• The Microorganisms and Industry
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• v.20 no.1
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• pp.18-22
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• 1994

효소는 반응을 효율적으로 촉진시킬 뿐만 아니라 기질 및 입체특이성을 갖고 있어 광학활성 화합물을 합성하는데 매우 유용한 촉매이다. 효소 반응은 일반적으로 수용액에서 진해오디지만, 유기 용매를 포함하는 용액에서도 가능하다. 대부분의 유기 화학 반응이 유기 용매에서 진행된다는 점을 생각할 때, 유기 용매에서 효소 반응을 이용한 유기합성이 갈수록 중요해지고 있다. 본 글에서는 유기 용매에서 사용가능한 대표적인 효소인 지질 가수분해 효소(lipase)를 이용한 유기합성에 대해서 간략히 기술하고자 한다.

• Food Industry And Nutrition
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• v.2 no.1
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• pp.7-9
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• 1997

내열설 미생물, Thermus caldophilus CK24에 대한 탄수화물 생합성을 연구하는 과정에서 다양한 탄수화물 관련효소를 탐색하고 그레 대한 생화학적 및 분자생물학적 연구를 수행하고 있다. 일차로 내열성 미생물내 1) 당핵산염 합성효소와 당전이 효소, 2) 탄수화물 대사효소. 3)탄수화물 분해 및 전환효소의 존재를 HPLC/Bio-LC분석을 통하여 확인하고 이들에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 연구발표에서는 포도당을 과당으로 전환하는 이성화효소(xylose isomerase), 그리고 맥아당을 트레할로스로 전환하는 트레할로스 합성효소(trehalose synthase)를 소개하고저 한다. 이성화효소는 이미 산업적 과당 생산에서 대규모적으로 사용되고 있는 식품산업효소이다. 본 연구에서는 Thermus caldophilus GK24, Thermus thermophilus HB8, Thermus flavus AT62 3종의 내열성 미생물에 대한 이성화효소 유전자를 클로닝 하고, 각 재조합하고 이성화효소를 대량생산하였다. 이 내열성 이성화효소는 최적 반응 온도가 8$0^{\circ}C$이고, 포도당을 과당으로 전환하는 수유른 55%이었다. 이러한 과당전환률은 이미 산업적으로 사용되고 있는 이성화효소의 과당전환률(43%)보다 훨씬 높은 것으로 과당 생산공정의 단순화의 생산성 향상에 결정적인 요인이라 할 수 있다. 한편 본 이성화효소의 산업적 특성을 증대하기 위하여 구조-기능관계 연구를 착수하였다. 우선 내열성 이산화 효소의 입체 구조를 결정하였고, 구조조정에 따른 기능적 특성을 조사하기 위하여 특정 위치의 선택적 변이 연구를 진행하고 있다. 끝으로 포도당 전이 효소를 추적하던 과정에서 맥아당을 트레할로스로 전환하는 새로운 효소를 Thermus caldo-philus GK24에서 발견하였다. 그 트레할로스 합성효소는 분자량이 약 110kDa이고 최적 반응온도가 75$^{\circ}C$이면, 조효소없이 맥아당을 트레할로스로 80%이상 전환해 주는 가역효소이었다. 본 연구에서는 효소반응의 조건과 특성을 조사하였고, 효소 아미노-밀단의 서열결정정보를 통하여 효소의 유전자를 클로닝 하고 그 유전자의 구조와 발현연구를 진행하고 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05a
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• pp.239-242
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• 2012

효모 (Saccharomyces Cervisiae)는 단일 세포의 형태로 존재하는 진핵 세포로써 동물세포와 유사한 기작으로 분비성 단백질을 생성한다. 따라서 박테리아와 달리 효모를 이용하면 당단백질이나 이황결합을 포함하는 분비성 단백질을 경제적으로 대량 합성할 수 있다. 효모의 필수 단백질 중 하나인 단백질 이황이성질화 효소는 소포체에 위치하며 분비성 단백질에 구조적으로 안정한 이황결합을 제공하는 효소이다. 본 연구는 단백질 이황이성질화 효소 (protein disulfide isomerase)가 지니고 있는 두 개의 활성도메인 중 분비성 단백질들의 합성 효율에 직접적으로 관여하는 부위를 찾는 연구이다. 효모 유전체로부터 단백질 이황이성질화 효소의 유전자 (PDI1)을 제거하고 효소의 변이 유전자를 주입한 후 효모의 성장 속도를 측정하였다. 또한 효모의 대표적 분비성 단백질을 각 변이 효소를 지니는 효모에 과발현시켜 합성 및 이황결합 형성 효율을 측정하였다. 단백질 이황이성질화 효소내 두 개의 활성 부위 중 아미노 말단쪽에 위치한 a 도메인에 있는 활성 부위가 분비성 단백질의 활성에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이 결과는 이황결합이나 당을 포함하는 외래 단백질의 고효율 합성을 위한 새로운 효모종 개발에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대 된다.

