• 미생물학회지
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• 제39권2호
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• pp.76-82
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• 2003

Alcaligenes faecalis T1의 Poly(3-hydroxybutyrate)(PHB) depolymerase활성 증진을 위해 DNA shuffling방법을 이용하였다. 제조된 A. faecalis T1의 PHB depolymerase 돌연변이 유전자의 library를 Pseudomonas syringae의 icenucleation protein유전자를 포함하는 발현벡터 pJHCll에 클로닝하여 약 7,000개의 형질전환체를 얻었다. 탄소원으로 PHB또는 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)를 포함하는 M9최소배지를 이용하여 형질전환체들로부터 활성이 서로 다른 돌연변이주들을 선별하였다. 이들의 PHB depolymease 활성은 평판배지에서의 halo형성 및 배양 상등액을 이용한 탁도 감소 실험으로 확인하였으며,형질전환체들 중에서 shuffling전의 대조군에 비하여 사용된 기질에 따라 효소활성이 1.8-3.2배 증진된 II-4 돌연변이주를 얻었다. DNA 염기서열의 분석을 통하여 II-4의 PHB depolymease에는 3개의 아미노산 치환(A1a209Va1, Leu258Phe, Asp263Thr)이 이루어졌음을 확인하였다. 여러 가지 돌연변이주의 아미노산 서열의 변화를 분석한 결과, PHB depolymerase의 catalytictriad주위에 기존 아미노산에 비하여 보다 소수성인 아미노산으로의 치환이 소수성 기질인 PHB에 대한분해 활성 중진에 기여하는 것으로 추정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.752-756
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• 2006

최근 수계의 총질소(T-N) 규제가 강화되면서 기존 BAF 공정의 개선을 위해 독립적인 무산소조가 추가로 도입되었다. 본 연구에 사용된 공정은 유기물과 질산화 중심으로 개발 된 기술인 $Biobead^{(R)}$공법으로 상용화된 상향류의 BAF공정의 하나이다. 독립적인 무산소조의 도입의 타당성을 검토하기 위해 분자생물학적 방법의 하나인 PCR-DGGE기법이 수행되었다. 두 가지 type의 nitrite reductase genes를 통해 진행되었는데, nirS로 암호화된 cytocrome $cd_1$ nitrite reductase gene과 nirK로 암호화된 Cu를 함유한 nitrite reductase gene이다. 이러한 탈질 기능유전자를 이용하여 PCR-DGGE를 통해 탈질 목적으로 순화된 독립적인 무산소조의 탈질미생물의 군집을 해석하였다. PCR 증폭결과, 탈질을 수행하는 무산소조 내에서는 nirS와 nirK유전자 가운데 nirS유전자만 검출되었고, DGGE 분석결과, 최초 식종원으로 이용된 활성슬러지에서는 상대적으로 많은 band들이 검출되는 반면, 무산소조 내에서는 운전일수와 nitrate 부하량이 증가할수록 단일 band로 우점화 하는 경향을 나타내었다. DGGE band에 대한 염기서열 분석결과, 식종 슬러지의 경우 다양한 uncultured bacteria가 나타났으나, nitrate 제거율이 높은 안정화된 무산소조에서는 alcaligenes faecalis 등 특정 탈질미생물이 우점화 되는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이러한 탈질미생물 군집특성을 가지는 무산소조의 도입은 96%이상의 안정적인 탈질을 가능하게 하였으며, BAF 공정 개선을 위한 독립적인 무산소조의 도입은 적절한 것으로 판단되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권8호
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• pp.872-876
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• 2001

Topological changes caused by the alkaline and enzymatic attacks of solution-grown, chain-folded lamellar crystals (SGCs) of poly[(R)-3-hydroxybutyrate] P(3HB) have been studied in order to investigate the chain-folding structure in P(3HB) crystal regions. NaOH and an extracellular PHB depolymerase purified from Alcaligenes faecalis T1 were used for alkaline and enzymatic hydrolysis, respectively. The measurements were performed on crystals attached to a substrate which is inactive to degradation mediums. Both alkaline and enzymatic attacks lead to a breakup of the lamellar crystals along the crystallographic b-axis during initial erosion. Since hydrolysis preferentially occurs in amorphous regions, this morphological result reflects relatively loosely packed chains in core parts of lamellar crystals. Additionally, it was supported by the ridge formation along the b-axis in the lamellar crystals after thermal treatment at a low temperature because of the thermally sensitive nature of the loosely packed chains in lamellar crystals. However, the alkaline hydrolysis accompanied the chain erosions or scissions in quasi-regular folded lamellar surfaces due to smaller size of alkaline ions in comparison to the enzyme, resulting in the decrease of molecular weight.