• Applied Biological Chemistry
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• 제41권2호
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• pp.125-129
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• 1998

한국 토양에서 분리된 Xanthomonas sp.는 Candida albicans에 대한 용균성을 나타내며 분비효소로서 chitinase를 분비하는 것으로 사료되었다. 특히 chitinase활성은 chitin배지에서 배양했을 때 3일 배양에서 최대치를 나타내었다. 이러한 특성이 있는 Xanthomonas의 chitinase 유전자를 cloning하기 위하여 cosmid vector를 이용한 genomic library를 작성하였으며, 다른 박테리아 chitinase 유전자와 homology를 가진 지역의 DNA sequence를 oligonucleotide로 합성하여 probe로 사용한 결과 4개의 독립된 positive clone을 cloning 하였다. 이중 pXCHl(1.2 kb insert) 이라고 명명한 clone에 대해 해석한 결과 이 크론의 전사산물은 chitin 배지에서만 유도됨을 확인하였으며 대장균 발현 vector를 이용한 이 유전자의 대장균에서의 발현에 대한 실험의 결과 약 35 kDa의 단백질을 생산하는 것으로 확인하였다. 또한 이 산물의 chitinase활성을 측정한 결과 유전자가 포함되지 않은 산물에 비해 약 10배의 활성을 나타내어 이 유전자를 Xanthomonas sp.의 chitinase유전자임을 증명하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권2호
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• pp.94-100
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• 2011

Bacillus licheniformis로 부터 phospholipase D (PLD)로 추정되는 유전자를 PCR 기술을 이용하여 분리하여 pGEM-T easy 운반체에 cloning 하였다. 분리된 유전자는 His6가 붙은 pET-21 운반체를 이용하여 E. coli BL21 (DE3)에서 발현시켰다. 재 조합된 PLD는 nikel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) resin을 갖는 column을 이용하여 affinity chromatography로 분리하였다. SDS-PAGE 분석 결과 PLD로 추정되는 단백질은 약 44 kDa의 주요 단일밴드를 나타내었다. 분리된 효소의 최적 활성도는 pH 7.0에서 나타났으며 이 조건에서 또한 효소가 제일 안정되었다. 효소활성에 미치는 최적 온도는 $40-45^{\circ}C$의 온도에서 형성되어 비교적 높은 온도를 나타내었으며 비교적 넓은 범위의 온도에서 상당히 높은 효소 활성도를 나타내었다. 여러 가지 detergent 중에서 Triton X-100을 0.6 mM까지 첨가할 경우 PLD의 효소활성도는 점진적으로 증가하여 대조구 대비 최대 181%의 효소 활성도를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제10권4호
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• pp.397-402
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• 2000

본 연구는 인산 축적능이 뛰어난 균주를 분자 육종하여 생물학적 폐수처리 및 토양의 인산 집적을 해결시키는 산업적 유용한 재료로 이용하기 위한 기초연구를 목표로 하고 있다. Polyphosphate kinase의 ATP의 phosphate를 단리하여 한분자씩 결합시키는 형태로 polyphosphate의 합성반응을 촉매한다. 인산 축적에 관한 대사과정의 분자적 이해를 위하여 Serratia marcescens균주로부터 Southern hybridization방법으로 ppk를 암호하는 유전자를 찾아내어 새조합시킨 pDH3를 구축하였다. pDH3으로부터 ppk를 암호하는 유전자 영역의 4.0 kb 단편을 가진 subclone을 작성하였다.Serratia marcescens의 polyphosphate kinase의 활성은 catabolite repression에 의한 조절을 받았다. 발현멕타에 삽입시킨 재조합 플라스미드를 대장균에 도입시킨 결과, polyphosphate kinase의 효소활성이 크게 증가됨을 확인 하였다. 또한 대량 발현시킨 결과를 SDS-PAGE를 통하여 75 KDa의 발현산물을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1197-1203
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• 2007

세균인 Paenibacillus sp. DG-22의 유전체 DNA library가 제조되었으며, ${\beta}-xylosidase-$양성 클론이 형광기질인 $4-methylumbelliferyl-{\beta}-D-xylopyranoside$ $({\beta}MUX)$를 사용하여 확인되었다. 이 클론으로부터 재조합 플라스미드가 분리되었고 삽입된 4.3-kb 크기 DNA의 염기서열이 결정되었다. ${beta}-xylosidase$ 유전자는 분자량이 78.710 dal-ton이고 pI가 5.0인 701개의 아미노산을 암호화하는 2,106 염기쌍의 열린해독틀(ORF)로 구성되어있었다. xylA 유전자산물의 추론된 아미노산 서열은 과(family) 52에 속하는 클리코실 가수분해효소로 분류된 ${beta}-xylosidase$들과 상당한 유사성을 가지고 있었다. 이 xylA 유전자에 6개의 히스티딘-꼬리표를 붙이기 위해 pQE60 발현벡터에 다시 클로닝하였다. 재조합 ${beta}-xylosidase$ $(XylA-H_6)$가 열처리와 고정화금속친화성 크로마토그래피(IMAC)에 의해 순수하게 정제되었다. $XylA-H_6$ 효소의 최적 pH와 온도는 각각 pH 5.5-6.0과 $60^{\circ}C$이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권3호
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• pp.234-243
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• 2018

남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.584-592
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• 2004

