• Title/Summary/Keyword: Enzymatic activity

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전통 명태식해 숙성중의 미생물 및 효소학적 특성 (Microbiological and Enzymatic Characteristics in Alaska Pollack Sikhae during Fermentation)

  • 차용준;김소정;정은정;김훈;조우진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1709-1714
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    • 2004
  • 숙성온도 조건(5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ 및 변온조건)을 달리한 명태식해에서 숙성에 지배적으로 관여하는 미생물상의 변화 및 효소학적 특성을 구명하였다. 2$0^{\circ}C$조건의 숙성초기에는 단백질분해균이나 Lactobacillus속 및 Pediococcus속이 총균수의 대부분을 차지하였으며, 숙성 10일 이후에는 단백질분해 3, Leuconostoc속, Streptococcus속 및 Pediococcus속의 감소가 총균수의 감소에 기여하였고 숙성 10일 이후의 총균수는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 효모가 대부분이었다. 변온조건의 경우 숙성 10일 이후에도 총균수가 일정수준을 유지하였는데, 이는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 Streptococcus속이 변온 이후에도 균수가 일정하게 유지되었기 때문이다. 따라서 2$0^{\circ}C$와 변온에서 숙성 10일 이후의 균증식 양상은2$0^{\circ}C$의 경우효모의 증식이 우세한 반면에, 변온에서는 Streptococcus속의 증식이 우세하였다. 반면 5$^{\circ}C$의 경우 Lactobacillus속이 숙성초기에 대부분을 차지하였고 특히 Leuconostoc속이 다른 조건의 비해 오래 지속되었다. 산성단백질분해효소 및 지방분해효소 활성은 온도에 민감하여 2$0^{\circ}C$일 때가 5$^{\circ}C$보다 활성이 높은 반면 중성 단백질분해효소와 지방분해효소는 온도에 따른 활성의 차이가 나타나지 않았다. 그리고 변온조건에서는 단백질분해효소의 경우 실활 되었고, 지방분해효소는 온도변화에 적응력이 존재하여 활성 이 유지되었다.

Biocontrol Potential of Streptomyces griseus H7602 Against Root Rot Disease (Phytophthora capsici) in Pepper

  • Nguyen, Xuan-Hoa;Naing, Kyaw-Wai;Lee, Young-Seong;Tindwa, Hamisi;Lee, Geon-Hyoung;Jeong, Byoung-Kon;Ro, Hee-Myeong;Kim, Sang-Jun;Jung, Woo-Jin;Kim, Kil-Yong
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.282-289
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    • 2012
  • The root rot of pepper (Capsicum annuum L.) caused by Phytophthora capsici is one of the most important diseases affecting this crop worldwide. This work presents the evaluation of the capacity of Streptomyces griseus H7602 to protect pepper plants against Phytophthora capsici and establishes its role as a biocontrol agent. In this study, we isolated an actinomycete strain H7602 from rhizosphere soil, identified it as Streptomyces griseus by 16S rRNA analysis and demonstrated its antifungal activity against various plant pathogens including P. capsici. H7602 produced lytic emzymes such as chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, lipase and protease. In addition, crude extract from H7602 also exhibited destructive activity toward P. capsici hyphae. In the pot trial, results showed the protective effect of H7602 against pepper from P. capsici. Application of H7602 culture suspension reduced 47.35% of root mortality and enhanced growth of pepper plants for 56.37% in fresh root and 17.56% g in fresh shoot as compared to control, resulting in greater protection to pepper plants against P. capsici infestation. Additionally, the enzymatic activities, chitinase and ${\beta}$-1,3-glucanase, were higher in rhizosphere soil and roots of pepper plants treated with H7602 than other treated plants. Therefore, our results indicated a clear potential of S. griseus H7602 to be used for biocontrol of root rot disease caused by P. capsici in pepper.

당 분해효소를 이용한 백하수오 뿌리로부터 분리한 Pregnane Glycosides의 생전환 (Biotransformation of Pregnane Glycosides from Cynanchum wilfordii Roots by β-Glucosidase)