• Journal of Life Science
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• v.2 no.2
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• pp.120-131
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• 1992

효소에 의한 펩티드합성법은 합성반응의 개발초기에는 용매로서 침전계를 이용하여 아미노산 혹은 펩티드기질에서 펩티드생성의 방향으로 평형화하는 방법을 많이 이용하였지만 최근에는 물에 섞이는 유기용매들을 수용액과 함께 사용하여도 합성반응이 이루어진다는 사실이 밝혀졌다. 하지만, 효소를 공업적으로 이용할 때 값이 너무 비싸고 합성물과의 분리, 정제에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 효소의 고정화법이 널리 이용되고 있다. 한편 protease에 의한 펩티드의 역합성은 단백질공학의 한 수법인 반합성으로서 주목을 끌고 있다. DNA의 조작기술이 오늘날과 같이 발전하기 이전에는 단백질합성의 공학적기법은 이 반합성과 화학적수식으로 한정되었다. 본고에서는 protease를 이용한 생리활성펩티드의 합성에 필요한 protease의 종류, 이들의 펩티드합성작용기구, 합성설계조건 및 유용 생리활성펩티드의 합성 예를 소개하였다.

• The Korean Journal of Zoology
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• v.24 no.4
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• pp.173-188
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• 1981

근세포의 분화에 있어서의 근특이 단백질의 합성 순서를 구명하기 위하여 계배 근세포를 2$\\sim$9일간 배양하면서 단백질합성야상을 SDS-polyacrylamide 겔전기 영동법, 등전점초점2차원 전기영동법 및 방사자기법으로 분석하였다. Actin은 분화의 초기부터 활발히 합성되어 그 양이 다량으로 축적되나, myosin은 배양 3일째부터 대량 합성되기 시작하였다. Myosin의 대량합성시기는 배양 근원세포가 융합을 활발히 일으키는 시기와 거의 같았다. Myoglobin은 분화초기부터 서서히 합성축적되기 시작하여 배양 5일에서 최대치에 달하였다. Creatine phosphokinase는 배양 3일만에, 그리고 glyceraldehyde dehydrogenase는 6일만에 전기영동상에 검출되었다. Tropomyosin $\\alpha$와 $\\beta$, 그리고 troponin C는 분화초기부터 비교적 다량 합성되고 있었다. 젖산탈수소효소의 활성은 배양 2$\\sim$5일 사이에서 급격히 증가하고 이후 거의 변화가 없었다. 이 효소의 동위효소 조성은 초기 근원세포에서는 $H_4$와 $H_3M$형이 많으나 분화가 진행됨에 따라 $HM_3 와 M_4$형이 서서히 출현하였다. 그리고 배양 5일만에 5종의 동위효소가 모두 검출되었다.

• The Microorganisms and Industry
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• v.20 no.1
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• pp.38-41
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• 1994

아미노산은 발효법, 합성법, 효소법, 추출법 등으로 제조되고 있으며, 아미노산 시장의 대부분을 차지하는 glutamic acid, lysine, methionine, glycine, phenylalanine등의 주요 아미노산은 전통적인 발효법과 합성법에 의해 주로 제조되고 있다(1-3). 표 1에 주요 아미노산의 생산량, 제조법, 용도들을 표시하였다. 최근 고정화효소법 및 화학합성법과 효소법을 병행한 반합성법(hybrid process 또는 chemico-enzymatic process라고도 함) 등의 새로운 아미노산 제조법(3-7)이 개발되어 주목되고 있다. 이러한 새로운 아미노산 제조법은 효소를 촉매라는 시각에서 수행하고 있기 때문에 생물촉매법이라 총칭하며, 생물촉매법은 화학반응으로는 곤란한 반응을 효소반응의 도입에 의하여 효율적으로 수행할 수 있는 특징과 각종 연관 아미노산 화합물을 동시에 제조할 수 있다는 대단히 유리한 장점 때문에 새로운 아미노산 제조법으로 점차 기업화되고 잇는 추세이다. 따라서, 본고에서는 생물촉매를 이용한 아미노산의 새로운 제조법에 대하여 소개하고자 한다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.40 no.6
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• pp.478-483
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• 1997

