• 한국식품영양과학회지
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• 제35권9호
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• pp.1166-1171
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• 2006

본 연구에서는 실크단백질 효소 가수분해물을 제 2형 당뇨병 모델인 C57BL/KsJ db/db mouse에 9주 동안 섭취시켜 혈당 변화를 관찰하였다. 실크단백질 효소 가수분해물의 펩타이드의 평균 분자량은 1357.11 Da이었으며, 2,000 Da 미만의 펩타이드가 87.52%이었다. 총 유리아미노산은 실크단백질 효소 가수분해물 100 g 당 14.80 g이었으며, proline, threonine, arginine, alanine 순으로 많았다. 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 대조군에 비하여 체중감소가 유의적으로 낮았으며, 실크단백질 효소 가수분해물 농도에 비례하여 체중감소가 낮은 경향을 보였다. 식이 섭취량은 당뇨 대조군이 가장 높게 나타났으며, 실크단백질 효소 가수분해물 0.5% 섭취군의 섭취량이 가장 낮게 나타나 유의적인 차이를 보였다. 음수 섭취량은 식이 섭취량과 유사한 경향을 나타내었으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 당뇨대조군에 비해 전반적으로 낮은 섭취량을 보였다. 간장과 신장 무게(g/100 g body weight)는 당뇨 대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 간에 유의적인 차이가 없었다. 신장의 무게는 실크단백질 효소 가수분해물 농도에 비례하여 감소하였으나 유의적인 차이는 없었다. 혈당은 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군이 대조군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났으며, 내당능은 당뇨 대조군이 측정 기간 동안 높은 혈당을 유지하였으나, 반면에, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 경우 포도당 부하 후 60분 후부터 혈당의 감소가 나타나 180분 후 초기 혈당 수준으로 회복되었다. 실크단백질 가수분해물의 섭취는 혈당상승을 억제하는 효과가 있는 것으로 사료되며 혈당상승에 대한 억제 기전과 당뇨의 개선효과를 뒷받침 할 수 있는 향후 연구가 필요하다고 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제39권4호
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• pp.230-234
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• 2003

Bacillus amyloliquefaciens psychrotrophic strain이 분비하는 세포 외 단백질 가수분해효소를 정제하여, endopeptidase 활성에 관한 특성을 분석하였다. Protease SE910로 명명된 효소는 단백질 내부의 leucine에 연결된 peptide 결합만을 가수분해하는 endopeptidase로 작용한다. 효소를 특이한 아미노산 잔기에 작용하는 화학수식제와 반응하였을 때 효소의 활성부위에 관여하는 아미노산 잔기가 수식되었을 때는 효소활성이 저해를 받는다. 본 효소는 serine을 수식하는 PMSF에의해 endopeptidase 활성이 완전히 저해되었으며, 카르복실 기능기를 수식하는 화학수식제에 의해 저해되었고, lysine을 화학수식하는 PLP에 의해서는 큰 영향을 받지 않았다. 이것은 본 효소의 endopeptidase 활성에 serine과 aspartic acid 잔기가 관여하는 것을 의미한다. 구조적으로 leucine을 포함하는 유도체인 bestatin은 효소의 endopeptidase 활성을 경쟁적으로 저해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.15-22
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• 1998

일반적으로 Streptomyces류는 성장이 늦고 유지가 어려운 반면, E. coli는 배양기간이 짧고 유전자 조작도 간편한 장점이 있기 때문에, E. coli를 이용하여 유용단백질을 생산하는 연구가 일반적인 흐름이다. 그러나 E. coli에서 외래유전자를 도입하여 대량으로 생산을 시키는 경우에 비용해성의 inclusion body를 형성하는 경우가 많으므로 용해성의 활성형 단백질을 생산하기 위하여는 여러 가지 조건을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 aklavlnone 11-hydroxylase gene(dnrF)을 E. coli BL2l에서 발현시킬 때의 배양조건을 배양온도와 IPTG농도의 두가지 요소를 조합하여 변형시키는 방법으로, 활성형 단백질의 생산을 최대화하고 inclusion body의 형성을 최소화하는 배양조건을 조사하였다. 그 결과, 37$^{\circ}C$에서 배양했을 때에는 0.02mM의 IPTG를 첨가하였을 때 inclusion body를 가장 적게 만들고, 그에 따라 생산되는 효소활성도 가장 높았다. 반면, 28$^{\circ}C$로 배양온도를 낮추었을 때에는 0.06mM의 IPTG를 첨가하였을 때 aklavinone 11-hydroxylase효소가 최대로 생산됨을 SDS-PAGE 및 효소 활성측정으로 확인하였다. IPTG농도를 0.1 mM로 높인 경우에는 28$^{\circ}C$, 37$^{\circ}C$에서 모두 aklavinone 11-hydroxylase효소가 과발현되어 Inclusion body를 가장 많이 생성하였음을 알 수 있었다. 방선균에서 동일 유전자를 대량발현시키는 경우 발현된 단백질의 효소 활성은 있으나 SDS-PAGE상에서의 단백질의 관찰이 불가능하였고, 동시에 단백질의 정제시 효소활성이 소실되어 정제가 불가능하였다. 이러한 효소 활성의 소실의 원인은 세포내의 어떤 저분자물질일 것으로 추정되며 본 연구에서 제작한 antibody를 이용하면, 효소의 정제가 용이하게 수행될 것이다. 특히 대장균계에서의 활성형 효소의 최적발현조건에서 세포를 배양하거나, inclusion body의 refolding을 실시한 후, 항체를 이용한 Western blot assay를 지표로 효소를 정제하면, 미지의 cofactor의 정체도 밝혀지고 aklavinone 11-hydroxylase류의 효소 특성 연구에 큰 도움이 될 것이다. 또한 이 효소를 이용한 다양한 종류의 bioconversion을 실시하여 그동안 background 때문에 생성된 product의 검출이 불가능했었던 소량의 생성산물의 분석도 가능할 것으로 판단되어 금후의 bioconversion연구에 기대하는 바가 크다.

