도된 Hansenula polymorpha 알코올 산화효소는 두 단계의 컬럼 크로마토그래피를 통하여 전기영동에서 단일밴드로 정제하였다. 정제한 효소는 주로 일차 지방족 알코올을 산화시키며, 에탄올에 대해 가장 높은 기질특이성을 보였다. 이 효소가 촉매하는 에탄올 산화반응의 최적 pH는 8.5 이였으며, 최적 온도는 $50^{\circ}C$를 나타내었다. 효소의 $T_m$ 값은 약 $52^{\circ}C$ 이었으며, $65^{\circ}C$에서도 완전히 불활성화 되지 않았다. 또한 효소는 변성제와 7주간의 비교적 장기간 보전에 대해서도 안정하였다. 이 효소는 알코올 측정을 위한 효소학적 방법 및 알코올과 알데히드의 공업적 생산에 이용될 수 있다.

효소변성 전분 현장 적용 사례

  • 최병동;양현호;김영환;허동명;임영기
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.141-141
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    • 2001
  • 사이즈 프레스용 전분은 주로 산화전분이 이용되고 있으며, 전분업체에서 공급되는 것과 제지공장에서 자가변성으로 제조하여 이용하는 것으로 나눌 수 있다. 자가변성의 경우 경제적 측면에서 원가절감이 가능한 장점이 있는 반면 전분 품질이 다소 미흡한 단점이 있다. 자가변성 산화제로는 APSCAmmonium persulfate), 효소 등이 이용된다. 효소는 APS에 비해 전분 분자 내의 1,4결합만을 가수분해 시키고 점도안정성과 전분 용액 색상이 양호한 특성을 보인다. 또한 온도/농도/점도 등의 상관성을 자유롭게 이용하여 요구하는 전분 용액 품질을 얻을 수 있다. 제지용 전분 산화용으로는 주로 알파 -아밀라아제가 이용된다.본 실험은 산화전분을 효소변성을 이용한 생전분으로 가능성을 알아보고자 진행되었다. 일차적으로 실험실에서 하였고, 몇 차례의 mill trial을 통해 효소변성 전분 적용을 최적화하고자 하였다. 실험실적으로 효소변성을 위한 반응조건으로 온도, 시간, pH, 투입량 등을 설정하였 고, 각 조건별로 제조된 전분 용액의 점도를 측정하여 효소 반응성을 평가하였다. 실험 결과 전분 용액의 점도는 낮았고, 점도 안정성 또한 양호한 수준을 보였다. Cooking농 도는 20%로 하였으나 보다 고농도 cooking의 가능성을 확인할 수 있었다. 시트 물성도 전반적으로 산화전분 대비 대등한 수준을 나타내었다. Mill trial은 무림제지에서 실시하였고 사이즈 프레스 조제식을 이용하였다. 전분 농도는 초기에 20%로 시작하여 30%까지 올려서 trial을 실시하 였고, 그 외 작업조건들은 산화전분 적용 시와 동일하게 하였다. 효소 반응시간으로 인해 cooking시간이 다소 많이 걸렸으나 전반적인 조제 작업은 큰 문제 없이 이루어졌고, 효소변성 전분 용액의 점도는 낮은 수준으로 유지되었다. 사이즈 프레스 작업성이나 시 트 물성도 산화전분 적용 시와 대등한 수준을 보였으나, 전분 차이로 인한 색상 차이로 부가적인 염료 조정이 이루어졌다. 한편 폐수부하 증가를 우려하였으나, 이에 따른 문제는 크게 발생되지 않았다.

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