• KSBB Journal
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 1993

The acetone-butanol fermentation by C. acetobutylicum has gained increasing attention for the following reasons. First, the finite supply of petrochemical resources, combined with increasing concern over global environmental effects and the unstable nature of the price of petroleum has renewed interest in the development of fermentation technology that allows utilzation of biomass wastes for the production of alcohol. Second, it serves as excellent model system for understading the regulation and molecular biology of tightly regulated complex primary metabolism, and for applications of metabolic engineering. In this review various aspects of acetone-butanol fermentation by C. acetobutylicm including strain and fermentation characteristics, enzyme regulation, and solvent formation mechanism, and product recovery and summarized.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권4호
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• pp.427-434
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• 2011

Mitochondria diseases have been reported to involve structural and functional defects of complex I-V. Especially, many of these diseases are known to be related to dysfunction of mitochondrial proton-translocating NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I). The dysfunction of mitochondria complex I is associated with neurodegenerative disorders, such as Parkinson's disease, Huntington's disease, and Leber's hereditary optic neuropathy (LHON). Mammalian mitochondrial proton-translocating NADH-quinone oxidoreductase (complex I) is largest and consists of at least 46 different subunits. In contrast, the NDI1 gene of Saccharomyces cerevisiae is a single subunit rotenone-insensitive NADH-quinone oxidoreductase that is located on the matrix side of the inner mitochondrial membrane. The Saccharomyces cerevisiae NDI1 gene using a recombinant adeno-associated virus vector (rAAV-NDI1) was successfully expressed in AML12 mouse liver hepatocytes and the NDI1-transduced cells were able to grow in media containing rotenone. In contrast, control cells that did not receive the NDI1 gene failed to survive. The expressed Ndi1 enzyme was recognized to be localized in mitochondria by confocal immunofluorescence microscopic analyses and immunoblotting. Using digitonin-permeabilized cells, it was shown that the NADH oxidase activity of the NDI1-transduced cells was not affected by rotenone which is inhibitor of complex I, but was inhibited by antimycin A. Furthermore, these results indicate that Ndi1 can be functionally expressed in the AML12 mouse liver hepatocytes. It is conceivable that the NDI1 gene is powerful tool for gene therapy of mitochondrial diseases caused by complex I deficiency. In the future, we will attempt to functionally express the NDI1 gene in mouse embryonic stem (mES) cell.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.99-103
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• 2013

유리화탄소전극 위에 탄소나노튜브(CNT), 전하전달체(CTC), 글루코스 산화효소(GOx), 폴리이온복합체(PIC, poly-L-lysine hydrobromiderhk과 poly(sodium 4-styrenesulfonate) 혼합물)를 순차적으로 도포하여 글루코스/산소 바이오전지용 효소전극을 제조하였다. 또한, CNT, bilirubin oxidase (BOD), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 그리고 PIC 등의 층으로 제조한 전극을 바이오캐쏘드로 사용하여 바이오전지를 제조하였다. CNT와 CTC가 전극의 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 글루코스농도 5, 20, 200 mM에서 각각 3.6, 10.1, $46.5{\mu}W/cm^2$의 최대전력밀도를 나타내었으며, 본 연구에서 제시한 전극이 바이오전지 및 바이오센서의 개발에 활용될 수 있다는 것을 보여주었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제11권
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• pp.63-66
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• 1969

본(本) 실험(實驗)은 Bacillus subtilis계(系)의 균주(菌株)가 생성(生成)하는 Protease를 Tannin을 사용(使用)하여 Complex를 형성(形成)시켜 이 비용성(非溶性) Complex를 회수(回收)하여 Tannin을 분리(分離)함으로써 효소(酵素)를 유기(有機) 용매중(溶媒中)에서 회수(回收)하는 방법(方法)을 확인(確認)한 것이며 Proteeas-Tannin Complex형성(形成)에 미치는 pH, 온도(溫度), 시간(時間) 등(等)의 영향(影響)을 조사(調査) 하였다. 그 결과(結果)는 Complex형성(形成)에 있어서 1. 최적(最適) pH는 6.0이었으며 2. 온도(溫度)의 범위(範圍)는 $40^{\circ}C$까지 별(別) 영향(影響)이 없었으며 3. Complex형성(形成) 시간(時間)은 30분간(分間)이 가장 적당(適當)하였으며 4. 효소(酵素) 농도(濃度)는 영향(影響)을 미치지 않았으며 5. 무기(無機) 염류중(鹽類中) $CaCl_2$와 NaCl의 존재(存在)는 Complex형성(形成)에 영향(影響)을 미처 결과적(結果的)으로 효소(酵素)의 회수율(回收率)을 저하(低下)시킨다는 결과(結果)를 얻었다.