• 미생물과산업
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• 제14권1호
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• pp.22-28
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• 1988

DNA 클로닝과 조작기술의 발전은 어떤 유전자의 특정한 위치에 선택적으로 돌연변이를 도입할 수 있는 site-specific mutagenesis 기술을 창출해 내었다. 이 기술로 DAN 염기의 치환, 결실, 삽입등을 클론된 유전자에 직접 도입할 수가 있게 되어 생체의 유전자 조작이나 유전자의 산물인 단백질의 구조와 기능을 의도적으로 변화시키는 protein engineering에 광범위하게 이용되고 있다. Protein engineering은 주로 단백질의 촉매 및 생리활성의 증가, 효소의 특성및 기질 특이성의 변화, 단백질 구조의 안정화 및 내염성 증가, 분자량의 감소, 효소및 생리활성 단백질의 구조의 안정화및 내열성 증가 등에 활용되고 있으며 산업적 유용성이 큰새로운 단백질의 창조에도 기여할 것으로 기대를 모으고 있다. Site-specific mutagenesis 기술로 현재 가장 널리 이용되는 것이 in vitro상에서 수행하는 oligonucleotide-directed site specific mutagenesis이다. 이 방법은 생화학적으로 합성한 특정한 염기서열을 가진 oligonucleotide들을 일종의 mutagen으로 사용하거나 효소적 DNA 합성을 위한 primer로 사용하여 클론된 DNA의 염기서열을 선택적으로 개조하거나 혹은 다른 조작을 하는 것이다. 여기서는 돌연변이율을 높이는 여러가지 개량된 방법들이 나왔으며 그중의 몇가지를 소개하였다.

• 미생물학회지
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• 제27권3호
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• pp.237-244
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• 1989

Azocasein을 기질로 사용하여 nutrient broth에서 성장한 Pseudomonas carboxydovorans로부터 다섯 단계의 순화 과정을 거쳐 68배 순화된 세포내 가용성 단백질 가수 분해 효소를 얻었다. Pyruvate나 succinate, acetate, 또는 일산화탄소를 이용하여 성장한 세균들은 이 효소의 활성을 나타내지 않았다. 순화된 효소의 크기는 약 53,000이었고, 한개의 polypeptide로 구성되어 있었다. 이 효소는 serinerp통의 단백질 가수분해 효소로 $Cd^{2+}, Cu^{2+}, Hg^{2+}$, 등의 2가 양이온과 EGTA에 의해 활성이 완전히 억제되었고 iodoacetamide에 의해 활성이 증가되었다. 이 효소는 pH 8.0과 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, 일산화탄소 산화효소를 가수분해 시키지 못하였다.

• 한국균학회지
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• 제36권2호
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• pp.178-182
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• 2008

콘텍트렌즈의 착용이 증가하면서 알칸사아메바에 의한 각막염이 급증하지만 아직도 이병을 치료하기가 매우 어려운 실정이다. 이 아메바에서 나오는 serine 단백질분해효소는 각막염의 유발에 중요한 역할을 하고 있다고 알려졌다. 본 연구에서는 A. castellanii의 세포외 serine 단백질분해효소의 활성을 저해하는 능력이 우수한 추출물을 230종 버섯의 메탄올 추출물로부터 선별하였다. 버섯을 메탄올과 물($65^{\circ}C$)로 추출한 후 여과.농축하여 이 추출물을 0.3 mg/ml의 농도로 효소와 반응시킨 후 기질 N-succinylala-ala-pro-phe p-anilide을 넣고 효소의 활성을 측정하여 우수한 저해능을 가진 추출물을 선별하였다. 이렇게 선별된 추출물을 가지고 성질을 연구하였는데, 한 추출물로 활성이 완전하게 억제되지 않았으나 두 추출물을 조합하여 사용하면 활성을 완전하게 억제할 수 있었다. 이 추출물은 다른 serine 단백질분해효소인 인간과 소의 트롬빈과 일반적인 단백질분해효소인 Protease K에는 영향을 미치지 않았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.533-538
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• 1993

