• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.204-212
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• 2009

대두의 발효를 통하여 생리활성을 가지고 있는 이소플라본 aglycone 함량을 높이기 위한 ${\beta}$-glucosidase와 대두에 다량 함유되어 있는 stachyose, rafinose와 같은 난소화성 oligosaccharides를 분해하기 위해 ${\alpha}$-galactosidase 효소 분비 미생물을 김치로부터 ${\alpha}$-galactosidase와 ${\beta}$-glucosidase를 생산하는 미생물을 탐색하였다. 탐색과정을 위해서 선별한 미생물을 16S rDNA sequencing 동정한 결과, Weissella cibaria 동정되어 Weissella cibaria K-M1-4로 명명하였다. Weissella cibaria K-Ml-4를 대두 액체배지에서 18시간동안 배양한 후, 생산한 효소는 배양액을 에탄을 침전, DEAE sepharose, sephacryl S-100HR column chromatography 통하여 ${\alpha}$-galactosidase의 경우, 정제도 5.3배, 수율 3.5% 그리고 ${\beta}$-glucosidase의 경우, 정제도 4.4배, 수율 2.9%로 정제되었다. ${\alpha}$-Galactosidase 효소특성은 $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 43% 잔존활성을 보였다. pH 8.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+}$과 $Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\alpha}$-D-galacto-pyranoside (PNPG) 기질에 대한 Km은 0.98 mM이었고, Vmax는 $1.81{\mu}$mole/min 이었다. ${\beta}$-Glucosidase 효소 특성은 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 46% 잔존활성을 보였다. pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\beta}$-D-gluco-pyranoside (PNPG)에 대한 Km값은 1.24mM이었고, Vmax는 $6.81{\mu}$mole/min 이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.316-322
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• 1998

N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine-sepharose를 담체로 하는 affinity chromatography에 의한 해바라기씨 유래 $\alpha$-galactosidase($\alpha$-D-galactoside galactohydrolase EC 3. 2. 1. 22)의 정제방법과 정제효소에 대한 효소화학적 성질을 규명하였다. N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine의 흡착제를 합성하여 sepharose에 coupling하였다. 기질 p-nitrophenyl $\alpha$-D-galactopyranoside에 대한 정제효소의 비활성은 291.66 units/mg였고, 조효소와 비교하여 115배의 정제 배율을 나타내었다. 정제효소의 순도는 SDS-polyacryl amide gel전기 영동법 에 의해 단일 band를 나타내었으며, 분자량은 42,000으로 추정되었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 4.5, 55$^{\circ}C$이며, pH 4-5, 30-55$^{\circ}C$의 범위에서 pH와 온도 안정성을 나타내었다. 또한 정제효소는 Ag$^{2+}$, Hg$^{2+}$, CO$^{2+}$의 금속에 의해 70%이상의 저해효과를 나타내었다. 정제효소는 melibiose, raffinose 및 copra galactomannan에 대한 galactose의 유리를 TLC에 의해 확인하였고, 각 기질에 대한 galactose의 가수분해 속도를 HPLC에 의해 비교하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권1호
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• pp.12-24
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• 2008

배경: 최근 조직판막의 구조적 손상에 있어서 동물면역 반응이 중요한 역할을 할 가능성이 제기되면서 동물의 대표적 이종항원 물질인 알파-갈 항원결정인자에 대한 환자의 면역반응에 관한 관심이 높아지고 있다. 또한 알파-갈은 세포 표면에 존재하며 이는 녹색콩 알파-갈락토시다아제 라는 효소를 이용하여 제거할 수 있다고 알려져 있고 조직 표면의 알파-갈 항원결정인자는 Griffonia Simplicifolia의 동종렉틴 중 B4타입에 선택적으로 결합하여 이를 이용해서 염색할 수 있다고 알려져 있다. 이에 본 연구팀은 조직판막을 만드는데 많이 사용되는 돼지의 대동맥 판막 및 심낭 조직을 가지고 녹색콩알파-갈락토시다아제를 이용하여 이들 조직의 알파-갈 항원결정인자를 제거할 수 있는지 알아 보고자하였다. 대상 및 방법: 신선한 돼지의 대동맥 판막 및 심낭 조직을 0.5 unit/mL, 1.0 unit/mL, 2.0 unit/mL 농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제로 pH 6.5, $4^{\circ}C$에서 24시간 처리한 뒤 이를 Griffonia Simplicifolia 동종렉틴 B4 타입을 이용한 면역조직형광염색으로 염색하여, 각각의 농도에서 효소 반응 후 해당 조직의 알파-갈 항원결정인자가 얼마나 제거되는지를 형광염색의 정도로 판단하였다. 결과: 돼지의 대동맥 판막 조직의 경우 1.0 unit/mL농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제를 pH 6.5, $4^{\circ}C$ 에서 24시간 처리하였을 때 형광염색이 거의 되지 않을 정도로 알파-갈 항원결정인자가 제거되었고 이는 효소의 농도를 2.0 unit/mL로 증가시켰을 때에도 비슷한 양상을 보였다. 돼지의 심낭 조직의 경우 효소 처리 전의 알파-갈 염색에서도 대동맥 판막조직에 비하여 많은 양의 형광염색을 보였으며 효소 처리의 농도도 대동맥 판막의 경우보다 높은 2.0 unit/mL의 농도에서 알파-갈 항원결정인자가 제거되는 양상을 보였다. 걸론: 돼지의 대동맥 판막 조직과 심낭 조직의 알파-갈 항원결정인자는 eriffonia simplicifolia의 동종렉틴 B4를 사용한 면역조직형광염색에서 잘 염색되었으며 이를 알파-갈락토시다아제를 사용하여 제거하였을 때 각각 1.0 unit/mL, 2.0 unit/mL 농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제를 $4^{\circ}C$, pH 6.5의 조건에서 24시간 반응시켰을 때 효과적으로 상당량 제거할 수 있었다. 향후 돼지의 판막조직 및 심낭조직으로 만드는 조직판막의 내구성 증대에 대표적인 동물 면역항원인 알파-갈 항원결정인자의 제거가 유용한 도구가 될 수 있을 것이며 앞으로 알파-갈락토시다아제로 처리한 돼지의 조직판막에 대한 인간혈장의 항-갈 항체 및 항-갈 단클론항체를 이용한 직접적인 면역학적 연구가 필요하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권12호
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• pp.1653-1663
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• 2010

