• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.68-73
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• 2011

갈조류 유래의 다당류인 laminarin을 기질로써 호열성 미생물인 Pyrococcus furiosus의 $\beta$-1,3-glucanase와 반응 시킨 뒤, 분해산물을 yeast를 이용한 알코올 발효과정을 통하여 에탄올을 생산하고자 하는 연구를 수행하였다. 33 kDa (297 a.a, 894 bp)의 재조합 $\beta$-1,3-glucanase를 대장균에게 발현 후 순수하게 정제 하였으며, 정제한 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin을 반응시킨 결과 단당을 포함하여 oligo당 형태로 분해됨을 TLC와 HPLC로써 확인하였다. 그리고 이러한 분해산물을 에탄올 생산 배지의 유일한 탄소원으로써 첨가하여 yeast를 배양한 결과 48시간뒤에는 세포 외로 최소 0.3%의 알코올을 생산함을 gas chromatography로써 확인하였다. 따라서 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin의 최적 분해반응 및 yeast의 최적 알코올 발효 조건을 확립한다면 본 연구의 방법을 이용한 해조류로부터의 bio-ethanol의 생산을 성공적으로 수행 할 수 있으리라고 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권1호
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• pp.49-55
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• 1994

벼잎의 산성용액 추출물로부터 ion exchange chromatography chitin affinity chromatography chromatofocusing gel slicing 등의 방법으로 단백질 RCG-2를 순수분리하였다. 본 단백질은 chitin과 laminarin을 가수분해하므로 chitinase와 ${\beta}-1,3-glucanase$ 활성을 함께 보유하고 있는 것으로 나타났으며, 이외에도 M. lysodeiktikus cell wall을 가수분해하는 lysozyme 활성도 보유하는 것으로 판명되었다. 분자량이 29.77 kd인 본 효소의 chitinase 활성은 pH 4.0에서, ${\beta}-1,3-glucanase$ 활성은 pH 7.0에서 최대로 나타났고, 최적온도는 두 효소 활성 모두 $40^{\circ}C$ 이었다. chitin에 대한 $K_M$ 값은 7.86 mM, $V_{max}$는 $0.025\;{\mu}M/min$, laminarin $({\beta}-1,3-glucan)$에 대한 것은 각각 5.95 mM, $0.16{\mu}\;M/min.$ 이었으며, 정제된 효소는 chitin을 chitooligosaccharide로 분해하는 것으로 나타나서 endochitinase로 판명되었다.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.223-229
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• 1988

토양에서 분리 동정한 Bacillus subtilis K-4-3를 $\beta$-glucanase생산을 위하여 발효조를 사용한 결과 flask내 배양보다 배양 시간을 단축하였고 높은 역가의 조효소액을 얻을 수 있었다. 배양여액으로부터 균체의 $\beta$-glucanase는 색소에 접합된 변형기질을 이용하여 ammonium sulfate, fractionation Sephadex G-100 gel filtration, DEAE-Sphacel ion exchange chromotography의 순으로 정제하였으며, 정제효소는 15배로 정제되어 비활성이 25.7 unit/mg이였으며, 수율은 4.2%이였다. 본 효소의 일반적 특성을 검토한 결과 정제효소는 $50^{\circ}C$에서 최적반응을 나타내었고 그 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 안정하였다. 효소의 최적 pH는 7.0 부근이었고 금속이온의 영향으로는 $Fe^{3+}$에 의해 강하게 저해받았고 $Li^{+1}$에 의해 약간 활성화 되였다. 분자량은 SDS 전기영동에 의해 17,000.으로 추정되었으며 monomer였다. 또한 본 효소에 의한 분해산불을 TLC로 관찰한 결과 2탄당, 3탄당 빛 4탄당으로 추정되는 분해산물을 얻을 수 았었으나 최종산물인 glucose는 얻을 수 없었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제15권3호
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• pp.238-243
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• 1999

보리로부터 전분을 분리하는 공정을 개발하기 위해 blending 처리, ${eta}$-glucanase 처리 및 alkali 처리를 병행한 최적조건을 검토하였다. Blending 처리에 의한 전처리 효과를 조사한 결과 blending 처리를 6회 했을 경우에 전분수율이 29.7%로 나타냈으며 단백질 3.2%, 지방0.7%, 섬유소 0.4%, 회분 0.4%, ${eta}$-glucan 2.8%를 함유한 전분을 분리하였다 단백질과 ${eta}$-glucan의 용출효과를 조사하기 위해 $eta$-glucanase 처리의 최적조건을 검토한 결과 ${eta}$-glucanase 첨가량 60,000 unit, 맥분과 물의 양1/2, 반응온도 $45^{\circ}C$, pH6.5, 침지 6시간 때에 효과적인 용출을 보였다. 전분의 수율증대와 순도를 높이기 위해 0.2% NaOH 용액을 사용한 alkali 처리조건을 조사한 결과 침지 2시간 때에 전분함량은 ${eta}$-glucanase 처리 후의 전분함량과 비교하여 볼 때 25%가 증가한 76.7%(w/w)로 나타났으며 단백질 0.2%, ${eta}$-glucan 0.1%의 최종 전분을 분리하였다.

• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.253-258
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• 2001

Bacillus circulans KCT3004 기원의 $\beta$-1,3-glucanase 유전자를 함유한 재조합 플라스미드 pLM460과 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pMLS1180을 제작하고 Bacillus 세포에 이동.발현시켰다. pLMS1180으로 형질전환된 B. subtilis와 B. megaterium은 효율적으로 $\beta$-1,3-glucanase를 생산하였고, 이 효소들은 세포의 증식과 비례하여 생산되었다. 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase의 최대 활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교하여 보니, B. subtilis는 14배, B. megaterium은 5배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환체는 분비율이 7% 정도인데 반하여 B. subtilis 형질전환체는 생산된 효소를 전부, B. megaterium 형질전환체는 약 97%를 세포 외로 분비하는 것을 알 수 있었다. SDS-PAGE를 통해 대장균과 B. subtilis, B. megaterium에서 발현된 효소의 분자량을 분석해 보니 약 38,000으로 추정되었다. 또한, 이들 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase는 laminarin에 작용하여 주된 산물로서 laminaribiose (G2), laminaritriose (G3) 이상의 다양한 laminarioligosaccharide들을 생산함이 확인되었다. pLMS1180의 각 숙주 내에서이 안정성을 살펴본 결과 B.megaterium에서는 88%, 대장균에서는 75%, B. subtilis에서는 48%로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제42권4호
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• pp.403-409
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• 1997

취반용 보리 종실 내 (1-3, 1-4)-$\beta$-glucan의 축적기작을 알아보기 위하여 개화 후 일정 간격으로 보리 종실을 채취하여 (1-3, 1-4)-$\beta$-glucan 함량, (1-3, 1-4)-$\beta$-glucanase 활성 및 전분함량과 $\alpha$-amylase 활성을 조사하였다. $\beta$-glucan 함량은 등숙 초기에 매우 낮았으나 개화 후 15~25일 사이에 급속히 증가하였고 개화 후 30일경에는 종실 건물중의 3.5~4%로 증가하였다. (1-3, 1-4)-$\beta$-glucanase 활성은 등숙 초기에 높았으며 등숙이 진전될수록 감소하였다. $\beta$-glucan 함량과 (1-3, 1-4)-$\beta$-glucanase 활성간에는 고도로 유의한 부의 상관관계가 인정되었으나 등숙 종실 중의(1-3, 1-4)-$\beta$-glucanase 활성이 매우 낮은 수준이므로 $\beta$-glucan 축적량에 크게 영향을 미치지 않을 것으로 추정되었다. 전분함량은 등숙이 진전됨에 따라 지속적으로 증가하였으며 개화 후 10~20일에 가장 뚜렷하게 증가하였다. 포도당함량은 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 등숙 초기와 중기에 감소 정도가 매우 컸다. $\alpha$-amylase의 활성도 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 감소 정도는 등숙 초기와 중기에 매우 컸다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권6호
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• pp.507-512
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• 1992

대두(Glycine max)의 ${\beta}$-1,3-glucanase를 분리동정하고 benzyladenine(BA)이 이 효소의 세포내 함량과 활동도에 미치는 영향을 조사하였다. 또 세포벽의 callose함량과 protoplast의 세포벽재생에 미치는 BA의 영향을 조사하여, cytokinin이 식물의 세포벽재생을 촉진하는 기능이 있음을 확인하고 세포벽재생에 있어서 cytokinin의 작용기구를 검토하였다. 대두 ${\beta}-1,3-glucanase$는 21 kD의 polypeptide로 동정되었는데 이 polypeptide의 세포내함량과 효소활성은 BA처리에 의하여 저하되었다. 그리고 callus세포벽의 callose함량과 protoplast의 세포벽재생율이 BA처리에 의하여 증가되었다. 이 결과들은 cytokinin이 세포의 ${\beta}-1,3-glucanase$수준을 저하시켜 callose분해를 억제함으로써 세포벽 재생을 촉진할 수 있음을 보여주었다.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.241-246
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• 2002

