• 제목/요약/키워드: Bacillus CMCase

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Variations in Protein Glycosylation in Hansenula polymorpha Depending on Cell Culture Stage

  • Kim, So-Young;Sohn, Jung-Hoon;Pyun, Yu-Ryang;Choi, Eui-Sung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권12호
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    • pp.1949-1954
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    • 2007
  • A simple way to prevent protein hyperglycosylation in Hansenula polymorpha was found. When glucose oxidase from Aspergillus niger and carboxymethyl cellulase from Bacillus subtilis were expressed under the control of an inducible methanol oxidase (MOX) promoter using methanol as a carbon source, hyperglycosylated forms occurred. In contrast, MOX-repressing carbon sources (e.g., glucose, sorbitol, and glycerol) greatly reduced the extent of hyperglycosylation. Carbon source starvation of the cells also reduced the level of glycosylation, which was reversed to hyperglycosylation by the resumption of cell growth. It was concluded that the proteins expressed under actively growing conditions are produced as hyperglycosylated forms, whereas those under slow or nongrowing conditions are as short-glycosylated forms. The prevention of hyperglycosylation in the Hansenula polymorpha expression system constitutes an additional advantage over the traditional Saccharomyces cerevisiae system in recombinant production of glycosylated proteins.

버섯부산물 퇴적발효 시 섬유소 분해균 접종이 섬유소 분해성 효소 활력과 면양의 영양소 이용성에 미치는 영향 (Effects of Cellulolytic Microbes Inoculation During Deep Stacking of Spent Mushroom Substrates on Cellulolytic Enzyme Activity and Nutrients Utilization by Sheep)

  • 김영일;정세형;양시용;허정원;곽완섭
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.667-676
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    • 2007
  • 본 연구는 톱밥주원료의 병재배 버섯폐배지의 퇴적발효 간 섬유소분해성 미생물 첨가가 발효물의 발효 성상, 균수 및 효소 활력에 미치는 영향을 평가하고, 미생물 처리한 버섯폐배지 급여시 면양의 영양소 이용성에 미치는 효과를 구명하고자 실시하였다. 면양 대사시험의 경우, 면양 6두를 공시하여 배합사료, 볏짚 그리고 버섯폐배지를 각각 70:15:15(건물기준)의 비율로 급여하였다. 처리구의 버섯폐배지는 퇴적발효 시 4종의 섬유소 분해균(201-3, 201-7, 206-3, 3)을 접종하였다. 1.2 M/T 규모의 버섯폐배지의 퇴적발효 온도는 발효 7일 이내에 50 ℃ 내외에 도달하였다. 고온의 발효열에 의해 발효 전과 비교해서 발효 후에는 대조구와 균처리구 모두 총균수가 현저히 감소하였고(P<0.05), 처리에 따른 차이는 없었다(P>0.05). 섬유소 분해효소의 활력에 있어서, CMCase와 xylanase의 활력은 퇴적발효 처리에 의해 공히 현저히 감소하였다(P<0.05). 발효 후에는 대조구와 비교해서 미생물 처리구에서 CMCase 활력은 2.5배 정도, xylanase 활력은 4배 정도 더 높았다(P<0.05). 리그닌 분해 효소인 laccase와 MnP의 활력은 미생물 처리에 따른 차이는 없었다. 면양대사시험 결과, 버섯폐배지를 볏짚 급여량의 50%(총사료의 15%)와 대체하였을 때(건물기준) 미생물 처리한 폐배지 발효물 급여 시에는 무처리 폐배지 발효물 급여시와 비교하여 면양체내에서의 ash(P=0.051), NFE(P=0.071), hemicellulose(P=0.087) 및 NDF(P=0.096)의 전장 소화율은 증가하는 경향이었으며, 체내 질소 균형은 차이가 없었다(P>0.05). 따라서 이러한 연구 결과는 톱밥주원료 버섯폐배지의 발효사료화 시 섬유소분해성 미생물 처리는 반추동물에 의한 폐배지 영양소의 체내 이용성을 향상시킬 수 있음을 시사해 주고 있다.

