• 제목/요약/키워드: Enzyme purification and characterization

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볏짚분해과정 중에 생산하는 Fomitopsis palustris 균체 외 Xylanase의 분리정제 및 효소특성 (Purification and Characterization of Xylanase from Fomitopsis palustris in Rice Straw Culture)

  • 윤정준;이영민;최두열;김영균;김영숙
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권6호
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    • pp.159-165
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    • 2007
  • 본 논문에서는 갈색부후균 Fomitopsis palustris가 볏짚을 분해하는 과정 중에 생산하는 xylanase를 확인하여 분리 정제하고, 아미노산 서열분석을 통해 동정하였다. 그리고 동정된 단백질의 효소특성을 조사하였다. 분리 정제된 단백질은 SDS-PAGE분석에서 43kDa의 분자량을 나타내었고, 아미노산 서열분석에서는 Glycoside Hydrolase family 10에 속하는 xylanase와 높은 상동성을 나타내었다. 정제효소의 기질에 대한 $K_m$치는 $31 mg/m{\ell}$, $V_{max}$는 252.3 U/mg, $K_{cat}$$2.3{\times}10^4/min$이고, 최적 pH 범위는 pH 4.0~5.0 최대 활성 온도는 $70^{\circ}C$로 밝혀졌다.

고정화 Aminopeptidase M에 의해 메치오닐 인간성장호르몬으로부터 전환된 천연형 인간성장호르몬의 정제 및 특성 확인 (Purification and Characterization of Authentic Human Growth Hormone Converted from Methionyl Human Growth Hormone by Immobilized Aminopeptidase M)

  • 이성희;조영우
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.271-282
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    • 1995
  • met-hGH로부터 고정화 ApM에 의해 전환된 천 연형 hGH를 등전위점, 소수성, 전하량의 차이에 따라 3회의 일련의 크로마토그래피를 수행하여 정제하고, 정제된 hGH의 특성을 조사하였다. 정제한 hGH의 비활성은 효소면역측정법으로 분석하였을 때 2 2.75IUjmg이었고, hGH 회수율은 14.1%이었다. 정제한 재조합 hGH는 아미노산 조성, 아미노 말단의 15개의 아미노산 서열 분석, 카르복시 말단의 아미노산 분석, 트럽신 가수분해 랩타이드들의 HPLC 분석등을 통해 아미노말단 에치오닌이 제거된 천연 형 hGH임을 알 수 있었고, SDS-PAGE, native­P PAGE, IEF, RP-HPLC, HSGF 등의 분석 결과 정제한 hGH는 상용품보다 순도가 높다는 것을 알 수 있었으며, 뇌하수체 제거 쥐의 체중 증가와 경골성 장폭의 증가를 통한 활성 측정 결과 정제한 hGH는 상용 hGH와 같은 정도의 활성을 냐타내었으며 우혈청 알부민을 주사한 대조군에 비해 뚜렷한 성장 효 과를 나타냈다. 따라서 본 연구에셔 정제한 hGH는 천연형이며, 높은 순도와 우수한 생리활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

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Staphylococcus xylosus SC-22가 생산하는 lipase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Extracellular Lipase from Staphylococcus xylosus SC-22)

  • 성찬기;갈상완;이상원;최영주
    • 생명과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.457-463
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    • 2001
  • Staphylococcus xylosus SC-22으로 생성된 lipase을 분리. 정제하여 특성을 조사하였다. Staphylococcus xylosus SC-22의 배양액을 ammonium sulfate (30~80%), Sepadex G-100 및 DEAE-Sephacel chromatography의 정제과정을 거친 결과, specific activity가 756.6 units/mg protein으로 19.3배 정제도었으며 수율은 17.2%로 나타났다. 정제효소의 분자랴은 47kDa, 정제된 효소의 특성은 최적온도은 4$0^{\circ}C$, 최적 pH는 8.0이었으며, pH 안정성 범위는 pH 6.0~10.0부근에서 비교적 안정하였다. Alkaline lipase의 활성은 C $u^{2+}$와 P $b^{2+}$에 의해 완전히 저해되었으며, F $e^{3+}$ 에 의해 50% 효소활성이 저해되었으나, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{+}$에 의해 저해를 받지 않았다.