• Animal cells and systems
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• 제8권4호
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• pp.307-312
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• 2004

Fast kinetics of transient pH changes and difference spectrum formation have been investigated following mixing of ADP/ATP with partially purified plasma membrane PM-ATPase of the pathogenic yeast Candida albicans in the presence of five nutrients: glucose, glutamic acid, proline, lysine, and arginine and two analogs of glucose: 2-deoxy D-glucose and xylose. Average $H^+$- absorption to release ratio, indicative of population of ATPase undergoing complete hydrolytic cycle, was found to be 0.27 for control. This ratio varied between 0.25 (proline) to 0.36 (arginine) for all other compounds tested, except for glucose. In the presence of glucose, $H^+$- absorption to release ratio was exceptionally high (0.92). While no UV difference spectrum was observed with ADP, mixing of ATP with ATPase led to a large conformational change. Exposure to different nutrients restricted the magnitude of the conformational change; the analogs of glucose were found to be ineffective. This suppression was maximal in the case of glucose (80%); with other nutrients, the magnitude of suppression ranged from 40-50%. Rate of $H^+$- absorption, which is indicative of E~P complex dissociation, showed positive correlation with suppression of conformational change only in the case of glucose and no other nutrient/analog. Mode of interaction of glucose with plasma membrane $H^+$-ATPase thus appears to be strikingly distinct compared to that of other nutrients/analogs tested. The results obtained lead us to propose a model for explaining glucose stimulation of plasma membrane $H^+$-ATPase activity.

• 대한화학회지
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• 제53권5호
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• pp.499-504
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• 2009

금속은 생명현상에 필수적인 효소반응에서 핵심적인 역할을 수행한다. 따라서 금속효소 안에서 일어나는 반응에 대한 구체적인 메커니즘은 많은 과학자의 오랜 관심사였다. Methane MonoOxygenase (MMO)는 메탄을 메탄올로 산화시키는 반응을 일으키는 효소이며 최근 Tolman등은 MMO의 모델로서 Bis(μ-oxo)dicopper Complexes의 Hydroxide Transfer 반응에 대한 몇 가지 가능한 메커니즘을 제시하였다. 이후 Hydrogen Transfer와 Hydroxide Rebound의 2단계로 이루어지는 메커니즘이 이론적으로 제시 되었다. 본 연구에서는 Bis($\mu$-oxo)dicopper Complexes 의 반응단계 중 첫 번째 단계인 Hydrogen Transfer 반응과정의 반응물과 전이상태, 생성물의 구조를 최근에 개발된 M06계열의 M06, M06L, M06-2X를 비롯한 여러 가지 DFT방법을 이용하여 계산하였다. M06/6-31G(d,p)/LANL2DZ방법을 사용하여 계산된 반응물의 구조가 실험에서 얻은 XRD구조와 가장 잘 일치했으며 기저함수의 크기에 따라 전이상태의 구조, 활성화 에너지 및 반응에너지에 큰 차이를 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.577-586
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• 2019

The engineered Aspergillus oryzae has a high NADPH demand for xylose utilization and overproduction of target metabolites. Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH, E.C. 1.1.1.49) is one of two key enzymes in the oxidative part of the pentose phosphate pathway, and is also the main enzyme involved in NADPH regeneration. The open reading frame and cDNA of the putative A. oryzae G6PDH (AoG6PDH) were obtained, followed by heterogeneous expression in Escherichia coli and purification as a his6-tagged protein. The purified protein was characterized to be in possession of G6PDH activity with a molecular mass of 118.0 kDa. The enzyme displayed maximal activity at pH 7.5 and the optimal temperature was $50^{\circ}C$. This enzyme also had a half-life of 33.3 min at $40^{\circ}C$. Kinetics assay showed that AoG6PDH was strictly dependent on $NADP^+$ ($K_m=6.3{\mu}M$, $k_{cat}=1000.0s^{-1}$, $k_{cat}/K_m=158.7s^{-1}{\cdot}{\mu}M^{-1}$) as cofactor. The $K_m$ and $k_{cat}/K_m$ values of glucose-6-phosphate were $109.7s^{-1}{\cdot}{\mu}M^{-1}$ and $9.1s^{-1}{\cdot}{\mu}M^{-1}$ respectively. Initial velocity and product inhibition analyses indicated the catalytic reaction followed a two-substrate, steady-state, ordered BiBi mechanism, where $NADP^+$ was the first substrate bound to the enzyme and NADPH was the second product released from the catalytic complex. The established kinetic model could be applied in further regulation of the pentose phosphate pathway and NADPH regeneration of A. oryzae to improve its xylose utilization and yields of valued metabolites.

