The effect of physiological factors of beet armyworm, Spodoptera exigua (Hubner), on esterase variation was analyzed by comparing electrophoretic esterase isozymes. Each esterase isozyme was also characterized by substrate and inhibitor specificities. A total of 28 esterase isozymes were separated on 10% nondenaturing polycarylamide gel electrophoresis (PAGE). These isozymes were denoted from El to E28 according to cathodal migration distances. There was a variation in esterase isozymes among developmental stages. Larvae and pupae had more isozymes than did adults. Eggs had only eight isozymes. The isozymes of El and E2 were specific only in the first instar larvae. Esterases also showed variation according to different tissues. More kinds of esterase isozymes were found in epidermis and gut tissues than in hemolymph and fat body. Some isozymes were specific in epidermis (from El to E6), gut (E10, El 1, E25, E26, and E27), and hemolymph (E18). Among 10 naphthyl esters, a-naphthyl propionate was the most reactive substrate to the esterase isozymes. The isozymes were classified into cholinesterases (El0 and E24), arylesterases (E4, E9, E17, E19, E21, and E23), and carboxylesterases (the others) on the basis of inhibition by the esterase inhibitors-eserine, dichlorovos, moncrotophos, and paraoxon.
A new series of 2,5-disubstituted-1,3,4-thiadiazoles 6a-i was synthesized by overnight stirring various 1,4-disubstituted thiosemicarbazides 5a-i in polyphosphoric acid followed by neutralization. The structures of newly synthesized compounds 5a-i and 6a-i were characterized by IR, $^1H$ and $^{13}C$ NMR, elemental analysis and mass spectrometric studies. All the synthesized compounds were evaluated for their urease and acetylcholine esterase inhibition activities. Thiosemicarbazides 5a-i are found to possess excellent potential for urease inhibition, more than the standard drug. Thiosemicarbazides 5a-i are more potent urease inhibitor than their cyclic analogues thiadiazoles 6a-i. Almost all of the compounds are excellent inhibitors of acetylcholine esterase. The inhibition of acetylcholine esterase of compounds 5a, 5c, 5d, 5g, 5i, 6e, 6f, 6g, and 6i is much more than that of standard drug.
The Pseudomonas fluorescens KCTC 1767, a selected and identified as potential candidate for stereo-specific resolution of rac-ketoprofen ethyl ester, was systematically investigated in order to induce the high level expression and detailed characterization of the expressing enzyme esterase. We cloned the esterase gene from chromosomal DNA of Pseudomonas fluorescens KCTC 1767 by PCR with two synthetic primers that desinged for simple purification. The recombinant esterase from Pseudomonas fluorescens KCTC 1767 exibited a high conversion rate and enantioselectivity to the (S)-ketoprofen ethyl ester as expected. The enzyme was easily purified to homogeniety by using a metal chelating affinity chromatography as a protein with poly histidine taq, and thus obtained 0.6 mg of protein from a 100 mL culture broth in a single step. The purified enzyme was steadily stable at the pH range from 7.0 to 10. The activity was also retained to be about 70% after the preincubation at $40^{\circ}C$ but over $50^{\circ}C$ lost the activity completely. The molecular mass of the esterase was estimated to be about 43 kDa on SDS-PAGE, and an identical result was also shown in gel filteration chromatography. The specific activity was calculated 27 mM/mg-protein/min by using the rac-ketoprofen ethly ester as a substrate.
About 3,000 bacterial colonies with esterase activities were isolated from soil samples by enrichment culture and halo-size on Luria broth-tributyrin (LT) plates. The colonies were assayed for esterase activity in microtiter plates using enantiomerically pure (R)- and (S)-2-phenylbutyric acid resorufin ester (2PB-O-res) as substrates. Two enantioselective strains (JH2 and JH13) were selected by the ratio of initial rate of hydrolysis of enantiomerically pure (R)- and (S)-2-PB-O-res. When cell pellets were used, both strains showed high apparent enantioselectivity ($E_{app}>100$) for (R)-2PB-O-res and were identified as Exiguobacterium acetylicum. The JH13 strain showed high esterase activity on p-nitrophenyl acetate (pNPA), but showed low lipase activity on p-nitrophenyl palmitate (pNPP). The esterase was located in the soluble fraction of the cell extract. The crude intracellular enzyme preparation was stable at a pH range from 6.0 to 11.0.
Porcine liver esterase was immobilized in polyacrylamide gel for the enantioselective production of levofloxacin from ofloxacin butyl ester. The initial activity of immobilized esterase was found to be significantly affected by the polyacrylamide gel composition. The optimum concentrations of monomer and crosslinker were determined to be 20% and 8.3%, respectively. The activity of immobilized esterase was 55.4% compared to a free enzyme. Enantiomeric excess was maintained at 60%, almost the same level as that of free enzyme. In addition, the immobilized esterase could be used repeatedly up to 10 times without experiencing any severe loss of activity and enantioselectivity.