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사람 양수중 다종의 세포외성 포스포리파제의 $A_2$의 부분정제 및 특성 (Partial Purification and Characterization of Multiple Forms of Extracellular Phospholipase $A_2$ in Human Amniotic Fluid)

  • 전용주;백석환;이지혜;문태철;민병우;장현욱
    • 약학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.212-219
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    • 1997
  • Multiple forms of extracellular phospholipase $A_2$ have been detected in human amniotic fluid (HAF). When HAF was subjected to heparin-Sepharose column chromatography, phospholipase $A_2$ activity was detected in both heparin-non binding and binding fraction. The activity of heparin-non binding fraction was further purified by sequential uses of column chromatographies on butyl-Toy-opearl 650M and DEAE-Sephacel. DEAE-Sephacel fraction contained three different phospholipase $A_2$ activities (Peak I, II, III). The molecular weight of DEAE-Sephacel fraction phospholipase $A_2$ determined by SDS-PAGE were about 52KDa (Peak I). Peak II, III required micromolar $Ca^{2+}$ ion for its maximum activity, but Peak I enzyme showed calcium independent phospholipase $A_2$ activity and showed broad range of pH (6.0~10.0) optimum. All these enzymes were not recognized by a monoclonal antibody raised against phospholipase $A_2$ from human synovial fluid. These results suggest that HAF might contain multiple forms of extracellular phospholipase $A_2$, which may neither belong to the 14KDa group II phospholipase $A_2$ family nor cytosolic phospholipase $A_2$.

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Microbacterium sp. A-210이 생성하는 Levan fructotransferase의 정제 및 생물학적 특성에 관한 연구 (Purification and Biological Characterization of Wild-type and Mutants of a Levan Fructotransferase from Microbacterium sp. AL-210)

  • 황은영;정미숙;차재호;장세복
    • 생명과학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.1218-1225
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    • 2009
  • DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.

Urushiol에 의해 유도된 장수버섯 laccase isoenzyme의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Urushiol Induced Laccase Isoenzyme from Fomitella fraxinea)

  • 최한석;박효숙;여수환;정석태;최지호;김명곤
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.152-159
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    • 2010
  • 본 연구는 옻나무의 allergy유발성분으로 알려진 urushiol이 장수버섯(Fomitella fraxinea)의 laccase유도에 미치는 영향을 살펴보고 laccase isoenzyme을 분리 정제하여 그 특성을 살펴보았다. 장수버섯의 laccase활성과 균체생산량은 배양 10일째 최대치를 나타내었으며 urushiol첨가에 의해서 효소활성은 2.45배, 균체량은 1.5배 높아졌다. Laccase생산용 배지에서 Cu와 Mn이온을 결핍시켰을 경우 효소활성은 3.8-9.2배 낮아졌으나 균체생산에는 영향이 비교적 적었다. Anion exchange, hydrophobic interaction 및 gel filtration chromatography를 통하여 2종의 laccase isoenzyme(Lac1, Lac2)을 정제하였다. 이 효소는 단량체로 각각 67 kDa(Lac1)과 66 kDa(Lac2)의 분자량을 가지고 있었으며, 등전점은 3.67과 3.81이었다. 두 효소 모두 pH 4.5-5.0, $30-35^{\circ}C$에서 최대 활성을 보였으며, $Fe^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$에 의해서 저해를 받았다. 또한, EDTA와 sodium azide에 의해서도 효소활성이 강하게 저해 받았다.

간흡충 감염 가토의 면역진단에 대한 연구 2. 성충 조항원의 정제 및 발육단계별 항원 분석 (Studies on the Immunodiagnosis of Rabbit Clonorchiasis 2. Immunoamnity purification of whole worm antigen and characterization of egg, metacercaria and adult antigens of Clonorchis sinensis)