${\gamma}-Glutamylcysteine$ synthetase was purified from E. coli K-12 strain and its properties related to the in vitro synthesis of glutathione by enzymatic method were investigated. The activity of purified ${\gamma}-glutamylcysteine$ synthetase was increased with increasing concentration of L-glutamate up to 60 mM, while it was decreased by about 50% and 40% under 60 mM of L-cysteine and 45 mM of glycine, respectively. The enzyme activity was reduced not only by ADP, one of the reaction products, but also by the reduced form of glutathione. Therefore, because the reduced glutathione as well as glycine which is the substrate for glutathione synthetase inhibit the activity of ${\gamma}-glutamylcysteine$ synthetase, it is recommended to design a bioreactor system with two separate reactions for glutathione synthesis : one with ${\gamma}-glutamylcysteine$ synthetase reaction and the other glutathione synthetase reaction. In addition since ADP, resulted from these reactions, reduces the activity of ${\gamma}-glutamylcysteine$ synthetase, it is necessary to introduce an ATP regeneration system for glutathione synthesis.

• Journal of Nutrition and Health
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• v.42 no.6
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• pp.505-515
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• 2009

Collagen is the major matrix protein in dermis and consists of proline and lysine, which are hydroxylated by prolyl hydroxylase (PH) and lysyl hydroxylase (LH) with cofactors such as vitamin C, oxygen, iron (Fe$^{2+}$), ketoglutarate and silicon. The collagen degradation is regulated by matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), of which is the major collagen-degrading proteinase whereas tissue inhibitors of metalloproteinase-1 (TIMP-1) bind to MMP-1 thereby inhibiting MMP-1 activity. In this study, we investigated the effects of vitamin C, silicon and iron on mRNA, protein expressions of PH, LH, MMP-1 and TIMP-1. The physiological concentrations of vitamin C (0-100 $\mu$M), silicon (0-50 $\mu$M) and iron (Fe$^{2+}$：0-50 $\mu$M) were treated to human dermal fibroblast cells (HS27 cells) for 3 or 5days. The expression level of mRNA and protein was increased in not only PH but also LH when cells were incubated with vitamin C. A similar increase in LH mRNA or protein expression occurred when cells were incubated with silicon. Our results suggest that treatment of vitamin C and silicon increased mRNA and protein expression of PH and LH in human dermal fibroblast.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.2 no.1
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• pp.45-50
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• 1974

1 With cysteinedesulfhydrase (E. C.4.4.1.1.) from Aerobactor aerogenes, an enzyme which catalyzes the stoichiometric conversion of L-cysteine to pyruvate, ammonia and sulfide, reversibility of the degradation of L-cysteine was investigated. It was found that the enzyme also catalized the reverse reaction of $\alpha$, $\beta$-elimination to synthesize L-cysteine derivatives from pyruvate, ammonia and sulfides when large amounts of substrates were added to the reaction mixtures. 2. The synthetic reaction by cysteinedesulfhydrase proceeded linearly with incubation time and enzyme concentrations. The optimal pH for the synthetic reaction was 10.0. 3. The results of the isolation and identification of the products showed that the L-cysteine derivatives synthesized by this enzymatic method were identical with S-methyl-L-cysteine and S-ethyl-L-cysteine respectively.

• Journal of Ginseng Research
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• v.1 no.1
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• pp.19-24
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• 1976

Ginseng extracts were frnctionelod into several fractions with carious organic solvents, and the effects of these fractions on the activity of aminoacyl-tRHA synthetase was examined. Fractions which showed positive effect on the activity of the aminoacyl-tRNA synthetase were obtained both from white ginseng and red ginseng. The total methanol extract of whit ginseng and the ether extract from the total methanol extract of red ginseng gave Positive results. Therefore it may be Presumed that the Positive components have rather nonpolar nature.