A thermostable $\beta$-glycosidase gene, tfi $\beta$-gly, was cloned from the genomic library of Thermus filiformis Wai33 A1. ifi $\beta$-gly consists of 1,296 bp nucleotide sequence and encodes a polypeptide of 431 amino acids. It shares a strong amino acid sequence similarity with the $\beta$-glycosidases from other Thermus spp. belonging to the glycosyl hydrolase family 1. In the present study, the enzyme was overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) using the pET21b(+) vector system. The recombinant enzyme was purified to homogeneity by heat treatment and a $Ni^{2+}$-affinity chromatography. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) showed that the recombinant Tfi $\beta$-glycosidase was a monomeric form with molecular mass of 49 kDa. The temperature and pH range for optimal activity of the purified enzyme were 80- $90^{\circ}C$ and 5.0-6.0, respectively. Ninety-three percent of the enzyme activity was remained at $70^{\circ}C$ after 12 h, and its half-life at $80^{\circ}C$ was 6 h, indicating that Tfi $\beta$-glycosidase is highly thermostable. Based on its K_m$, or $K_{cat}K_m$, ratio, Tfi $\beta$-glycosidase appeared to have higher affinity for $\beta$-D-glucoside than for $\beta$-D-galactoside, however, $K_{cat} for \beta$-D-galactoside was much higher than that for $\beta$-D-glucoside. The activity for lactose hydrolysis was proportionally increased at $70^{\circ}C$ and pH 7.0 without substrate inhibition until reaching 250 mM lactose concentration. The specific activity of Tfi TEX>$\beta$-glycosidase on 138 mM lactose at $70{^\circ}C$ and pH 7.0 was 134.9 U/mg. Consequently, this newly cloned enzyme appears to have a valuable advantage of conducting biotechnological processes at elevated temperature during milk pasteurization in the production of low-lactose milk.

• 미생물학회지
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• 제36권3호
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• pp.203-208
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• 2000

재조합 플라스미드 pAL850에 함유된 Bacillus circulans KCTC3004 $\alpha$-amylase 유 전자를 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pALS111을 만들어 Bacillus 세포에 이동. 발현시켰다. Bacillus subtilis(고초균)와 Bacillus megaterium(거대균)으로 형질전환된 pALS111로부터 $\alpha$-amylase는 세포증식과 비례하여 생산되었다. 형질전화주가 생산하는 $\alpha$ -amylase의 최대활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교했을 때 고초균은 약 95배, 거대균은 약 34배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환주는 분비율이 10% 정도인데 반하여 고초균 형질전화주는 생산된 효소전부를 , 거대균 형질전환주는 약 98%를 세포외로 분비함을 보임으로써 고초균과 거대균은 실용적인 면에서 대장균보다 우월 함을 나타내었다, pALS111의 각 숙주 내에서의 안정성을 살펴본 결과 거대균에서는 92%, 고초균에서는 76%, 대장균에서는 38% 로 나타났다. SDS-PAGE와 zymogram을 통해 추정 된 대장균과 고초균, 거대균에서 발현된 효소의 분자량은 약 55,000으로 확인되었다. 이들 형질전환주가 생산하는 $\alpha$-amylase는 starch 에 작용하여 주된산물로서 maltotriose 이상의 다양한 maltooligosaccharide들을 생산함이 확인 되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.265-270
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• 2010

Two major endoglucanase genes (cel7B and cel5A) were cloned from Penicillium decumbens 114-2 using the method of modified thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction (TAIL-PCR). The result of Southern blotting suggested that P. decumbens has a single copy of the cel5A gene and a single copy of the cel7B gene in its chromosomal DNA. The expression levels of cel5A and cel7B were determined by means of real-time quantitative PCR, suggesting that the two genes were coordinately expressed, and repressed by glucose and induced by cellulose. Both endoglucanase genes were expressed in Saccharomyces cerevisiae and the recombinant proteins were purified. The recombinant Cel7B and Cel5A were both optimally active at $60^{\circ}C$ and pH 4.0. The recombinant Cel7B showed more than 8-fold, 30-fold, and 5-fold higher enzyme activities toward carboxymethyl cellulose, barley $\beta$-glucan, and PASC, respectively, in comparison with that of Cel5A. However, their activities toward pNPC and Avicel showed minor differences. The results suggested that Cel7B is a strict endoglucanase, whereas Cel5A showed processivity because of its relative higher ability to hydrolyze the crystal cellulose.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.301-304
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• 2005

S-Adenosyl-L-Methionine(SAM) has an important role for DNA methylation and cell signaling. SAM was synthesized from methionine and ATP by SAM synthetase and play an pivotal function in the primary and secondary metabolism of cells. Recent studies have revealed in the effect of SAM in case of morphological differentiation in both eukaryotes and prokaryotes. We isolated SAM gene from Saccharomyces cerevisiae and cloned it into expression vector for E. coli respectively. An 1.15 kb SAM-s gene fragment was isolated by Low-strigency PCR using ORF primer. By the analysed primary sequence deduced from DNA sequence, this gene included conserved domains similar with other well-known SAM synthetase. First of all, SAM synthetase gene cloned pGEM-T vector and subcloned into histidine tagging system to purify the expressed protein using metal chelating resin. Typical characteristic analysis of this enzyme is underway.

• BMB Reports
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• 제32권4호
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• pp.409-413
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• 1999

The cDNA encoding CMP-NeuAc:lactosylceramide ${\alpha}2$,3-sialyltransferase (GM3 synthase) was isolated from a human fetal brain cDNA library using sequence information obtained from amino acid sequences found in the conserved regions of the previously-cloned mouse GM3 synthase (mST3Gal V) and human sialyltransferases. The cDNA sequence included an open reading frame coding for 362 amino acids, and the primary structure of this enzyme predicted all the structural features characteristic of other sialyltransferases, including a type II membrane protein topology and both sialylmotifs. Comparative analysis of this cDNA with mST3Gal V showed 85% and 86% identity of the nucleotide and amino acid residues, respectively. The expression of this gene is highly restricted in both human fetal and adult tissues.