  • 이옥란;정평림;남해선
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제26권2호
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    • pp.73-86
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    • 1988
  • 간흡충(Clonorchis sinensis)의 조항원(WWA), 정제항원(ABA)의 민감도와 특이도를 비교해 보는 한편, 발육단계별로 충란 항원(EGA)-피낭유충 항원(MEA)-성충 항원(WWA)의 단백질 구성물질의 차이를 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE)로 관찰하고 이들 항원의 유용성을 효소면역반응(enzyme-linked immunosorbent assay: ELISA)으로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 간흡충의 조항원으로부터 정제된 항원(ABA)은 항체와 결합한 결합항원(affinity-purified antibody(IgG) binding antigen:ABA)으로서 Ouchterlony 반응으로 간흡충 감염 가토혈청과 4개의 침모대 (WWA는 7개)를 형성하였다. WWA의 major protein들은 분자량 16,300∼18,500 및 28,000∼29,000 dalton의 Polypeptide band였고, ABA는 분자량 18,000∼21,000 및 29,000∼31,000 dalton의 단백질로 다소의 차이를 보였다. ELISA시첩에서 ABA는 WWA에 비해 현저히 민감도가 낮았다. WWA와 ABA에 대한 폐흡충 감염 사람혈청의 ELISA 정사에서 WWA는 Ouchterlony 양성자 8예중 3예에서 교차반응을 나타내었으나 ABA는 교차반응을 나타내지 않았다. 간흡충의 발육단계별 항원 단백질의 분자량 범위는 WWA 11,000∼80,000, MEA 15,000∼100,000, EGA 15,000∼200,000 dalton이었다. 주류원 단백질의 분자량은 EGA는 각각 36,600 (band No. 22), 38,500(No. 20), 64,000(No. 9), 62,000(No. 10), 54,500(No. 11), 53,000(No. 12) dalton, MEA는 각각 65,600(No. 3), 44,700 (No.7), 43,900(No. 8) dalton, WWA는 각각 16,300∼18,500(No. 31-32), 28,000∼29,000(No. 25), 11,000w13,000 (No. 35) 및 31,000(No. 24) dalton이었다. 즉, MEA와 EGA가 WWA보다 고분자의 단백질로 구성되어 있었다. 각 발육단계별 항원의 항원성은 ELISA 반응으로 볼 때 WWA가 가장 높았고, MEA는 약한 항원성만을 나타내었으며 EGA는 음성이었다. WWA와 간흡충 감염 가토혈청은 감염 4∼6주에 OD>1.0, 12주 이후 항체가의 plateau를 나타내었으나 MEA는 Ouchterlony 반응에서 EGA와 함께 음성반응을 보였다. ELISA에서도 중감염군(12∼20주)에서만 OD>0.6으로 미약한 항원성이 인정되었으며 경감염군은 전감염기간중 OD<0.6를 나타내었다. 이상의 결과로 보아 성충 항원이 가장 강력한 함원성 물질을 포함하고 있음이 명백하다고 생각된다. 그러나 성충 조항원은 면역진단에 사용할 겹우 타흡충과의 빈번한 교차반응이 예상되므로 민감도 및 특이도가 높은 정제 항원물질을 분리하는 일이 중요하다고 생각된다.

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Molecular cloning, purification, expression, and characterization of β-1, 4-endoglucanase gene (Cel5A) from Eubacterium cellulosolvens sp. isolated from Holstein steers' rumen

  • Park, Tansol;Seo, Seongwon;Shin, Teaksoon;Cho, Byung-Wook;Cho, Seongkeun;Kim, Byeongwoo;Lee, Seyoung;Ha, Jong K.;Seo, Jakyeom
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권4호
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    • pp.607-615
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    • 2018
  • Objective: This study was conducted to isolate the cellulolytic microorganism from the rumen of Holstein steers and characterize endoglucanase gene (Cel5A) from the isolated microorganism. Methods: To isolate anaerobic microbes having endoglucanase, rumen fluid was obtained from Holstein steers fed roughage diet. The isolated anaerobic bacteria had 98% similarity with Eubacterium cellulosolvens (E. cellulosolvens) Ce2 (Accession number: AB163733). The Cel5A from isolated E. cellulolsovens sp. was cloned using the published genome sequence and expressed through the Escherichia coli BL21. Results: The maximum activity of recombinant Cel5A (rCel5A) was observed at $50^{\circ}C$ and pH 4.0. The enzyme was constant at the temperature range of $20^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$ but also, at the pH range of 3 to 9. The metal ions including $Ca^{2+}$, $K^+$, $Ni^{2+}$,$Mg^{2+}$, and $Fe^{2+}$ increased the endoglucanase activity but the addition of $Mn^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$ decreased. The Km and Vmax value of rCel5A were 14.05 mg/mL and $45.66{\mu}mol/min/mg$. Turnover number, Kcat and catalytic efficiency, Kcat/Km values of rCel5A was $96.69(s^{-1})$ and 6.88 (mL/mg/s), respectively. Conclusion: Our results indicated that rCel5A of E. cellulosolvens isolated from Holstein steers had a broad pH range with high stability under various conditions, which might be one of the beneficial characteristics of this enzyme for possible industrial application.

