• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권5호
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• pp.442-449
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• 1998

CGTase를 이용한 당전이 xylitol의 합성과 당전이 xylitol의 비피더스균 생육증식 효과에 대한 연구를 수행하였다. 수종의 세균류가 분비하는 CGTase의 xylitol에 대한 당전이능을 비교하였으며, Thermoanaerobacter sp. 유래의 CGTase가 가장 우수한 당전이능을 보였다. 각종 당공여체를 검토한 결과 압출전분이 가장 우수한 결과를 보였으며, 당전이 효소반응의 최적 조건을 검토하였다. 생성된 당전이 xylitol을 활성탄-셀라이트 칼럼 크로마토그래피를 이용하여 분리하여 두 개의 fraction인 F-I, F-II를 얻었다. 이들의 당쇄결합 양상을 FAB mass spectrometer와 $^{13}$C-NMR spectrometer, 그리고 glucoamylase을 이용한 효소소화법을 이용하여 분석한 결과 xylitol에 glucose와 maltose 분자가 $\alpha$-1,4 결합되어 있는 것으로 유추되었다. 얻어진 당전이 xylitol은 xylitol과는 달리 Bifidobacterium breve에 대한 생육촉진효과를 보였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권3호
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• pp.174-180
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• 2000

Cyclodextrin glucanotransferase (CGTasa) from Thermoanaerobacter sp. was adsorbed on the ion exchange resin Amberlite IRA-900. The optimum conditions for the immobilization of the CGTase were pH6.0 and 600 U CGTase/g resin, and the maximum yield of immobilization was around 63% on the basis of amount ratio of the adsorbed enzyme to intial amount in the solution. Immobilixation of CGTase shifted the optimum temperature for the enzyme to peoduce transglycosylated xylitol from 7$0^{\circ}C$ to 9$0^{\circ}C$ and improved the thermal stability of immobilized CGTase, especially after the addition of soluble starch and calcium ions. Transglycosylated xylitol was continuoncly produced using immobilized CGTase in the column type packed bed reactor, and the operating conditions for maximum yield were 10%(w/v) dextrin (13 of the dextrose equivalent) as the glycosyl donor, 10%(w/v) dextrin (13 of the dextrose equivalent) as the glycosyl donor, 10%(w/v) xylitor as the glycosyl acceptor, 20mL/h of medium fiow rate, and 6$0^{\circ}C$. The maximum yield of transglycosylated xylitol and productivity were 25% and 7.82 g.L-1.h-1, respectively. The half-life of the immobilized CGTase in a column type packed bed reactor was longer than 30 days.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권6호
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• pp.465-471
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• 1997

Bacillus brevis CD162가 생산하는 cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase)를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex CL-6B 및 Sephadex G-150 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 분리정제하였다. 정제된 CGTase는 분자량이 약 74,000, 등전점은 약 6.3인 단백질이었고, 정제된 단백질을 SDS-PAGE한 후 변성된 단백질을 재활성시켜 zymogram을 수행한 결과 cyclodextrin glycosyltransferase임을 확인할 수 있었다. 이 효소의 최적활성 pH와 온도는 각각 8.0과 $55^{\circ}C$이었으며, pH $5.5{\sim}9.0$과 $50^{\circ}C$까지 안정한 활성을 보였다. 또한, CGTase의 $NH_2$-말단 부위의 아미노산서열은 Ser-Val-Thr-Asn-Lys-Val-Asn-Tyr-Ser-Lys-Asp-Val-Ile-Tyr-Gln 이었으며, 전분으로부터 cyclodextrin으로의 전환률을 분석한 결과, ${\alpha}$-cyclodextrin은 1.3%, ${\beta}$-cyclodextrin은 33.9% ${\gamma}$-cyclodextrin은 9.7% 이었다.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.164-167
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• 2004