버섯폐배지로부터 섬유소분해력이 높은 중온성 균의 분리 및 균주생산을 위한 배지조건의 최적화 (Isolation and Identification of High Cellulolytic Bacteria from Spent Mushroom Substrate and Determination of Optimal Medium Conditions for the Growth)

  • 김영일;정세형;석준상;양시용;허정원;곽완섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.255-260
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    • 2007
  • 본 연구는 톱밥주원료 버섯폐배지의 효과적 사료화를 위한 균주개발을 목적으로 버섯폐배지로부터 섬유소분해력이 높은 중온성 균주의 분리 동정하고 균주생산을 위한 배지의 최적화 조건 도출을 위하여 실시하였다. Xylanase와 CMCase의 활력이 높으면서 amylase와 pretense의 활력이 낮아 선발된 균은 201-3, 206-3번이며, 동정결과 201-3은 Enteerobacter ludwigii로 동정되어 Ent. ludwigii KU201-3으로, 206-3은 Bacillus cereus로 동정되어 B. cereus KU206-3으로 명명하였다. 균주생산을 위한 적정 액상배양조건은 Ent. ludwigii KU201-3 질소원으로 soybean meal 1%, 탄소원으로 sucrose 3%가, B. cereus KU206-3은 질소원으로 soybean meal 3%, 탄소원으로 molasses 1%인 것으로 나타났다.

고효율 효소를 분비하는 균주의 선발 및 신문고지의 효소탈묵 특성(제3보) -고지탈묵용 Bacterial Cellulase와 Xylanase의 생산- (Screening of Microorganisms Secreted High Efficient Enzymes and Properties of Enzymatic Deinking for Old Newsprint(III) -Production of bacterial cellulase and xylanase for enzymatic deinking of old newsprint-)

  • 박성철;강진하;이양수
    • 펄프종이기술
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    • 제37권1호
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    • pp.25-37
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    • 2005
  • This study was carried out to examine the optimal cultural condition in enzyme activities of CMCase, FPase and xylanase in selected strains which secret extracellular enzymes for using deinking agent to old newsprint. The results of this study were as follow: The production of enzyme by Bacillus pumilus I was maximal as grown on the medium, containing of rice bran+xylan $2.0\%$, peptone $0.8\%,\;K_2HPO_4\;0.1\%\;and\;CaCl_2\;0.06\%$ at pH 8.0 and $28^{\circ}C$ for 72 hours. Optimal cultural condition of B. subtilis I was avicel+xylan $3.5\%,\;urea\;0.4\%,\;K_3PO_4\;0.1\%\;and\;CaCl_2\;0.015\%$ at pH 9.0 and $28^{\circ}C$ for 36 hours. The maximal enzyme production was observed in the medium, containing of avicel+xylan $3.5\%,\;urea\;1.6\%\;and\; K_2HPO_4\;0.125\%$ with pH 9.0 when B. pumilus II was cultured at $28^{\circ}C$ for 60 hours. The production of enzyme by B. subtilis IT was maximal as grown on the medium, containing of xylan $2.0\%,\;yeast\; extract\;0.6\%,\;K_2HPO_4\;0.1\%\;and\;ZnSO_4\;0.04\%$ at pH 8.0 and $34^{\circ}C$ for 36 hours. The activities of FPase and xylanase in tested 4 strains were not much different with Thermomonospora fusca.

버섯의 안정적 생산을 위한 최적배지의 개발 (Development of Optimal Culture Media for the Stable Production of Mushroom)

