• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.734-738
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• 2005

Xylanase를 생산하는 알칼리 내성 Bacillus alcalophilus AX2000의 chromosomal DNA로부터 xylanase 유전자를 cloning하여 그 염기배열 순서를 결정한 다음 이로부터 유전자 발현에 관련된 구조를 분석하였다. Xylanase 유전자의 cloning을 위해 제한효소 PstI으로 절단한 B. alcalophilus AX2000의 chromosomal DNA와 pUC19을 ligation 시켜 E. coli $DH5\alpha$에 형질전환시킨 후 형질전환체 중에서 xylanase 활성을 나타내는 재조합 plasmid pXTY99를 분리하였다. 재조합 plasmid pXTY99은 pUC19의 PstI 부위 내에 7kb의 외래 DNA가 삽입 되 었다. Cloning된 xylanase 유전자(xynT)의 염기배열을 분석한 결과 유전자의 크기는 1,020 bp이었고 이는 340개의 아미노산으로 구성된 분자량 40 kDa의 poly-peptide를 coding하고 있었다. 이 염기배열은 AUG 개시 codon으로부터 각각 259와 282 base상류에 TACAAT의 -10 box와 GTTCACA인 -35 box로 추정되는 염기배열이 존재하였으며 ribosome 결합부위가 존재하였다. B. alcalophilus AX2000의 xylanase와 아미노산배열의 유사성이 가장 높은 xylanase는 Bacillus sp. N137과 B. stearothemophilus 21 유래의 xylanase로 각각 $61\%$와 $59\%$의 유사성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.157-164
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• 2003

알칼리성 xylanase를 생산하는 균주를 토양으로부터 분리한 후 동정을 실시한 결과 Bacillus alcaiophilus으로 판명되었다. B. alcalophilus AX2000으로 명명한 본 균주는 pH 10.5에서 생육이 가장 좋았으며 효소활성도 가장 높았고 배지 중에 탄소원과 질소원으로서 0.5%(w/v) birchwood xylan과 0.5%(w/v) polypeptone/yeast extract를 각각 사용하였을 경우에 최대의 xylanase생산성을 나타내었다. Xylanase의 생합성근 glucose에 의한 catabolite repression을 받았으며 고농도의 xylose에 의해 효소의 생합성이 저해되었다. 조효소의 최적활성은 pH 10과 $50^{\circ}C$에서 나타났으며, pH 5에서 11까지의 넓은 pH범위에서 활성이 안정하게 유지되었고 효소의 열 안정성은 20~$60^{\circ}C$에서 30분간 처리시 90%이상의 잔존활성을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권5호
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• pp.501-508
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• 1998

An alkalophilic mi.croorganism (strain YB380), which produces yeast cell wall hydrolase extracellulary, was isolated from Korean soil. The rod-shaped cells were 0.3~0.4 by 2~4${\mu}{\textrm}{m}$ long, motile, aerobic, gram-positive, and spore-forming. The color of the colony was light yellow. The temperature range for growth at pH 9.0 was 25 to $45{\circ}C, with optimum growth at $35{\circ}C. The pH range for growth at $35{\circ}C was 8 to 11 with an optimum pH of 9.0. Therefore, the strain YB380 is an obligate alkalophile. The 16S rRNA of strain YB380 has a 99% sequence similarity with that of Bacillus alcalophilus. On the basis of physiological properties, cell wall fatty acid composition, and phylogenetic analysis, we propose that the isolated strain is Bacillus alcalophilus. The yeast cell wall hydrolase from Bacillus alcalophilus subsp. YB380 has been purified and partially characterized. The molecular weight was estimated to be 27,000 daltons with an optimum temperature and pH of $60{\circ}C and 9.0, respectively. The N-terminal amino acid sequence of the enzyme was analyzed as Gln- Thr- Val- Pro- Trp- Gly- Ile- Asn- Arg- Val.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.121-128
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• 2006

Bacillus alcalophilus AX2000으로부터 xylanase를 정제한 후 효소의 활성부위를 조사하기 위하여 여러 가지 화학수식제를 사용하여 효소활성의 저해도를 측정하였다. 여러 가지 화학 수식제 중에서 carbodiimide와 N-bromosuccinimide가 효소 활성을 완전히 저해시켜 glutamic acid또는 aspartic acid 잔기와 tryptophan 잔기가 효소의 활성부위에 관여하리라 추측되었다. 각각의 경우에 효소 실활은 수식제의 첨가농도에 따라 pseudo first-order kinetics 양식을 보여주었으며, carbodiimide와 N-bromosuccinimide는 각각 비경쟁적 저해와 경쟁적 저해방식을 나타내었다. 기질첨가에 의한 효소활성 보호실험을 통하여 tryptophan 잔기가 기질결합부위라 판단 되었다. 효소 실활속도의 분석에 의해 효소활성에는 2개의 glutamic acid 또는 aspartic acid 잔기와 1개의 tryptophan 잔기가 관여하는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1143-1149
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• 2003