아밀로즈는 ${\alpha}-1,4$ 결합으로 이루어진 포도당의 중합체로 곡류에서의 식품학적 기능성을 결정하는 가중 중요한 전분의 구성성분으로, 이의 함량은 단일 우성유전인자인 Wx 유전인자에 의하여 결정된다고 알려지고 있다. 지금까지 Wx 단백질이라고 알려지는 전분 합성 효소(starch-bound starch synthase)는 아밀로즈의 생합성에 관련된 효소로 아밀로즈의 함량을 조절하는 단백질로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 아밀로즈의 생합성 기작 연구의 한단계로 Wx 단백질인 아밀로즈 합성 효소를 동정하고 분리하였다. 아밀로즈의 함량이 매우 다양한 변이품종들로부터 전분 결합 단백질을 추출하고 이를 전기영동 분석을 통하여 비교분석하였다. 그 결과 전분과 결합하여 존재하는 66 kDa의 단백질이 전분 중 아밀로즈의 함량과 매우 높은 연관관계를 전기영동상에서 보여주고 있어, 이를 Wx 단백질로 동정하였다. 아울러 이 단백질을 전분으로부터 분리하고, gel filtration 과정을 통하여 순수 분리하는 정제 방법을 확립하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제28권3호
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• pp.167-171
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• 2000

두엄에서 분리한 Thermoactinomycese sp. E79는 탈지 대두박(defatted soycean meal)을 특이적이로 분해하는 내열성 alkaline 단백질 분해효소를 생산한다. 이 효소를 생산하기 위한 환경인자를 조사하였는데 배지의 초기 pH가 6에서 8까지는 유사한 균체농도를 얻을 수 있었고 pH10에서는 단백질분해효소의 발현이 되지 않았다. 탄소원은 수용성 전분을 이용할 경우 최적의 값을 보여 9.2U/mL의 효소역가를 얻었고 포도당을 탄소원으로 사용한 경우 단백질분해효소의 발현이 억제되었다 최적의 효소발현을 위해 tryptone을 세포성장에 soytone을 단백질 분해효소 생산에 가장 적합한 질소원으로 선택하였다. 호기성 세균인 Thermoactinomycese sp. E79의 산소요구성으 알아보기 위해 산소전달속도를 달리하여 발효인자를 결정하였고 volumetric oxygen transfer coefficient 가 1.93$\times$102 hr-1 일 때 균체농도 6.58 g/L 효소역자 43.0 U/mL 의최대값을 보였다 또한 효소역가를 증강시키기 위해 200mg/L의 humic acid를 첨가한 경우 비첨가 대조구에 비해 단백질 분해효소 역가는 1.64배 세포성장은 1.77배 증가하였다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.75-80
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• 2015

동해에서 분리된 Pseudoalteromonas donghaensis HJ51는 체외분비 단백질 분해효소를 생산하는 신종 미생물로 보고되었다. 체외 단백질 분해효소의 특성과 최적 생산 조건을 결정하기 위해 crude supernatant을 사용하여 단백질 분해효소의 최적 활성 온도와 pH를 조사한 결과 $40^{\circ}C$와 pH 7.5-10.5이었으며, pH 11에서도 88%의 높은 상대적인 효소 활성을 나타내었다. 효소의 금속 요구성을 조사한 결과, $Fe^{3+}$를 10 mM로 첨가하였을 때 최대 효소활성 증가를 보였다. 최대의 효소생산 조건을 탐색한 결과, 기본배지인 PY-ASW (peptone 0.5%, yeast extract 1.0%, artificial seawater)에 탄소원을 첨가하지 않는 것이 가장 높았으며, 질소원으로는 peptone 보다 beef extract, tryptone, casmino acids을 각각 첨가했을 때 활성이 21, 7, 4% 증가하였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 P. donghaensis HJ51이 생산하는 효소는 알칼리성 pH 환경 및 저온환경에서 활성이 필요한 분야에 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.82-83
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• 2000

수산 생물의 종에 따른 생물학적 다양성은 각기 독특한 성질을 갖는 다양한 효소들이 분포한다는 것을 의미하기도 한다. 이러한 이유로 다양한 효소자원으로서 수산동물의 가공 부산물 또는 폐기물로부터 소화 관련 효소(digestive enzymes)의 회수와 산업적 이용의 잠재성은 매우 크다고 할 수 있다. 수산동물의 소화 관련 효소는 pepsin(Gildberg et al., 1990;1991), chymotrypsin, trypsin(Heu et al, 1995), gastricsin(Sanchea- Chiang and Ponce, 1981) 그리고 elastase(Bjarnason et al., 1993)을 상으로 연구가 이루어지고 있다. 특히 수산동물과 같이 저온에 적응한 냉혈동물의 단백질분해효소는 육상의 온혈동물의 동종 효소보다 낮은 최적온도와 온도안정성 때문에 식품산업에 응용성이 넓다고 하겠다. 따라서 우리나라의 다양한 수산자원의 폐기물 및 가공부산물로부터 소화 관련 효소를 분리하여 식품산업에 있어서 가공보조제(processing aids)로서 이용 가능하리라 생각된다. (중략)