  • 윤미영;끄엉 마이뉴엔;최경자;최용호;장경수;차병진;김진철
    • 식물병연구
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    • 제18권3호
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    • pp.186-193
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    • 2012
  • 생물전환은 친환경적이며 생물이용성을 증가시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 백하수오 추출물을 이용해 보리 흰가루병에 대한 항균활성을 증진시키기 위하여 본 연구자들은 ${\beta}$-glucosidase를 이용하여 wilfoside C1G의 생물전환을 수행하였다. Wilfoside C1G와 cynauricuoside A(K1G)가 포함된 G 시료로부터 glucopyranosyl moiety를 분해하기 위하여 ${\beta}$-glucosidase를 처리하였다. 효소반응을 통해 wilfoside C1G와 K1G는 각각 wilfoside C1N과 wilfoside K1N으로 완전히 전환되었다. G 시료를 이용한 생물전환의 최적 조건은 에탄올 10%, 1,555 ${\mu}U$ ${\beta}$-glucosidase/ml, pH 5 및 $45^{\circ}C$로 결정되었다. 최적조건을 통해 생물전환을 실시한 후 흰가루병에 대한 방제효과를 조사한 결과, ${\beta}$-glucosidase에 의해 생물전환된 G 시료는 ${\beta}$-glucosidase가 처리되지 않은 G 시료보다 보리 흰가루병에 대해 우수한 방제효과를 나타냈다. 따라서 ${\beta}$-glucosidase를 이용한 생물전환은 흰가루병 방제 효과가 있는 백하수오 추출물의 항균활성을 증가시키는데 유용한 기술로 적용이 가능할 것으로 추정된다.

The Effect of the Hydrogen Bond Network in the $S_1$-pocket on Catalytic Activity of Serine Protease, Achromobacter Protease I (API)

  • Lim, Seong-Il;Byun, Myung-Woo;Choi, Cheong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권2호
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    • pp.158-164
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    • 1998
  • Crystal structural analyses of the API-TLCK complex revealed that the ${\epsilon}$-amino group (NZ) of the lysyl part of TLCK forms hydrogen bonds with OD1 of $Asp^225$ which is a substrate specificity determinant of API, OG of $Ser^214$, O of $Ser^214$, OG1 of $Thr^189$, and O of $Thr^189$ l89/. The ${\beta}$-carboxyl oxygen of $Asp^225$ forms hydrogen bonds with the NE1 of $Trp^182$. From these observations, it is thought that besides $Asp^225$, $Thr^189$, $Ser^214$, and $Trp^182$ may also contribute to the steric specificity for lysine and high proteolytic activity of API. The side-chain hydroxyl groups of $Thr^189$ and $Ser^214$ were removed to elucidate the role of these hydrogen bonds in the $S_1$-pocket. The $k_{cat}$/$K_m$ of T189V, S214A, and T189V.S214A were decreased to 1/4, 1/3, and 1/46, respectively, of the value for native API. The decreased activities were mainly due to the increase of $K_m$. The CD and fluoroscence spectra of the three mutants were similar to those of wild-type API. With regards to the kinetic parameters ($K_i\;and\;k_2$) of mutants for the reaction involving TLCK and DFP, $k_2$decreased by increase of $K_1$ only. These results suggest that the decreased catalytic activity of these mutants is caused by the partial loss of the hydrogen bond network in the $S_1$-pocket. On the other hand, the similarity of enzymatic properties between W182F and the native enzyme suggests that the hydrogen bond between OD2 of $Asp^225$ and NE1 of $Trp^182$ is not directly related to the reaction of $Asp^225$ with the substrate.

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Listeria innocua 유래 cyclomaltodextrinase의 유전자 클러스터 구조 및 효소 특성 (Gene Cluster Analysis and Functional Characterization of Cyclomaltodextrinase from Listeria innocua)

  • 장명운;정창구;강혜정;김민정;이민재;손병삼;김태집
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.363-369
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    • 2016
  • Listeria innocua ATCC 33090 유전체로부터 maltose/maltodextrin 이용과 관련한 유전자 클러스터를 발견하였으며, 그로부터 cyclomaltodextrinase (LICD)로 예상되는 유전자를 클로닝하고, 대장균 내에서 발현하였다. LICD는 총 591개의 아미노산으로 이루어진 68.6 kDa 크기의 효소이며, 일반적인 CDase 계열 효소들과 39−58%의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. 재조합 LICD는 37℃, pH 7.0의 조건에서 최대 활성을 나타내었으며, cyclodextrin, starch, maltotriose에 작용하여 주로 maltose를 생성하였다. 또한 pullulan을 분해하여 panose를, 그리고 acarbose를 분해하여 glucose와 acarviosine-glucose를 생성하는 전형적인 CDase 계열 효소임을 확인하였다. 그러나, starch 및 pullulan과 같은 고분자기질 대비 cyclodextrin 및 maltotriose의 저분자 소당류에 대해 상대적으로 높은 활성을 나타내며, acarbose 분해 활성이 매우 낮아 다른 효소들과 차별성을 가진다. 또한 LICD는 acarbose 공여체를 가수분해하여 수용체에 전이하는 당전이 활성을 보였다.

