• Molecules and Cells
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• 제27권4호
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• pp.423-428
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• 2009

Superoxide dismutases (SODs) constitute the first line of cellular defense against oxidative stress in plants. SODs generally occur in three different forms with Cu/Zn, Fe, or Mn as prosthetic metals. We cloned the full-length cDNA of the Thellungiella halophila Cu/Zn-SOD gene ThCSD using degenerate RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). Sequence analysis indicated that the ThCSD gene (GenBank accession number EF405867) had an open reading frame of 456 bp. The deduced 152-amino acid polypeptide had a predicted molecular weight of 15.1 kDa, an estimated pI of 5.4, and a putative Cu/Zn-binding site. Recombinant ThCSD protein was expressed in Escherichia coli and assayed for SOD enzymatic activity in a native polyacrylamide gel. The SOD activity of ThCSD was inactivated by potassium cyanide and hydrogen peroxide but not by sodium azide, confirming that ThCSD is a Cu/Zn-SOD. Northern blotting demonstrated that ThCSD is expressed in roots, stems, and leaves. ThCSD mRNA levels increased by about 30-fold when plants were treated with sodium chloride (NaCl), abscisic acid (ABA), and indole-acetic acid (IAA) and by about 50-fold when treated with UVB light. These results indicate that ThCSD is involved in physiological pathways activated by a variety of environmental conditions.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.884-888
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• 2005

제주도 동북해역의 해수에서 한천분해활성을 보어는 해양성 세균을 분리하였으며 16S rDNA유전자 염기서열분석과 형태학적, 배양적 및 생화학적 특징을 조사하여 해양기원의 Agarivorans 속에 속하는 균주임을 확인하고 Agarivorans sp. JA-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. JA-1이 생성하는 한천 분해효소(agarase)는 한천의 존재유무에 상관없이 발현되며 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 8.04 (50 mM glycine NaOH 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 기능성올리고당 생산이 가능한 베타-한천분해효소이며 내열성을 보여 $60^{\circ}C$까지 $80\%$ 이상 그리고 $80^{\circ}C$까지 $70\%$의 잔존활성을 보이는 것으로 나타났다. 분리한 Agarivorans sp. JA-1 균주가 나타내는 한천분해효소를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이상에서 액체상태로 있는 한천을 이용한 기능성올리고당 생산에 유용한 것으로 생각되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권3호
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• pp.455-463
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• 2017

본 연구에서는 불등풀가사리 유래 다당류의 기능성식품소재로의 활용성을 향상시키고자 불등풀가사리에 5종의 상업용 효소를 처리한 다음 분리된 다당류의 이화학적 특성 및 생리활성을 조사하였다. 효소 분해 구간의 다당 수율은 52.8-66.4%로 무처리 구간 50.6%에 비해 유의적으로 증가하였다. 이화학적 특성으로 총당 및 단백질 함량은 각각 71.04% 및 7.22%, uronic acid 및 sulfate 함량은 23.18 g/100 g 및 28.27%로 효소 분해를 통해 증가하였다. DPPH radical 소거활성 및 FRAP에 의한 항산화 활성은 23.10% 및 $218.50{\mu}M$을 나타내어 무처리 구간에 비해 항산화 활성이 우수하였으며, L132 세포 사멸에 대한 보호효과는 viscozyme 효소처리 구간($1{\mu}g/mL$)에서 $H_2O_2$를 처리한 구간 대비 세포 보호효과는 85.64%로 세포 활성이 증가하여 높은 세포 보호효과를 나타내었다. NO 생산량은 viscozyme 효소 처리구간 $5{\mu}g/mL$ 농도에서 $32.13{\mu}M$ 함량을 나타내어 LPS 대비 90% 높은 생성량을 나타내었으며, 4종의 암세포(A549, SNU719, HeLa 및 MCF7) 생존율은 $25{\mu}g/mL$농도에서 각각 69.57%, 61.06%, 52.74% 및 68.64%의 유의적으로 낮은 암세포 생존율을 나타내었다. 따라서 불등풀가사리의 효소 분해를 통해 다당의 이화학적 특성 및 생리활성이 향상됨에 따라 기능성 식품소재 로 다양하게 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국양봉학회지
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• 제32권3호
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• pp.269-273
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• 2017