The first gene (${\alpha}$-gal1) encoding an extracellular ${\alpha}$-Dgalactosidase from the thermophilic fungus Talaromyces emersonii was cloned and characterized. The ${\alpha}$-gal1 gene consisted of an open reading frame of 1,792 base pairs interrupted by six introns that encoded a mature protein of 452 amino acids, including a 24 amino acid secretory signal sequence. The translated protein had highest identity with other fungal ${\alpha}$-galactosidases belonging to glycosyl hydrolase family 27. The ${\alpha}$-gal1 gene was overexpressed as a secretory protein with an N-terminal histidine tag in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Recombinant ${\alpha}$-Gal1 was secreted into the culture medium as a monomeric glycoprotein with a maximal yield of 10.75 mg/l and purified to homogeneity using Hisbinding nickel-agarose affinity chromatography. The purified enzyme was maximally active at $70^{\circ}C$, pH 4.5, and lost no activity over 10 days at $50^{\circ}C$. ${\alpha}$-Gal1 followed Michaelis-Menten kinetics ($V_{max}\;of\;240.3{\mu}M/min/mg,\;K_m\;of\;0.294 mM$) and was inhibited competitively by galactose ($K_m{^{obs}}$ of 0.57 mM, $K_i$ of 2.77 mM). The recombinant T. emersonii ${\alpha}$-galactosidase displayed broad substrate preference, being active on both oligo- and polymeric substrates, yet had strict specificity for the ${\alpha}$-galactosidic linkage. Owing to its substrate preference and noteworthy stability, ${\alpha}$-Gal1 is of particular interest for possible biotechnological applications involving the processing of plant materials.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.852-860
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• 2012

An Antarctic bacterial isolate displaying extracellular ${\alpha}$-galactosidic activity was named Paenibacillus sp. LX-20 based on 16S rRNA gene sequence analysis. Optimal activity for the LX-20 ${\alpha}$-galactosidase occurred at pH 6.0-6.5 and $45^{\circ}C$. The enzyme immobilized on the smart polymer Eudragit L-100 retained 70% of its original activity after incubation for 30 min at $50^{\circ}C$, while the free enzyme retained 58% of activity. The enzyme had relatively high specificity for ${\alpha}$-D-galactosides such as p-nitrophenyl-${\alpha}$-galactopyranoside, melibiose, raffinose and stachyose, and was resistant to some proteases such as trypsin, pancreatin and pronase. Enzyme activity was almost completely inhibited by $Ag^+$, $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$, and sodium dodecyl sulfate, but activity was not affected by ${\beta}$-mercaptoethanol or EDTA. LX-20 ${\alpha}$-galactosidase may be potentially useful as an additive for soybean processing in the feed industry.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.39-43
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• 1990

본 저해물질은 10Mug의 Alpha-D-glucosidase에 대해서 50Mug 및 100Mug을 첨가했을 때 저해율은 각각 60, 80 정도였으며 enzyme-inhibitor complex를 비교적 서서히 형성하여 5분간 진처리하였을 때 약 55의 저해율을 나타내었다. 그리고 Alpha-D-glucosidase, Alpha-galactosidase및 Beta-galactosidase를 제외한 탄수화물 분해효소에 대해서는 저해능이 없었으며, Alpha-D-glucosidase에 대한 저해양상은 non-competitive type 이었으며 Ki 값은 118 $\mu$g/m$\ell$였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권11호
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• pp.1532-1539
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• 2012