• 한국식품영양학회지
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• 제37권1호
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• pp.9-16
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• 2024

To produce super sweet corn sikhye, substituted for sweetener, the ratio of rice and super sweet corn was adjusted and processed with complex enzymes during saccharification, and their physicochemical and sensory properties were analyzed. The soluble solid content of the control and Corn-5 showed significantly high content at 13.50 °Brix, and the reducing sugar content of Corn-5 showed the highest content at 9.45%. The control showed the lowest free sugar content among all the experimental groups, excluding maltose content. In the enzyme-treated corn sikhye group, as the amount of super sweet corn increased, the content of sucrose decreased and the contents of glucose and fructose increased. The content of ascorbic acid and polyphenol compounds increased as the amount of super sweet corn increased. DPPH and ABTS radical scavenging abilities increased with increasing ratio of super sweet corn and enzyme treatment compared to the control. In the case of sensory evaluation, Corn-3, which substituted 30% of super sweet corn for rice and treated with enzymes, showed higher evaluations in taste, sweetness, and overall preference than those of the control.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.1025-1029
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• 2008

녹차 생엽으로부터 고품질의 녹차 추출물을 얻기 위해 복합효소 Rapidase TF를 이용하여 효소처리 농도, 효소처리시간 및 효소처리 온도를 달리하여 실시한 후 $80^{\circ}C$에서 30 min 간 가열한 추출액의 이화학적 성분 특성을 조사하였다. 효소처리에 의해 유리당 함량은 모든 처리구에서 증가하는 경향을 보였으며 특히 glucose의 함량은 대조구에 비하여 최대 7.25배 증가하는 것으로 나타났다. 총아미노산은 효소 처리에 의한 영향이 거의 없었으며, 카페인 함량은 효소처리 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 총폴리페놀 및 총카테킨 함량은 효소 첨가량이 증가하고 효소처리 온도가 높아짐에 따라 증가하였으며, 카테킨 조성은 효소처리 조건에 관계없이 EGC, EC, ECg 및 EGCg의 순으로 함유되어 있었다. Gallic acid 함량은 효소처리 농도 0.04%, 효소처리 온도 $45^{\circ}C$까지 증가하다 그 이상에서는 변화가 거의 없었다. 이상의 결과로부터 증열 처리된 녹차 생엽에 복합효소 Rapitase TF를 $0.08{\sim}0.1%$ 첨가 후 $37{\sim}45^{\circ}C$로 $180{\sim}240\;min$ 처리함에 의해 기존의 복잡한 가공공정을 거치지 않고 생엽에서 바로 추출이 가능하도록 함에 따라 공정이 간단하고 녹차성분 추출률이 향상된 새로운 형태의 차 추출물 제조방법이 될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.923-933
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• 2009

본 연구에서는 고등학교 과학 교과서에 제시된 'pH가 효소의 활성에 미치는 영향'에 대한 실험의 문제점을 분석하였다. 본 실험은 16종의 교과서 중 5개의 교과서에 소개되어 있으며, 실험 조건을 분석하였다. 교과서 분석 결과 산성 조건은 pH 3 이하이고, 염기성 조건은 pH 11이상이었다. 우선 교과서에 제시된 실험조건을 토대로 pH 조건을 다양하게 하여 실험을 실시하였다. 교과서에 제시된 것처럼 완충 용액을 사용하지 않고 pH 조건을 맞춰주었을 때, 침의 완충 작용으로 pH 범위로 pH가 맞춰지는 현상이 발견되었다. 그래서 본 연구에서는 pH 2에서 13인 완충 용액을 이용하여 효소 활성에 대한 실험을 수행하였다. pH 2에서 4사이에서 시료는 파란색을 나타내었고 pH 5부터 pH 8 에서는 색이 없어졌다. 이는 효소활성으로 인해서 녹말이 소화된 것을 나타낸다. pH가 9에서는 옅은 파란색이 나타났는데 이는 효소활성이 감소한 것을 나타낸다. 그러나 pH가 10이상으로 더 증가했을 때 효소의 비활성으로 인해 파란색이 더 짙어질 것이라는 기대와 달리, pH 10일 때 파란색이 더 옅어졌고, pH 11이상에서는 색이 없어졌다. 이는 이렇게 강한 염기성 조건에서 효소가 활성화된다고 학생들이 잘못해석하도록 영향을 미칠 수 있는 사안이다. 분석 결과 ${I_3}^-$, ${I_5}^-$는 녹말-요오드 화합물에서 녹말 나선 안에 존재하는 폴리요오드화 이온의 기초가 되며 이들이 색을 띄게 되는데, 이들이 $OH^-$와 반응하여 $I^-$, HOI, ${IO_3}^-$로 분해되기 때문으로 해석되었다.