효소인 싸이클로덱스트린글루카노트란스퍼라제 (CGTase)는 효소의 활성도에 칼슘이 관련된 분자내 당 전이반응에 의해 녹말과 그에 관련된 $\alpha$-1,4-glucan의 기질을 싸이클로덱스트린으로 생성시키는 산업적으로 가장 많이 응용되는 효소 중에 하나이다. 수용성 녹말을 기질로 하여 CLEC화한 Bacillus macerans $\alpha$-CGTase 효소를 극한의 반응 조건인 계면활성제나 유기 용매가 혼합된 반응조건에서 실험한 결과, 이들 조건이 싸이클로덱스트린의 생산을 증가시키는 영향을 초래하였고 특히, 계면활성제인 SDS와 $\beta$-OG는 전체 싸이클로덱스트린의 생성을 증가시켰고 이 중에서 SDS와 Lubrol PX는 알파싸이클로덱스트린의 생성의 특이성의 결과를, 반면에 Triton x-100과 Tween 80은 알파싸이클로덱스트린의 생성을 억제하는 결과를 보였다. 유기용매인 DMSO, formamide, MPD, ethylene glycol 또한 사이클로 덱스트린의 전체 수율과 특이성에 영향을 미치는 효력을 보였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권1호
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• pp.31-36
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• 2001

AA의 2번 위치의 수산기에 부위특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래 CGTase의 AA-2G 생산최적조건을 검토하였다. AA-2G 생산에 효율적인 당공여체를 조사하기 위해 다양한 포도당 중합체를 당공여체로 사용하여 AA-2G 생산성을 검토한 결과 dextrin이 가장 높은 AA-2G 생산성을 나타내었으며, 대체적으로 중합도가 높은 당을 효율적으로 이용하였다. 최적 당공여체인 dextrin을 사용하여 AA-2G 생산최적조건을 검토한 결과 반응 혼합액을 2,500 units/ml의 CGTase, 기질농도, 15%, 기질농도비(AA-g/dextrin-g) 3:2으로 조성하여, $37^{\circ}C$ , pH 6.5에서 44시간 반응 시킨 후, 1,500 units/ml의 glucoamylase를 $55^{\circ}C$에서 15시간 반응시켰을 때 AA-2G의 생산이 최대를 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-79
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• 2008

L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권1호
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• pp.62-69
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• 1999

In order to investigate the critical amino acid residues involved in the catalytic activities of $\beta$-cyclodextrin glucanotransferase ($\beta$-CGTase) excreted by Bacillus firmus var. alkalophilus, the amino acid residues in $\beta$-CGTase were modified by various site-specific amino acid modifying reagents. The cyclizing and amylolytic activities of $\beta$-CGTase were all seriously reduced after treatment with Woodward's reagent K (WRK) modifying aspartic/glutamic acid, N-bromosuccinimde (NBS) modifying tryptophan, and diethylpyrocarbonate (DEPC) modifying histidine residues. The roles of tryptophan and histidine residues in $\beta$-CGTase were further investigated by measuring the protection effect of various substrates during chemical modification, comparing protein mobility in native and affinity polyacrylamide gel electrophoresis containing soluble starch, and comparing the $K_m$ and $V_{max}$ values of native and modified enzymes. Tryptophan residues were identified as affecting substrate-binding ability rather than influencing catalytic activities. On the other hand, histidine residues influenced catalytic ability rather than substrate-binding ability, plus histidine modification had an effect on shifting the optimum pH and pH stability.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권6호
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• pp.578-584
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• 1990

토양시료로부터 CGTase를 생산하는 중성의 호열성 미생물을 conogo red가 포함된 배지를 이용하여 분리하고, 분리균주의 형태학적, 생리학적 성질을 조사한 결과 Bacillus stearothermophilus No.239로 동정되었다. 초기 pH가 7.0인 soluble starch 2, defatted soybean meal 0.5, NaH_2PO_4.2H_2O$ 0.1및 $CaCl_2$ 0.01%5를 지닌 배지 에서$55^{\circ}C$, 48시간 진탕 배양하였을 때 배양액 1ml당 약 7.0unit로 가장 높은 효소생산량을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-124
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• 1993

An alkalophilic microorganism for overproduction of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) was newly isolated from hot-water spring soil, and identified as Bacillus firmus var. alkalophilus H609. The strain maintained stability during preservation and cultivation for the enzyme production, and produced significant amount of CGTase corresponding to the volumetric activity of 75 units/mL at 37C, initial pH of 11.2, and after 40 hours. The strain excreted several different proteins showing CGTase activity that catalyzed the formation of mainly beta-and Gamma-type cyclodextrin (ratio of 7:1) from soluble starch without accumulation of alpha-type. Other enzymatic properties were also investigated.