• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.60-66
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• 2004

Paenibacillus polymyxa 유래의 cycloinulooligosaccharide fructanotransferase(CFTase) 유전자(cft)를 Saccharomyces cerevisiae SEY2102 에 발현시키기 위해 대장균과 효모의 shuttle vector인 pYES 2.0(GALI) promoter)에 subcloning하였다. 구축된 pYGCFT(9.9kb) plasmid를 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환하였고, uracil이 결핍된 SD 배지에서 선별하였다. 선별된 형질전혼체(S. cerevisiae SEY2102/pYGCFT)는 galactose 첨가에 의해 성공적으로 발현되어 cyclofructan(CF)을 생셩함을 TLC로 확인하였다. 그러나 균체외로의 효소 분비는 이루어지지 않았고 cytoplasm 보다 periplasmic space에 많이 존재하였다. 효소반응 3시간부터 CF가 생성됨을 확인하였고, 최적온도와 pH는 각각 45$^{\circ}C$와 pH 8.0로 나타났으며, pH 10.0에서도 효소활성이 안정적으로 유지되었다. Inulin 기질에 따른 반응산물 분석결과, Jerusalem artichoke와 dahlia tuber로부터 CF가 가장 효과적으로 생성되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권6호
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• pp.877-880
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• 2000

Cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) converts inulin into cyclooligosaccharides consisting of six to eight molecules $\beta$-($2\rightarrow1$)-linked cyclic D-fructofuranose through intramolecular transfructosylation. We have examined the regulation of CFTase synthesis in Bacillus macerans and Bacillus subtilis. Synthesis of the CFTase was induced by inulin and it was subject to carbon catabolite repression (CCR) by glucose in both microorganisms. The DNA sequence upstream of the promoter of the CFTase gene was not involved in the inulin induction and glucose repression of the CFTase gene expression in B. subtilis. This suggests that the DNA element(s) responsible for the inuline induction and glucose repression is located downstream of the promoter region. Unexpectedly, the CCR of the expression of CFTase gene was observed not to be dependent on CcpA protein in B. subtilis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권4호
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• pp.695-700
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• 2007

The cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) gene (cft) from Paenibacillus macerans (GenBank access code AF222787) was expressed on the cell surface of Saccharomyces cerevisiae by fusing with Aga2p linked to the membrane-anchored protein Aga1p. The surface display of CFTase was confirmed by immunofluorescence microscopy and enzymatic assay. The optimized reaction conditions of surface-displayed CFTase were as follows; pH, 8.0; temperature, $50^{\circ}C$; enzyme amount, 30 milliunit; substrate concentration, 5%; inulin source, Jerusalem artichoke. As a result of the reaction with inulin, cycloinulohexaose was produced as a major product along with cycloinuloheptaose and cycloinulooctaose as minor products.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제6권6호
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• pp.397-401
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• 1996

A bacterial strain CFCl, which produced an extracellular cycloinulooligosaccharide fructanotransferase(CFTase), was isolated from soil. The isolated strain was identified as a strain of Bacillus sp. The synthesis of CFTase by the bacterium was found to be induced by inulin which was added to the culture medium as a carbon source. The highest activity of CFTase was observed at pH 7.5 and $37^{\circ}C$ in the medium containing 4% inulin and 0.5% peptone as a carbon source and a nitrogen source, respectively. Under the optimal conditions, the enzyme activity in the culture supernatant reached the highest level of 85 munits/ml after 96 h cultivation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권3호
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• pp.251-257
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• 1998

Cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) which produces cyclofructan from inulin was purified 332-fold from a culture broth of Bacillus macerans CFCl. The molecular mass of the CFTase was estimated to be 110 kDa by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and gel filtration, indicating that the enzyme has a monomer structure. The maximal level of enzyme activity was observed at pH 7.5 and $45^{\circ}C$. The enzyme was stable in the pH range 6.0 to 9.5, and at temperatures up to $45^{\circ}C$ for 1 h. The enzyme activity was completely inhibited in the presence of 0.5 mM $Ag^+\;or\;Cu^2+$ ion. None of sucrose (GF), l-kestose (GF2), or nystose (GF3) were found to be substrates for the CFTase, but inulooligosaccharides larger than nystose were attacked by the enzyme. The CFTase catalyzes not only the cyclization as the major reaction, but also disproportionation and coupling reactions involving intermolecular transfructosylation in the same manner as cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) (EC 2.4.1.19).

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-5
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• 2006

본 연구는 Penibacillus polymyxa 균주의 CFTase 유전자를 결손 변이시킨 고효율 효소 CFT108을 이용하여 cyclofructan (CF)의 대량생산 조건을 검토하고 생산된 CF의 순수 분리 정제 공정을 개발하였다. CF의 대량생산 조건은 $2\%$의 inulin 기질과 40 unit/g inulin의 기질에서 3시간 반응시켰을 때 최대 생산량 9.5 g/l의 수율을 달성할 수 있었으며, 이때의 in-ulin의 CF 전환율은 $47.5\%$였다. 생산된 CF를 순수 분리 정제하기 위해서 CFTase 반응액 을 exoinulinase 1 unit/ml로 6시간 처리하여 미 반응 inulin을 단당화시켰으며, 유리된 fructose는 $3\%$ CaO로 $CO_2$가스 하에서 $80^{\circ}C$, 10분간 3회 흡착제거 시킴으로써 순수 정제하였다. 정제된 CF를 HPLC로 확인한 결과 정제도는 $95\%$ 이상이였으며, $CF_6,\;CF_7,\;CF_8$ 비율이 72 : 27 : 1 이였다.