본 연구에서는 서양종꿀벌의 일벌에서 채집하여 정제한 정제봉독이 알코올 분해능에 관련이 있는 ADH와 ALDH 효소 활성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. ADH와 ALDH 활성은 in vitro kit를 사용하여 측정하였다. 그 결과 정제봉독 처리에 의해 ADH와 ALDH 효소 활성이 크게 증가하는 것으로 확인되었다. ADH 효소는 1mg/ml 이상의 정제봉독을 처리했을 경우 양성대조구(2mg/ml) 대비 $88.6{\pm}7.34%$의 활성도를 보였으며, ALDH 효소 역시 1mg/ml 이상의 정제봉독에서 양성대조구(2mg/ml) 대비 $94.6{\pm}0.57%$의 활성도를 나타내었다. 이상의 결과로 정제봉독은 숙취 해소능에 영향을 미치는 지표물질인 ADH와 ALDH 효소 활성을 크게 증가시키는 것으로 사료되었으며, 향후 추가시험을 통해 숙취해소 작용을 갖는 식의약품 소재로 사용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1064-1071
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• 2022

Arabinogalactans have diverse biological properties and can be used as pharmaceutical agents. Most arabinogalactans are composed of β-(1→3)-galactan, so it is particularly important to identify β-1,3-galactanases that can selectively degrade them. In this study, a novel exo-β-1,3-galactanase, named PoGal3, was screened from Penicillium oxalicum sp. 68, and hetero-expressed in P. pastoris GS115 as a soluble protein. PoGal3 belongs to glycoside hydrolase family 43 (GH43) and has a 1,356-bp gene length that encodes 451 amino acids residues. To study the enzymatic properties and substrate selectivity of PoGal3, β-1,3-galactan (AG-P-I) from larch wood arabinogalactan (LWAG) was prepared and characterized by HPLC and NMR. Using AG-P-I as substrate, purified PoGal3 exhibited an optimal pH of 5.0 and temperature of 40℃. We also discovered that Zn²⁺ had the strongest promoting effect on enzyme activity, increasing it by 28.6%. Substrate specificity suggests that PoGal3 functions as an exo-β-1,3-galactanase, with its greatest catalytic activity observed on AG-P-I. Hydrolytic products of AG-P-I are mainly composed of galactose and β-1,6-galactobiose. In addition, PoGal3 can catalyze hydrolysis of LWAG to produce galacto-oligomers. PoGal3 is the first enzyme identified as an exo-β-1,3-galactanase that can be used in building glycan blocks of crucial glycoconjugates to assess their biological functions.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권2호
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• pp.228-240
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Cocoa consumption is associated with health benefits due to its high content of polyphenols. However, the effects of short-term cocoa consumption remain unclear. We aimed to determine the effects generated by cocoa consumption (for 7 days) in young adults in normoweight and class II obesity. SUBJECTS/METHODS: Before-and-after study was carried out in normoweight (NW) (n = 15) and class II obesity (CIIO) (n = 15) young adults. The NW and CIIO participants consumed 25 and 39 g of cocoa, respectively, per day for 7 days. The effect of cocoa consumption was evaluated on the lipid profile, insulin resistance (IR), and inflammation. Oxidative damage was also examined by assessing the biomarkers of oxidative damage in plasma. In addition, recombinant human insulin was incubated with blood obtained from the participants, and the molecular damage to the hormone was analyzed. RESULTS: Cocoa consumption resulted in decreased low-density lipoprotein-cholesterol in both groups (P = 0.04), while the total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and triglycerides were maintained at the recommended levels. Initially, IR was detected in the CIIO group (homeostasis model assessment [HOMA] = 4.78 ± 0.4), which is associated with molecular damage to insulin. Interestingly, intervention with cocoa resulted in improved IR (HOMA = 3.14 ± 0.31) (P = 0.0018) as well as molecular damage to insulin. Finally, cocoa consumption significant decreased the arginase activity (P = 0.0249) in the CIIO group; this is a critical enzymatic activity in the inflammatory process associated with obesity. CONCLUSIONS: The short-term consumption of cocoa improves the lipid profile, exerts anti-inflammatory effects, and protects against oxidative damage. Results of this study indicate that cocoa consumption can potentially improve IR and restore a healthy redox status.