인삼이 적혈구세포의 해당과정 및 막 투과도에 미치는 영향 (Effect of Panax Ginseng Saponin on Metabolism and Ion Transport in Human Erythrocytes)

  • 강복순;한경희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권2호
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    • pp.125-133
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    • 1983
  • Red cell glycolytic intermediates, metabolites and metabolic ratios were studied. Glycolytic intermediates were measured in neutralized perchloric acid extracts of red cell suspensions after 3 hr incubation at $37^{\circ}C$ in the presence and absence of saponin. Adenosine triphosphate(ATP), adenosine diphosphate(ADP), pyruvate and lactate were measured by enzymatic procedures involving stoichiometric oxidation or reduction of a pyridine nucleotide. Glucose was determined using glucose oxidase after zinc hydroxide extraction. The redox state was calculated from the lactate dehydrogenase equilibrium. Adenosine triphosphatase activity(ATPase) was measured by determining the amount of phosphate released from ATP by washed erythrocyte membranes(ghost) during 20 min. incubation. Both total hydrolysis and the amount of hydrolysis that occured in the presence of ouabain were measured. The second measurement yields Mg-ATPase and represents nonspecific ATPase activity of the membranes. The difference between total and Mg-ATPase activity can be attributed to Na-K-ATPase. For the measurement of sodium fluxes, human erythrocytes were preincubated in $^{22}Na$ for 3 hr at $37^{\circ}C$, washed and suspended in a tracer-free medium. The amount of $^{22}Na$ transported out of cells at any time was determined by analysis of supernatant samples taken at various time after addition of the labeled cells to isotope-free medium. The cells and medium were separated and the radioactivity appearing in the medium was measured. From the total radioactivity in the suspension and the radioactivity appearing in the medium at known time, the rate constant for sodium release was computed. The results are summarized as follows: 1) ATP and ATP/ADP were found to increase at every concentration of saponin tested whereas ADP declined at every cone. of saponin. The increase in pyruvate and lactate were observed at every cone, of saponin and thus $NAD^+/NADH$ computed from pyruvate/lactate also increased. Glucose utilization was stimulated by saponin. 2) $Na^+-K^+-ATPase$ activities showed a biphasic response to saponin, first increasing in lower concentration and then decreasing in higher concentration of saponin. 3) The efflux of sodium was significantly increased by saponin in the range of 5 to 10 mg%. The stimulatory effect of saponin on the rate constants for active(ouabain-sensitive) sodium efflux was inhibited by addition of ouabain.

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미토콘드리아 호흡활성 전이온도의 측정에 의한 벼품종별 상대적 내냉성판정 (Transition Temperature of Mitochondrial Respiratory Activity as an Index for Chilling Susceptivity of Varieties of Rice Plant)

  • 정진;김희정
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제30권4호
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    • pp.357-363
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    • 1987
  • 생육기간동안 냉수처리하는 포장시험(작물시험장 시험사업)을 통해 재배학적방법으로 상대적 내냉성정도가 판정되어 있는 벼 41품종을 재배하여 그 유수로부터 분리한 미토콘드리아의 호흡활성전이 온도를 측정하였다. 강내냉성으로 분류된 품종들은 $11.5{\sim}13.5^{\circ}C$의 상대적으로 낮은 활성전이온도를 보였으며 내냉성이 약한 품종들일수록 그 온도가 높아졌다. 작물시험장의 내냉성 판정등급(강, 중강, 중, 중약 및 약)에 따라 그룹별로 해당품종들의 호흡활성 전이온도를 배열하면 그 순서는 그룹별로 내냉성이 약해지는 순서와 일치하였다. 이 결과는 유수미토콘드리아의 호흡활성 전이온도가 전반적 내냉성(overall cold-tolerance) 판정의 객관적 지표가 된다는 사실을 강하게 시사하고 있다. 호흡활성 전이온도의 간편한 측정을 위한 방법론을 분석생화학적 측면에서 검토하였다. 본연구에서 주로 이용한 polarographic method 이외에도 막에 결합된 cytochrome C oxidase가 호흡활성 및 그 전이온도를 결정한다는 발견에 입각하여 이 효소의 온도에 따른 활성변화를 spectrophotometric method로 측정하므로서 미토콘드리아 호흡계 전체의 활성전이온도를 측정할 수 있음도 확인하였다.