This study was carried out to investigate the genetic segregations and characteristics of off-type rice plants collected in Korea which were classified into seven groups based on grain characteristics. In the analysis of esterase electrophoresis, the long-grain red group was classified as 1 and 3 esterase isozyme zymogram(EIZ), the long-grain normal group was classified as 1, 3 and 7 EIZ. The extremely late sterility group was segregated variously as 1, 2, 1+2, 5, 6, 5+6, 7,8 ,7+8 and 12 EIZ. The long-grain red rice lines with 1 EIZ had a longer culm length and a lower length/width ratio to brown rice than the long-grain red rice lines with 3 EIZ. The long-grain normal rice lines with 3 EIZ had a longer culm length, shorter panicle length, greater number of tillers, lower length/width ratio of brown rice, and fewer number of grains per panicle than did the long-grain red rice lines with 1 or 7 EIZ.
Nara Shin;Jinok Oh;Suwon Kim;Yeda Lee;Yuni Shin;Suhye Choi;Shashi Kant Bhatia;Yung-Hun Yang
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.34
no.7
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pp.1530-1543
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2024
With an increase in the commercialization of bioplastics, the importance of screening for plastic-degrading strains and microbes has emerged. Conventional methods for screening such strains are time-consuming and labor-intensive. Therefore, we suggest a method for quickly and effectively screening plastic-degrading microbial strains through dual esterase assays for soil and isolated strains, using p-nitrophenyl alkanoates as substrates. To select microbe-abundant soil, the total amount of phospholipid fatty acids (PLFAs) included in each soil sample was analyzed, and esterase assays were performed for each soil sample to compare the esterase activity of each soil. In addition, by analyzing the correlation coefficients and sensitivity between the amount of PLFAs and the degree of esterase activity according to the substrate, it was confirmed that substrate pNP-C2 is the most useful index for soil containing several microbes having esterase activity. In addition, esterase assays of the isolated strains allowed us to select the most active strain as the degrading strain, and 16S rRNA results confirmed that it was Bacillus sp. N04 showed the highest degradation activity for polybutylene succinate (PBS) as measured in liquid culture for 7 days, with a degradation yield of 99%. Furthermore, Bacillus sp. N04 showed degradation activity against various bioplastics. We propose the dual application of p-nitrophenyl alkanoates as an efficient method to first select the appropriate soil and then to screen for plastic-degrading strains in it, and conclude that pNP-C2 in particular, is a useful indicator.
YOO, DONGWAN;ICK-DONG YOO;YOUNG-HO YOON;FRANK L GRAHAM;LORNE A. BABIUK
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.2
no.3
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pp.174-182
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1992
The hemagglutinin-esterase glycoprotein (HE) gene of bovine coronavirus, coupled with a simian virus 40 early promoter and polyadenylation signal, was inserted into a human adenovirus transfer vector. The transfer vector was used to co-transfect 293 cells along with adenovirus genomic DNA. The hemagglutinin-esterase transcription unit was rescued into the adenovirus genome by homologous in vivo DNA recombination between the vector plasmid DNA and the adenovirus genomic DNA, and a recombinant adenovirus was isolated by several rounds of plaque assays. Thus the recombinant adenovirus carries the hemagglutinin-esterase gene in the early transcription region 3 (E3) of the adenovirus genome in the parallel orientation to the E3 transcription. The recombinant adenovirus synthesized the HE polypeptide in HeLa cells as demonstrated by immunoprecipitation with anti-coronavirus rabbit antisera. The recombinant HE polypeptide could be labelled by $[^3H]$glucosamine, demonstrating that the recombinant HE was glycosylated. Cells expressing the HE polypeptide exhibited hemadsorption activity when incubated with mouse erythrocytes. The HE was transported to the plasma membrane as shown by the cell surface immunofluorescence, indicating that the recombinant HE polypeptide retained its biological activities. Potential for the use of infectious recombinant adenovirus as a live virus-vectored vaccine candidate for bovine coronavirus disease is discussed.
The purification of a thermostable esterase expressed in Escherichia coli was investigated using thermoprecipitation of unclarified cell homogenates followed by after applying the heat-treated lysate to phenyl-sepharose column, and elution with detergent. Heat treatment at $70^{cdot}C$ was capable of removing to E. coli proteins. Specially, the thermoprecipitation with 15% polyethylene glycol 8000 can remove host proteins and nucleic acids efficiently. Various detergents were used to recover the esterase, which was strongly bound to phenyl-sepharose resin. Triton X-100, non-ionic detergent, was found to be the most efficient of all tested detergents.
Bioassay-guided fractionation of a methanol extract of Ganoderma lucidum gave a pure cholesterol esterase inhibitor. On the basis of spectroscopic analysis and comparison with data from the literature, the structure of this compound was identified as $5{\alpha},8{\alpha}$-epidioxyergosta-6,22-dien-$3{\bet}$-ol (compound I). This compound inhibited cholesterol esterase activity with an $IC_{50}$ value of $42{\mu}M$. Lineweaver-Burk plot analysis revealed that compound I is a noncompetitive inhibitor. The findings of this study suggest that compound I may be the active principle of the hypocholesterolemic effect of Ganoderma lucidum.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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