Bacillus circulans의 endo-$\beta$-1,3-1,4-glucanase유전자를 발현 vector pQE30에 삽입시키고 E. coli Ml5에서 발현시켜 효소를 생산.정제하였다. 생산된 endo-$\beta$-1,3-1,4-glucanase는 nickel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) metal-affinity chromatography 과정을 거쳐 단일 단백질로 정제되었다. 정제된 효소의 분자량은 SDS-PAGE 전기영동법으로는 28 kDa이었다. 효소 최적 활성 pH와 온도는 각각 pH 6.8과 $60^{\circ}C$였다. 이 효소는 pH 5.5～7.5와$55^{\circ}C$ 이하의 온도에서 안정하였다. 또한 본 효소는 여러 가지 금속 이온에 의해 대부분의 활성이 억제되었고, 특히 $Hg^{2+}$에서는 강하게 효소 활성이 저해됨을 보였다. 유기 용매에 대한 활성은 10%의 methanol이나 ethanol, isopropanol, 1-butanol 에 대하여 모두 낮은 활성을 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권5호
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• pp.867-872
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• 2002

정미성이 높은 효모 추출물을 얻고자 각종 효소의 사용에 대한 최적 조합 및 공정법을 알아보기 위하여 맥주 폐효모박을 각종 효소로 처리하여 효모추출물 중의 정미성분(IMP, GMP 및 유리아미노산)을 측정하여 비교, 분석하였다. Glucanase(0.5%) 처리에 의한 효모추출물중의 조단백질 함량은 33.6% 이었다. Tunicase(1%) 28.0% 와 무처리구 21.1%에 비해 최고 1.6배의 증가를 보였다. 단백질 분해효소처리에 의한 조단백질의 함량은 bromelin(1%), protamex(1%) 처리에서 각각 30.8%, 29.8%로 무처리구에 비해 최고 1.4배의 증가를 보였다. 효소 복합처리에 의한 상승효과는 glucanase(0.5%)+protamex(1%) 처리구에서 조단백질의 함량이 34.4%로 나타나 glucanase 단독처리구의 33.6%보다 높은 함량을 나타냈다. IMP+GMP 총함량은 glucanase + phophodiesterase + adenyldeaminase (G+P+A) 혼합 처리구에서 1,066 mg/100 g, glucanase + ptotamex + phophodiesterase + adenyldeaminase (G+Pro+P+A) 혼합 처리구에서는 1,047 mg/100 g으로 비슷하였다. 유리아미노산의 함량은 protamex가 첨가된 G+Pro+P+A 혼합처리구에서 2,302 mg/100 g으로 가장 높게 나타났다. 따라서 IMP, GMP 및 유리아미노산의 함량을 모두 고려해 볼 때 세포벽 분해효소 (gulcanase 0.5%, 12시간), 단백질 분해효소 (protamex 1%, 3시간), 핵산 분해효소 (phosphodiesterase 0.1%, 3시간) 및 핵산 전이효소 (adenyldeaminase 1%, 1.5시간)를 순차적으로 적용시켜 가수분해시키는 것이 효모 추출물의 정미성을 높이는 최적의 효소 복합 사용공정으로 판단되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.317-323
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• 2016

본 연구에서는 C. fermentati SI가 생산하는 isoflavone 배당체 가수분해 효소를 클로닝하여 염기 서열을 밝힌 뒤 P. pastoris X-33에 형질전환하여 재조합 효소의 과발현을 시켰고, 또한 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 효소학적 특성을 조사하였다. 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 분자량은 약 50.4 kDa이었으며, Meyerozyma guilliermondii ATCC 6260의 exo-1,3-β-glucanase와 96%로 가장 높은 homology를 나타내었다. exo-1,3-β-glucanase의 ORF는 pPICZA 벡터로 클로닝 후 P. pastoris X-33으로 형질전환을 하였으며, His6-tag을 이용하여 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 citrate phosphate buffer pH 4.5에서 최적 활성을 나타내었으며, 효소의 최적 활성 온도는 40℃로 나타났다. 40℃이상에서는 효소의 활성이 급격하게 감소함을 확인 하였으며, pH 안정성을 조사한 결과 비교적 넓은 범위인 4−8 사이에서 80%이상의 활성을 유지하였다. 따라서, 재조합 효소의 과발현을 통해 isoflavone aglycone의 효율적인 생산에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.