The ${\alpha}$-galactosidase-coding gene agaAJB13 was cloned from Sphingomonas sp. JB13 showing 16S rDNA (1,343 bp) identities of ${\leq}97.2%$ with other identified Sphingomonas strains. agaAJB13 (2,217 bp; 64.9% GC content) encodes a 738-residue polypeptide (AgaAJB13) with a calculated mass of 82.3 kDa. AgaAJB13 showed the highest identity of 61.4% with the putative glycosyl hydrolase family 36 ${\alpha}$-galactosidase from Granulicella mallensis MP5ACTX8 (EFI56085). AgaAJB13 also showed <37% identities with reported protease-resistant or Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases. A sequence analysis revealed different catalytic motifs between reported Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases (KXD and RXXXD) and AgaAJB13 (KWD and SDXXDXXXR). Recombinant AgaAJB13 (rAgaAJB13) was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). The purified rAgaAJB13 was characterized using p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside as the substrate and showed an apparent optimum at pH 5.0 and $60^{\circ}C$ and strong resistance to trypsin and proteinase K digestion. Compared with reported proteaseresistant ${\alpha}$-galactosidases showing thermolability at $50^{\circ}C$ or $60^{\circ}C$ and specific activities of <71 U/mg with or without protease treatments, rAgaAJB13 exhibited a better thermal stability (half-life of >60 min at $60^{\circ}C$) and higher specific activities (225.0-256.5 U/mg). These sequence and enzymatic properties suggest AgaAJB13 is the first identified and characterized Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidase, and shows novel protease resistance with a potential value for basic research and industrial applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권12호
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• pp.2081-2084
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• 2007

A 2.5 kb aga gene encoding ${\alpha}$-galactosidase (${\alpha}$-Gal) from Leuconostoc mesenteroides SY1 was cloned into pSJE, an E. coli-Leuconostoc shuttle vector. The recombinant plasmid, pSJEaga, was introduced into Leuconostoc citreum KCTC3526 (ATCC49370) by electroporation. Transcription level of aga was the highest in cells grown on raffinose (1%, w/v) followed by cells grown on galactose, melibiose, fructose, glucose, and sucrose. Western blot using antibodies against ${\alpha}$-Gal showed similar results to slot-blot results and enzyme activity measurements. All the results indicated that the aga was successfully expressed in L. citreum and its transcription was under the carbon catabolite repression (CCR).

• 한국식품과학회지
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• 제25권2호
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• pp.191-195
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• 1993

인체의 대장은 여러 종류의 균들에 의하여 상재균총이 이루어져 있는데 이들중 혐기성 균들이 주종을 이루고 있다. 이들 혐기성 균들 중 가장 많은 수가 Bacteroides이다. 본 연구에서 한국인으로부터 분리된 Bacteroides fragilis Roid 8은 장내의 다른 혐기성 균주들에 비하여 $N-acetyl-{\beta}-glucosaminidase$, ${\alpha}-fucosidase$, ${\beta}glucuronidase$ chitobiase, PNPCase 등의 활성이 높았다. ${\beta}-galactosidase$, ${\beta}-xylosidase$, ${\alpha}-arabinofuranosidae$활성은 없었고 ${\alpha}-glucosidase$, ${\beta}-glucosidase$, ${\alpha}-galactosidae$ 등의 생산은 Bifidobacteria 에 비하여 낮았다. BHI 기본배지에 여러 종류의 탄수화물을 첨가하여 배양한 뒤 생산된 $N-acetyl-{\beta}-glucosaminidae$, ${\alpha}-fucosidase$, ${\beta}-glucuronidase$ chitobiase, PNPCase, ${\beta}-glucosidase$, ${\beta}-glucosidase$ ${\alpha}-galactosidase$ 활성을 조사한 결과 모두 glucose와 lactose 첨가배지에서 이들 효소들의 활성이 낮았다. 조사된 모든 효소들에 대하여 특이적으로 현저히 생산을 증가시키는 당은 없었다. 이들 8개의 효소에 대하여 최적 pH와 최적온도가 조사되었다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제6권1호
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• pp.32-39
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• 2006

저자들은 출생 후 정상적인 발달을 보이다가 생후 6개월부터 의식과 운동 발달의 퇴행을 보이던 13개월 환아에서 효소 검사를 시행하여 ${\beta}$-galactosidase의 결핍을 확인하고 $GM_1$-gangliosidosis type 1으로 진단하였지만, 후에 추가적으로 시행한 효소 검사에서 ${\alpha}$-neuraminidase의 결핍도 발견되어 galactosialidosis로 진단한 증례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.