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.324-332
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• 1985

각종(各種) 시료(試料)로부터 1,573주(株)의 균주(菌株)를 분리(分離)하고 그 중에서 endo-polygalacturonase (Endo-PG) 활성이 강한 Aspergillus niger B-15를 선발하였다. 이어서 선정균주(選定菌株)에 자외선을 연차적(連次的)으로 조사(照射)하여 변이주(變異株) U-46을 얻었으며 친주(親株)와 변이주(變異株)의 균학적성질(菌學的性質)을 조사(調査)하고 변이주(變異株)의 효소생산조건(酵素生産條件)과 반응조건(反應條件)을 검토(檢討)하여 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 변이주(變異株) U-46은 친주(親株)보다 분생자두(分生子頭)의 크기가 작아지고 분생자병(分生子柄)의 길이가 짧아졌다. 2. 밀기울배지에서의 배양(培養)에 있어서 Endo-PG생산(生産)을 위한 최적조건(最適條件)은 친주(親株) B-15의 경우 밀기울에 대한 첨수량(添水量) 40%, 배양온도(培養溫度) $30{\sim}35^{\circ}C$였으나 변이주(變異株) U-46의 경우는 밀기울에 대한 첨수량(添水量) 60~70%, 배양온도(培養溫度) $35^{\circ}C$였다. 배양일수는 어느 것이나 2~3일간이 적당하였다. 3. 친주(親株)와 변이주(變異株)를 각각의 최적조건(最適條件)에서 배양(培養)할 경우 친주(親株) B-15의 Endo-PG에 비하여 변이주 U-46의 효소활성은 약 20배 높았다. 4. 밀기울배지(밀기울에 대한 첨수량(添水量) 60%)에 $35^{\circ}C$, 3일간 배양할 경우 변이주 U-46 은 친주(親株)에 비하여 Endo-PG 활성이 약 47배(倍)로, Exo-PG 활성은 약 18배로 증가되었으며 cellulase, ${\alpha}$-amylase 및 glucoamylase 활성도 증가되었다. 5. 밀기울에 $(NH_4)_2SO_4$을 1.2~1.5% 첨가(添加)한 배지에서 변이주(變異株) U-46의 Endo-PG 활성(活性)은 약 20% 증가되었다. 6. 변이주(變異株) U-46의 조효소액(粗酵素液)의 Endo-PG 반응(反應) 최적조건은 pH 4.0~4.5, $50^{\circ}C$이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.95-100
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• 2007

식물성장 촉진호르몬인 auxin, 식물병원성 진균을 방제하는 siderophore 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균이자 생물방제균인 Bacillus licheniformis K11의 cellulase의 유전자를 PCR을 이용해 pUC18에 재조합 후 E. coli DH5${\alpha}$에 cloning하였으며, 이 형질전환 된 균주를 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)라 하였다. 형질전환 균주 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)는 B. licheniformis K11의 1.6kb 유전자를 포함하며, 이 cellulase는 1,479 bp, 499개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정된다. 형질전환균주가 생산하는 cellulase(CelW)는 lac 프로모터를 이용해 발현되었으며, CMC-SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. licheniformis K11의 cellulase는 4종의 대표적인 Bacillus spp. 들이 생산하는 cellulase의 아미노산 배열이 97% 이상 일치하였다. CelW는 carboxymethyl-cellulose(CMC) 뿐만 아니라 불용성 섬유소인 Avicel, Filter paper(Whatman$^{\circledR}$ No. 1)는 물론이고 고추역병균 P. capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. CMC를 기질로 60$^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 CoCl$_2$ 또는 MnSO$_4$ 첨가시 활성이 2배 이상 증가하였지만, FeCl$_3$ 또는 HgCl$_2$ 첨가 시는 활성이 20% 이하로 떨어졌고, SDS와 sodium azide 등 여러 화학 저해제들을 첨가하여도 87% 이상의 활성을 유지하였다. 이 결과들은 B. licheniformis K11이 식물뿌리에 근권 microflora형성의 중요한 요인으로 작용할 수 있고, 생물방제력을 발휘하는 식물병원성 진균의 세포벽 분해 cellulase 기능 연구를 가능케 하여 식물병의 생물학적 방제 연구에 기초가 될 것이라 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권2호
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• pp.120-132
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• 1993