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Bacillus amyloliquefaciens CJW15와 SSD8이 만드는 항균물질들의 특성 (Properties of Antimicrobial Substances Produced by Bacillus amyloliquefaciens CJW15 and Bacillus amyloliquefaciens SSD8)

  • 류샤오밍;심재민;야오좡;이재용;이강욱;김현진;함경식;김정환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.9-18
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    • 2016
  • 청국장에서 강력한 항균력을 지닌 2개의 Bacillus 균주들인 CJW15와 SSD8이 분리되었다. 16S rRNA와 recA 유전자들 염기서열 결정에 의해 두가지 균주 모두 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. CJW15는 B. cereus ATCC14579, Listeria monocytogenes ATCC19111, Lactococcus lactis ATCC11454 들의 증식을 강력히 억제하며 SSD8은 B. cereus ATCC14579와 Enterococcus faecium ATCC19953 증식을 억제하였다. 두 균주들의 항균력은 $100^{\circ}C$, 15분 처리에도 감소하지 않았고 산성인 pH 3과 알칼리인 pH 12에서도 안정하였다. 트립신, 펩신, 프로테아제 K, 프로테아제 효소처리에 의해 CJW15 항균력은 변화가 없었지만 SSD8 항균력은 절반으로 감소하였다. 두 균주 공히 surfactin, fengycin, iturin, iturinA와 같은 lipopeptide 생합성 유전자들을 지니고 있고 subtilin과 같은 박테리오신 유전자들도 지니고 있다. 또 두 균주들은 혈전용해능을 지니고 있다.

Pt-Ru@TiO2-H 나노구조체촉매의 합성 및 전기화학적 특성평가 (Electrocatalytic activity of the bimetallic Pt-Ru catalysts doped TiO2-hollow sphere nanocomposites)

  • 이인호;권해두;최성호
    • 분석과학
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    • 제26권1호
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    • pp.42-50
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    • 2013
  • 이 논문은 센서 및 연료전지에 사용할 수 있는 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매의 제조 및 전기화학적 촉매의 특성에 대한 것이다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 주형제인 폴리스틸렌볼(PSB)을 제조하고, 이 주형제의 표면에 졸-겔 반응을 통해 $TiO_2$를 코팅한 후, $Pt^{4+}$$Ru^{3+}$의 환원에 의해 제조하였다. 제조된, $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 전자투과현미경(TEM), X-선 회절(XRD)와 원소분석에 의해 특성평가 하였고, $Pt-Ru@TiO_2-H$의 전기화학적 촉매특성은 에탄올, 메탄올, 도파민, 아스크로브 산, 프로말린과 글루코오즈의 산화-환원 능력에 의해 평가 하였다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 바이오분자에 대해 전기화학적촉매 특성을 나타내어, 연료전지 전극 또는 비효소바이오센서에 사용 될 것으로 기대된다.

Cloning, Expression, Purification, and Properties of an Endoglucanase Gene (Glycosyl Hydrolase Family 12) from Aspergillus niger VTCC-F021 in Pichia pastoris

  • Pham, Thi Hoa;Quyen, Dinh Thi;Nghiem, Ngoc Minh;Vu, Thu Doan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권10호
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    • pp.1012-1020
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    • 2011
  • A gene coding for an endoglucanase (EglA), of the glycosyl hydrolase family 12 and derived from Aspergillus niger VTCC-F021, was cloned and sequenced. The cDNA sequence, 717 bp, and its putative endoglucanase, a 238 aa protein with a predicted molecular mass of 26 kDa and a pI of 4.35, exhibited 98.3-98.7% and 98.3-98.6% identities, respectively, with cDNA sequences and their corresponding endoglucanases from Aspergillus niger strains from the GenBank. The cDNA was overexpressed in Pichia pastoris GS115 under the control of an AOX1 promoter with a level of 1.59 U/ml culture supernatant, after 72 h of growth in a YP medium induced with 1% (v/v) of methanol. The molecular mass of the purified EglA, determined by SDS-PAGE, was 33 kDa, with a specific activity of 100.16 and 19.91 U/mg toward 1% (w/v) of ${\beta}$-glucan and CMC, respectively. Optimal enzymatic activity was noted at a temperature of $55^{\circ}C$ and a pH of 5. The recombinant EglA (rEglA) was stable over a temperature range of $30-37^{\circ}C$ and at pH range of 3.5-4.5. Metal ions, detergents, and solvents tested indicated a slightly inhibitory effect on rEglA activity. Kinetic constants ($K_m$, $V_{max}$, $k_{cat}$, and $k_{cat}/K_m$) determined for rEglA with ${\beta}$-glucan as a substrate were 4.04 mg/ml, 102.04 U/mg, 2,040.82 $min^{-1}$, and 505.05, whereas they were 10.17 mg/ml, 28.99 U/mg, 571.71 $min^{-1}$, and 57.01 with CMC as a substrate, respectively. The results thus indicate that the rEglA obtained in this study is highly specific toward ${\beta}$-glucan. The biochemical properties of rEglA make it highly valuable for downstream biotechnological applications, including potential use as a feed enzyme.