Aspergillus niger가 생산(生産)하는 섬유소(纖維素) 분해효소(分解酵素)의 정제(精製) 및 특성(特性) (Purification and Characterization of Cellulolytic Enzymes from Aspergillus niger)

  • 박관화;오태광;신재두
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제24권3호
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    • pp.186-193
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    • 1981
  • Aspergillus niger가 분비하는 섬유소분해효소(纖維素分解酵素)를 Sephadex G-150 column을 통과시켜서 ${\beta}-glucosidase$와 CM-cellulase을 분리(分離)하고 CM-cellulase는 다시 DEAE-Sephadex A-50 column을 통과시켜서 세개의 CM-cellulase F I, F II , F III를 분리하여 그 특성(特性)을 각기 조사 하였다. F I의 최적조건(最適條件)은 pH 4.0 및 $50^{\circ}C$였고 열불활성화특성(熱不活性化特性)은 Arrhenius plot에서 2개의 기울기가 다른 직선을 나타냈다. 즉 $60{\sim}70^{\circ}C$ 사이에서는 Z값이 $4^{\circ}C$ 이고 $70{\sim}98^{\circ}C$ 사이에서는 $383^{\circ}C$였다. F II는 pH 4.7 및 $50^{\circ}C$에서 최적조건(最適條件)을 보였고 Z값은 $8^{\circ}C$, F III는 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$에서 높은 활성(活性)을 가졌고 Z값은 $10^{\circ}C$였다. 조(粗) CM-cellulase의 경우는 최적조건(最適條件)이 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$로 F I , F II 및 F III와 비슷한 경향을 보였으나 Z값은 $21.5^{\circ}C$로 큰 차이(差異)를 보였다. 한펀 ${\beta}-glucosidase$는 정제효소(精製酵素) 및 조효소(粗酵素)가 다 같이 pH 4.7 및 $60^{\circ}C$에서 가장 높은 활성(活性)을 나타냈으며 Z값은 $7^{\circ}C$였다.

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Streptomces sp. MET 0515의 균체외 Alginate lyase의 정제 및 특성 (Purification and characterization of the extracellular alginate lyase from Streptomyces sp. MET 0515)

  • 김현경;이재창;강남현;김송희;김종국;정기철
    • 생명과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.625-633
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    • 2007
  • 알긴산분해효소(EC 4. 2. 2. 3)를 균체외로 생산하는 새로운 방선균을 전라남도 완도의 연안토양으로부터 분리하고 이 균주를 Streptomyces sp. MET 0515라 명명하였다. 이 균주가 생산하는 균체외 알긴산분해효소를 아세톤 침전, 음이온 교환 크로마토그래피(Q-Sepharose and DEAE-Sepharose), 젤 크로마토그래피(Sephacryl S-200 HR gel filtration chromatography)를 이용하여 정제하였다. 이 효소의 최적 활성 온도과 pH는 각각 $70^{\circ}C$와 pH 7.5이고, 온도 안정성은 $0-50^{\circ}C$, pH 안정성은 pH 6.0-9.0였다. 이 효소는 $Mn^{2+}$ 이온 첨가시에는 활성이 증가하였으며 1mM $Fe^{3+}$, 1mM EDTA, 1mM $Zn^{2+}$ 이온 첨가시에는 활성이 억제되었다. 또한 이 효소는 poly-alpha 1,4-L-guluronate와 poly-beta 1,4-D-mannuronate두 종류의 기질에 대하여 활성을 나타냈다. 따라서 본 효소는 다른 미생물 기원의 효소와 비교해 볼 때 Streptomyces sp.가 생산하는 첫번째 효소로 인정되었다.