숙성한 퇴비에서 16종의 사상균을 분리하고 이들의 xylanase 및 cellulase의 활성을 측정하였다. 이 결과 효소활성이 강한 6 균주를 선별하고 이들의 형태학적 특성을 속까지 동정하고 선별된 균주가 생산하는 xylanase와 cellulase의 성질을 비교 검토하였다. 선별된 균주의 배양기질에 따른 효소생산량 산량을 비교하기 위해 cellulose와 xylan으로 배양한 후 이들을 분해하는 효소활성의 비 즉 xylanase/cellulase 비를 계산하고 이들 효소의 일반 성질을 검토하였다. 차후 연구에서 이들 효소를 분리, 정제하기 위해 acetone에 의한 침전성을 아울러 실험하였다.
Endo-$\beta$-1,3-glucanase는 barley glucan, laminarin등에 특이적으로 작용하는 효소로서 Malting process, Brewing process에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 산업적으로 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 국산맥주맥으로 발아한 Green Malt를 Sample로 하여 Endo-$\beta$-1,3-glucanase를 추출하여 (DEAE Sephadex A-50, CM sephadex C- 50 Sephadex G-75)등을 이용하여 정제하여 이들 정제효소의 효소학적 성질등을 검토하였다.
미생물이 생산하는 RNA 분해효소에 관하여는 많은 보고가 있지만 P.Dase와 P.Mase에 관한 보고는 적다. 본 실험에서는 효소생산의 배양조건과 효소의 성질을 검토한 결과 탄소원으로는 sucrose, 질소원으로는 CSL이 가장 양호하였으며 금속 ion으로 $_Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$ 등을 요구하였다. 이 생산효소의 RNA 분해 최적 pH는 7.0~8.0 이였으며 $Ca^{2+}$ 을 첨가하였을 때 안정성이 증가하였다.
전보에서 분리 동정한 Y-33 균주의 $\beta$-galactosise 효소생산조건을 검토하고 효소를 정제하여 정제효소의 성질을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 효소생산을 위한 최적초발 pH는 7.0이었고 최적온도는 $65^{\circ}C$이었다. 2. 효소는 lactose와 galactose에 의하여 유도되어졌으며 세포내효소이었다. 3. 조효소액을 1차 DEAE-cellulose, 2차 DEAE-cellulose column chromatography 및 Sephadex G-150로 gel filtration하여 정제도가 28.3배, 수율이 15.2%의 정제효소를 얻었다. 4. 정제효소는 polyacrylamide gel 전기 영동에 의하여 순도가 검정되었다. 5. 정제효소의 유당가수분해를 위한 최적작용 온도는 $65^{\circ}C$. pH는 6.5이었다.
토양에서 분리한 glucose isomerase 생산균주인 Streptomyces luteogriseus TH34를 0.05% chitosan과 0.28 glutaraldehyde를 이용하여 고정화시켜 역가가 기존 시제품보다 우수한 535IGIC/g인 효소를 얻었다. 한편 효소를 세포파괴 후 60% $(NH_4)_2S0_4$ fractionatioin, DEAE-Cellulose 및 Sephadex G-150을 이용하여 분리, 정제하여 6.3배 정제된 효소를 얻었고 고정화시킨 효소와 특성을 비교하였다. 효소의 분자량은 140,000이었고 분자량 35,000의 4개 subunits로 구성되어 있으며 최적 반응온도는 정제효소, 고정화효소에서 각각 $75^{\circ}C$, $80^{\circ}C$이고 열안전성은 공정화 효소가 높았으나 두 효소는 다 같이 $80^{\circ}C$이고 열안전성은 고정화 효소가 높았으나 두 효소는 다같이 $80^{\circ}C$에서 20분 처리시 역가 감소가 거의 없었다.
지난 10여년간에 걸쳐 급속히 발전한 유전공학 기술로 인해서 자연계에 존재하는 단백질이면 어느 단백질이나 그 유전자를 clone할 수 있게 되었으며, 그 유전자의 정확한 조작으로 원하는 단백질을 박테리아 등에서 대량 생산할 수 있게 되었을 뿐 아니라 최근 DNA 합성기술의 발달로 거의 무제한으로 유전자를 변형시킬 수 있게 되었다. 따라서 자연계에 존재하지 않는 새로운 단백질을 창제하고자 하는 기술인 단백질공학기술의 개발이 가능해진 것이다. 단백질공학기술은 실제로 무한한 응용성을 갖고 있는 기술로서 단백질의 구조및 기능을 연구하는 기본적인 문제점을 해결하는데 이용될 수 있을뿐 아니라 새로운 세대의 의약품이나 산업용 효소등을 비롯한 보다 경제적이고 생산성 높은 유용단백질의 설계에도 응용될 수 있다.
Horikoshi등이 호 alkali 성 미생물에 관한 연구에서 분리한 수종의 cellulolytic bacteria중에서 가장 강력한 균체의 효소를 생산하는 Aeromonas 속 세균의 cellulolytic 효소에 관한 연구 결과를 보고한다. 공업적으로 생산된 효소를 사용하여 효소작용의 최적조건을 측정하고 gel filtration, ion-exchange chromatography 및 affinity chromatography 로 cel-luplytic 효소를 분리정제하였다. 본 효소의 활성 최적 pH는 7.0~8.5로 alkaline 효소였으며 반응온도 5$0^{\circ}C$에서 가장 강한 활성을 보였다. 분리 정제과정에서 carboxymethyl cellulose (CMC)에 대하여 활성이 있는 단백질이 최소 8종이상 분리되었으며 이중 1개 효소는 CMC에 대해서는 극히 낮은 활성을 보였으나 결정성 기질인 Avicel 에는 강한 활성을 보였다. 본 연구의 결과를 Cellulomonas속 세균 및 Trichoderma속 곰팡이의 효소와 그 성질을 비교 검토하였다.
토양에서 분리한 한주인 Streptomyces sp. No.14를 당질인 xylose 및 xylan과 천연배지로 wheat Bran 및 Corn Cob를 함유한 영양배지에 배양한 결과 균체로부터 강력한 glucose isomerase를 생산하였다. 따라서 이 균주의 배양 및 효소적 특성을 몇 가지 조사한 결과는 다음과 같다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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