본 연구는 Streptococcus mutans를 특이적으로 용균하는 효소를 탐색하고 효소생산 균주의 동정을 수행하였다. 토양으로부터 5,000여주의 알칼리 내성 판주를 선별하였으며 그중 용균활성이 있는 22주를 선별하였으며 가장 용균활성이 높은 균주 1주를 선별하여 Strain No. 4830이라 명명한 후 효소의 생산 조건 및 효소의 특성을 확인한 결과 pH 5에서부터 pH 11에서 안정하였으며 pH 7.0 이상에서 Streptococcus mutans에 대하여 용균활성이 나타났다. 또한 $30^{\circ}C$ 이상에서 효소의 활성을 확인할 수 있었으며 $50^{\circ}C$에서 최대효소활성을 확인하였다. 효소의 열안정성은 $40^{\circ}C$ 이하에서는 안정한 것으로 확인되었다. 균주의 특성을 검토한 결과 균체의 지방산 조성은 중성 조건에서 생장하는 Bacillus계열과는 달리 16-C계열의 지방산함량이 상당히 높은 것을 확인하였으며 Obligate alkalophilic의 특성으로 알려진 branched 15-C 지방산인 $iso-C_{15:0}$와 $anteiso-C_{15:0}$의 함량이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 생화학적 특성으로 Bacillus 계열로 추정이 가능하였으며 다양한 종류의 당류에 대하여 acid를 형성하지 않은 것으로 확인되어 Strain No. 4830은 Obligate alkalophilic의 특성을 나타내었다. 또한 15% NaCl의 농도에서도 생장하는 것으로 보여 염에 대하여 내성을 갖는 것으로 나타났다. 16S rRNA 분석결과 Bacillus alcalophilus 균주와 94%의 유사성을 나타내었으나 생화학적 및 이화학적인 특성 등에서 Bacillus alcalophilus와 다른 균주로 동정되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권3호
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• pp.508-514
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• 2001

A stuructural gene (ycl) encoding novel yeast cell wall hydrolase, YCL, was cloned from alkalophilic Bacillus alcalophilus subsp. YB380 by PCR, and transformed into E. coli JM83. Based on the N-terminal and internal amino acid sequences of the enzyme, primers were designed for PCr. The positive clone that harbors 1.8 kb of the yeast cell wall hydrolase gene was selected by the colony hybridization method with a PCR fragment as a probe. According to the computer analysis, this gene contained a 400-base-paired N-terminal domain of the enzyme. Based on nucletide homology of the cloned gene, a 850 bp fragment was amplified and the C-terminal domain of the enzyme was sequenced. With a combination of the two sequences, a full nucleotide sequence for YCL was obtained. This gene, ycl, consisted of 1,297 nucleotides with 27 nucleotides with 27 amino acids of signal sequence, 83 redundant amino acids of prosequence, and 265 amino acids of the mature protein. This gene was then cloned into the pJH27 shuttle vector and transformed into the Bacillus subtilis DB104 to express the enzyme. It was confirmed that the expressed cell wall hydrolase that was produced by Bacillus subtilis DB104 was the same as that of the donor strain, by Western blot using polyclonal antibody (IgY) prepared from White Leghorn hen. Purified yeast cell wall hydrolase and expressed recombinant protein showed a single band at the same position in the Western blot analysis.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.316-321
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• 2016

본 연구에서는 박테리아를 흡착한 팽창질석 기반의 친생태 잔디블록의 압축강도 발현과 흡수율 및 생태환경영향 평가를 실시하였다. 경화된 콘크리트의 극건조 환경 및 강알칼리성 환경에서 생장이 가능하며, 식물생장성 증대 효과를 갖는 Bacillus alcalophilus와 Rhodoblastus acidophilus를 $10^9cell/mL$로 배양하여 혼합 사용하였다. 배양이 완료된 박테리아는 생장처 제공을 위한 재료로서 팽창질석에 흡착하였으며, 이를 잔디블록 제조 시 골재의 체적 대비 7.5%와 10% 혼입하였다. 개발된 친생태 잔디블록은 압축강도와 흡수율은 KS 규격을 만족하면서, 수질의 COD 저감, 어류생장 및 식물생장증대에 효과를 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.165-171
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• 2016

본 연구에서는 에코 프리캐스트 콘크리트 제품 개발을 위한 기초 연구로서 박테리아를 흡착한 팽창질석 기반의 친생태 모르타르를 개발하였으며, 압축강도 발현 및 생태환경영향 평가를 실시하였다. 경화된 모르타르의 극건조 환경 및 강알칼리성 환경에서 생장이 가능하며, 식물생장성 증대 효과를 갖는 Bacillus alcalophilus와 Rhodoblastus acidophilus를 분리 및 배양하였다. 배양이 완료된 박테리아는 생장처 제공을 위한 재료로서 선택된 팽창질석에 흡착하였으며, 이를 배합시 골재의 체적 대비 혼입하여 모르타르를 제작하였다. 평가 결과 친생태 모르타르는 COD 및 T-N 수질정화능력 및 식물생장증대에 효과를 보였다. 모르타르의 압축강도 발현 및 비용적 측면을 고려했을 때, 박테리아 기반 팽창질석의 최적 치환율은 최대 10% 이하가 추천될 수 있었다.