어류 가공시 부산물로 얻어지는 어피를 효율적으로 이용하고자 알칼리 전처리법으로 각시가자미 피(皮)로부터 제조된 젤라틴을 시료로 하여 연속식 중공사막 반응기를 이용한 젤라틴의 가수분해 최적조건과 중공사막 반응기 장치에서의 효소활성 및 안정성에 미치는 인자에 대하여 검토하였다. 연속식 중공사막 반응기에서 가수분해조건을 보면 효소농도는 0.1mg/ml 이상에서는 가수분해율이 거의 $72\%$ 이상이었다. 기질농도 $1\%$ 이하에서는 $70\%$ 이상의 가수분해율을 나타내었으며, 기질농도가 증가함에 따라 가수분해율이 약간 감소하는 경향이였다. S/E=100(w/w) 이하에서는 거의 $72\%$이상의 가수분해율을 나타내었다. 유출속도가 7.79ml/min일 때 잔류시간은 77분이였으며, 이때의 가수분해율은 $79\%$였다. 중공사막 반응기 장치의 최적조건은 $1\%$ 기질에 대해 효소농도 0.1mg/ml, 유출속도 7.79ml/min, 잔류시간 77분, 반응온도 $55^{\circ}C$에서 기질의 가수분해율은 반응시간 1시간 부근에서 최대값을 나타내었다. 효소활성은 온도 $55^{\circ}C$에서 $50\%$, $25^{\circ}C$에서 $20\%$가 감소되었으며, 막에 의한 효소활성은 3시간 후에 $34\%$ 감소하였다. 막을 통한 효소의 누출은 작동시간 20분에서 최대였으며 작동시간 5시간 이후에는 거의 효소가 누출되지 않았으며, 전체 효소량 중 효소누출량은 $12.95\%$이였다. 막의 fouling 성질은 $10\%$(w/v)기질용액에서 순수에 대한 상대적인 유출속도 감소율(RFR)은 $91\%$였으며 유출속도 재생율은 $92\%$였다. 높은 기질농도 $10\%$에서는 가수분해도가 $89\%$였으며, 그 이상의 기질농도에서는 $75\%$였다. 젤라틴에 대한 trypsin의 반응속도 상수인 $K_m$ 및 $V_{max}$는 회분식에서 각각 0.668mgN/ml, 1.468mgN/ml/min였으나, 연속식에서는 이들의 값이 각각 1.618mgN/ml, 0.347mgN/ml/min였다. 연속식에서 $K_m$값은 1.618mgN/ml으로 회분식의 0.668mgN/ml에 비해 2.4배 정도 큰 반면 $V_{max},\;K_2$는 매우 작았다. 회분식과 연속식에서 최적조건하에서 젤라틴을 가수분해하였을 때 효소 mg당 생산하는 가수분해물은 각각 87.58mg및 378.85mg으로 회분식에 비해 생산량이 4배 이상이었다.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1105-1112
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• 2016

농어목(Perciformes) 검정우럭과(Centrachidae) 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)을 대상으로 환경온도에 대한 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, Lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소들의 대사조절을 연구하였다. 파랑볼우럭은 4월(그룹Ⅰ), 5월(그룹Ⅱ) 및 9월(그룹Ⅲ)에 채집하여 사용하였다. 파랑볼우럭 골격근, 심장 및 뇌 조직의 LDH 활성은 파랑볼우럭 그룹Ⅰ 및 Ⅱ보다 파랑볼우럭 그룹Ⅲ의 LDH 활성이 더 높게 나타났다. 시트르산합성효소(EC 4.1.3.7, citrate synthase, CS)의 활성은 파랑볼우럭 그룹Ⅰ에 비해 파랑볼우럭 그룹Ⅱ의 골격근 조직에서 높았고 심장 및 뇌 조직에서는 낮았다. 그에 반하여 파랑볼우럭 그룹Ⅲ 골격근의 CS 활성은 파랑볼우럭 그룹Ⅱ에 비해 낮았고 심장 및 뇌 조직에서는 높았다. LDH/CS는 그룹Ⅲ의 골격근 및 뇌 조직에서 높게 나타났다. 따라서 혐기적 대사는 파랑볼우럭 그룹Ⅲ에서 증가되었다. 골격근, 심장, 간 및 뇌 조직에서는 LDH A₄, A₂B₂ 및 B₄ 동위효소가 나타났다. LDH C hybrid는 뇌조직에서 확인되었다. LDH A₄ 동위효소는 affinity chromatography로 정제되었다. 정제된 LDH A₄ 동위효소의 분자량은 136 kDa이고 최적 pH는 8.0이었다. 골격근 LDH의 K_m^PYR값은 0.161-0.227 mM로 나타났다. 골격근 LDH의 역학특성들은 파랑볼우럭이 저온에 잘 적응한 종이라는 것을 보여준다. 이 결과들은 파랑볼우럭의 서식지 예측에 유용할 것으로 예상된다.