  • 갈상완;이상원
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제45권2호
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    • pp.71-76
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    • 2002
  • 세균성 갈색무늬병과 푸른곰팡이 병에 길항력을 갖는 느타리버섯배지를 개발하기 위해서 자연계로부터 항균 미생물을 순수분리하였다. 분리균주가 생산하는 섬유성분해 효소 및 전분분해 효소의 활성을 검토한 결과 SD-1, 10, 11 및 16균주는 carboxy methyl cellulase(CMCase) 활성이 높았고, SD-4, 10, 14 및 15균주는 glucoamylase활성이 높은 것으로 나타났다. 그리고 이들 분리 균주는 carboxy methyl cellulose(CMC) 및 전분 함유 평판배지에서 뚜렷한 clear zone을 형성하였다. 병원성균에 대한 항균력을 검토한 결과 SD-10과 SD-11은 Pseudomonas tolaasii ATCC-14340 및 P. tolaasii ATCC-51312의 병원균에 강한 길항작용을 나타내었고, SD-1, SD-10및 SD-ll은 푸른곰팡이 병을 유발하는 Trichoderma virence와 T. harzianum에 강한 길항작용을 나타내었다. 분리균과 버섯 균사체와의 생육관계를 검토한 결과 SD-1은 Pleurotus ostreatus ASI-2042에, SD-15는 Pleurotus ostreatus ASI-2180에 약간의 생육저해를 일으킬 뿐 다른 분리균주들은 전혀 버섯균사체의 생육에 영향을 미치지 못하였다. 분리균주의 최적생육온도는 $30{\sim}35^{\circ}C$이었고, 생육가능온도 범위는 $15^{\circ}C{\sim}55^{\circ}C$로 매우 넓었다. 분리균 중에서 SD-1, 10 및 11균주를 느타리버섯 재배현장에 적용시켰을 때 대조구에 비하여 분리균을 접종한 시험구에서는 느타리버섯의 균사 및 자실체의 성장이 매우 균일하고 버섯의 품질이 우수하였다. 그리고 분리균 중에서 SD-10과 11을 균체지방산 조성을 검토한 결과 Bacillus sp.과 아주 유사하였다. 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다. (2.21%), 그리고 열매에서는 ${\alpha}-pinene$ (20.24%) > 1,8-cineole (11.47%) > ${\beta}-pinene$ (9.79%) > u-terpineol (7.08%) > sabinene (3.68%) limonene (2.77%)의 순서로 조성비율이 높았다. 전반적으로 순비기나무의 잎과 열매에서 분리한 정유에서는 monoterpene류의 조성비율이 높았으나 꽃과 줄기에서는 잎이나 열매에 비해 sesquitepene류, diterpene류 이외에도 구조를 동정하지 못하였으나 diterpene류 일 것으로 예상되는 분자량이 비교적 큰 성분들의 조성비율이 높았다./TEX>에서는 TA98 균주에서 $(100{\mu}g/plate)$의 시료농도에서는 부탄올 분획물이 89.92%로 가장 높은 억제효과를 보였으며 TA100 균주에서는 메탄올 추출물이 77.47%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 암세포주(A549, Hep3B, MCF-7)에 대한 씀바귀 뿌리추출물의 세포독성을 알아보기 위하여 실험한 결과, 페암세포주인 A549세포에서는 에칠아세테이트 분획물$(250{\mu}g/ml)$이 91.67%로 가장 높은 억제효과를 나타내었고, 간암세포주인 Hep3B에서는 에칠아세테이트 분획물 $(500{\mu}g/ml)$이 75.01%로 가장 높은 억제효과를 나타냈으며, 유방암 세포주인 MCF-7에서도 에칠아세테이트 분획물$(500{\mu}g/ml)$이 84%로 가장 높은 억제효과를 보였다. 정상 간세포주인 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과를 나타낸 것으로 $(500{\mu}g/ml)$ 시료 첨가시 암세포에 대하여 대부분 50% 전후(물 분획물 제외)의

Characterization of a Multimodular Endo-β-1,4-Glucanase (Cel9K) from Paenibacillus sp. X4 with a Potential Additive for Saccharification

  • Lee, Jae Pil;Kim, Yoon A;Kim, Sung Kyum;Kim, Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권4호
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    • pp.588-596
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    • 2018
  • An endo-${\beta}$-1,4-glucanase gene, cel9K, was cloned using the shot-gun method from Paenibacillus sp. X4, which was isolated from alpine soil. The gene was 2,994 bp in length, encoding a protein of 997 amino acid residues with a predicted signal peptide composed of 32 amino acid residues. Cel9K was a multimodular enzyme, and the molecular mass and theoretical pI of the mature Cel9K were 103.5 kDa and 4.81, respectively. Cel9K contains the GGxxDAGD, PHHR, GAxxGG, YxDDI, and EVxxDYN motifs found in most glycoside hydrolase family 9 (GH9) members. The protein sequence showed the highest similarity (88%) with the cellulase of Bacillus sp. BP23 in comparison with the enzymes with reported properties. The enzyme was purified by chromatography using HiTrap Q, CHT-II, and HiTrap Butyl HP. Using SDS-PAGE/activity staining, the molecular mass of Cel9K was estimated to be 93 kDa, which is a truncated form produced by the proteolytic cleavage of its C-terminus. Cel9K was optimally active at pH 5.5 and $50^{\circ}C$ and showed a half-life of 59.2 min at $50^{\circ}C$. The CMCase activity was increased to more than 150% in the presence of 2 mM $Na^+$, $K^+$, and $Ba^{2+}$, but decreased significantly to less than 50% by $Mn^{2+}$ and $Co^{2+}$. The addition of Cel9K to a commercial enzyme set (Celluclast 1.5L + Novozym 188) increased the saccharification of the pretreated reed and rice straw powders by 30.4% and 15.9%, respectively. The results suggest that Cel9K can be used to enhance the enzymatic conversion of lignocellulosic biomass to reducing sugars as an additive.