• 생명과학회지
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• 제17권2호통권82호
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• pp.241-247
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• 2007

Paenibacillus macerans 유래의 cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) 유전자(cft, 2832 bp, 103.8 kDa)를 효모 표층발현 vector인 pCTcon (GAL1 promoter)에 subcloning 하였다. 구축된 pCTECFTN (9.0 kb)를 숙주세포인 s. cerevisiae EBY100에 형질전환한 후, uracil이 결핍된 배지와 inulin 함유배지에서 선별하였다. cft 유전자는 GAL1 promoter에 의해 효모 형질전환체에서 성공적으로 발현되었다. inulin으로부터 cyclofructans (CFs)로 생산하는 효소적 능력으로부터 표층발현 유무를 확인하였다. YPDG배지에서 48시간 배양 후 분획한 균체는 5.52 unit/ l 의 활성을 보였다. CF 생산을 위한 효소의 최적 반응 조건으로 pH 8.0, 반응온도 $50^{\circ}C$, 기질농도 5%, 기질은 Jerusalem artichoke 등의 inulin과 표층 발현 CFTase 효소반응 결과, cycloinulohexaose (CF6), cycloinuloheptaose (CF7), 그리고 cycloinulooctaose (CF8)이 생성되었고, 이 중에서 CF6가 주 생성물이었다.

• 생명과학회지
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• 제15권3호
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• pp.317-322
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• 2005

Paenibacillus macerans 유래의 cycloinulooligosaccharide fructanotransferase (CFTase) 유전자(cft)를 Saccharomyces cerevisiae SEY2102에 발현시키기 위해 대장균과 효모의 shuttle vector인 pYES2.0에 subcloning 하였다. 구축된 pYGECFTN (8.6 kb) plasmid를 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환하였고, uracil이 결핍된 SD 배지에서 선별하였다. cft 유전자는 선별된 형질전환체(S. cerevisiae SEY2102/pYCECFTN)에서 GAL1 promoter 조절하에 성공적으로 발현되어 cyclofructan(CF)을 생성함을 TLC로 확인하였다. 그러나, 균체 외로의 효소 분비는 이루어지지 않았고 cytoplasm보다 periplasmic space에 많이 존재하였다 S. cerevisiae에서 발현된 P. polymyxa유래 CFTase보다 P. macerans 유래 CFTase의 CF 생성이 image analyzer로 확인한 결과, 더 많음을 알 수 있었다. 효소반응 5분째부터 CF가 생성됨을 확인하였고, 최적온도와 최적 pH는 각각 $45^{\circ}C$와 pH 8.0로 나타났으며, $55^{\circ}C$까지 효소활성이 안정적으로 유지되었다. Dahlia tubers, chicory root, Jerusalem artichoke 등의 inulin 기질에 따른 반응산물 분석 결과, 모든 기질로부터 CF가 생산되었으며, dahlia tubers와 Jerusalem artichoke로부터 가장 효과적으로 생성되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.278-287
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• 2006

토양으로부터 분리한 P. polymyxa 균주가 생산하는 CFTase의 각 repeat region의 결손 변이체를 제작하였으며 그에 따른 야생형 효소와 변이 효소의 활성변화 및 효소특성을 비교 검토하였다. 야생형 CFTase를 CFT148로, N-말단의 R1과 R3를 제거한 결손변이체 CFTase를 CFT108로, C-말단의 R4를 제거한 결손변이체는 CFT130, 모든 R 영역을 제거한 것은 CFT88로 명명하였다. 각각 정제된 재조합 단백질은 148 kDa, 108 kDa, 130 kDa, 그리고 88 kDa의 크기를 나타내었다. Inulin을 기질로 각 재조합 단백질의 활성을 검토한 결과 CFT108은 CF생성, CF분해 반응을 모두 가지고 있었으며 CFT130, CFT88의 경우에는 CF생성 활성을 나타내지 않았으며 endo-inulinae와 동일한 inulin 분해활성을 나타내었다. 따라서 N-말단의 repeat region인 R1과, R3의 역할은 균체 외로의 분비를 담당하며 C-말단의 R4영역은 CFTase의 중요 활성인 cyclization반응을 담당하고 있는 것으로 확인되었다. Repeat region의 모두 제거한 결손 변이체는 기질 inulin을 F2-F4 사이의 중합도를 가진fructooligosaccharide를 생산하는 endo-inulinase의 활성을 가지고 있었다. CFTase는 다기능 효소로 여러 domain으로 구성되어 있으며 각 domain의 결손에도 단백질의 활성을 유지하였으며, 특히 결손 변이체 CFT108은 고효율의 CF 생산이 가능하여 산업적으로 유용하게 사용될 수 있는 효소이다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2006년도 제47회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.33.1-33.1
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• 2006