Exo-polygalacturonase (exo-PG) hydrolyzes pectin acids and liberates mono-galacturonate, which plays an important role in juice extraction, and has rarely been reported. Exo-PG (AfumExoPG28A) from Aspergillus fumigatus belongs to the glycoside hydrolase 28 family. In this study, its gene was cloned and the protein was expressed and secreted in Pichia pastoris with a maximal activity of 4.44 U/ml. The optimal temperature and pH of AfumExoPG28A were 55℃ and 4.0, respectively. The enzyme exhibited activity over almost the entire acidic pH range (>20.0% activity at pH 2.5-6.5) and remained stable at pH 2.5-10.0 for 24 h. The Km and Vmax values of AfumExoPG28A were calculated by the substrate of polygalacturonic acid as 25.4 mg/ml and 23.6 U/mg, respectively. Addition of AfumExoPG28A (0.8 U/mg) increased the light transmittance and juice yield of plantain pulp by 11.7% and 9%, respectively. Combining AfumExoPG28A (0.8 U/mg) with an endo-PG (0.8 U/mg) from our laboratory, the enzymes increased the light transmittance and juice yield of plantain pulp by 45.7% and 10%, respectively. Thus, the enzyme's potential value in juice production was revealed by the remarkable acidic properties and catalytic activity in fruit pulp.
부분 정제한 Pseudomonas spp. Endo-inulinase와 Bacillus spp. Exo-inulinase를 13:1의 비율로 혼합 사용하여 inulin을 가수분해한 결과, 단독으로 사용했을 때에 비해 약 1.6배의 현저한 가수분해율의 상승효과를 얻었다. 혼합효소는 반응온도 $55^{\circ}C$, 반응액의 pH 6.0 및 각 0.5mM 농도와 $Mn^{2+}$와 $CO^{2+}$이 존재하는 반응조건하에서 가장 높은 가수분해율을 보였으며 이때 최종 가수분해 산물인 fructose의 생산량은 84를 나타내었다.
Pseudomonas aeruginosa is a ubiquitous gram-negative bacterium causing serious infections. The P. aeruginosa T3SS is a syringe-like apparatus on the bacterial surface, with 4 effector toxins: ExoS, ExoT, ExoY, and ExoU. Here, we investigated the effect of ExoS and ExoT of the T3SS of P. aeruginosa K strain (PAK). The type three secretion system (T3SS) is a major virulence system of Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). The effector protein Exotoxin S (ExoS) produced by P. aeruginosa is secreted into the host cells via the T3SS. For the purpose of screening the inhibitors with regard to ExoS secretion, we developed the sandwich-type enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) system. PAK clinical strains induce proinflammatory cytokine production through the T3SS, and this involves NF-κB activation in pneumonia mouse models. We tried to confirm the role of the NF-κB transcription factor in ExoS- and ExoT-induced pneumonia mouse models. pro-inflammatory cytokines induction in response to ExoS and ExoT infection relied on NF-κB activation. Our findings highlight the roles of natural poduct in inhibiting proinflammatory cytokine expression during ExoS and ExoT exposure in PAK infections, paving the way for a novel therapeutic approach for the treatment of pulmonary infections.
Penicillium funiculosum과 Trichoderma viride cellulase의 정제효소들을 사용하여 cross-synergism을 조사하였다. Exo-exo형 상승작용이 Avicel을 분해하는데 가장 효과적이었으며 exo-endo형은 다소 효과가 떨어졌다. 정제효소성분과 이종의 조효소를 혼합하여 70시간 이상 Avicel을 가수분해하며 생성된 total sugar를 측정한 결과, P. funiculosum cellulase에서 분리정제한 $\beta$-glucosidase 성분효소는 T. viride cellulase와 상승작용을 크게 나타내며 Avicel을 가수분해하였다. 또한, T. viride cellulase에서 분리정제한 exoglucanase 성분효소도 P. funiculosum cellulase의 가수분해능을 크게 향상시켰다. 이와같은 결과로 미루어 볼 때, 이종의 cellulase로 부터 부족한 성분효소를 보충시켜 효소성분비율을 변화시킴으로써 Avicel의 가수분해도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다. 이 때 최대한 높은 가수분해를 얻기 위하여 여러 형식의 상승작용이 같이 이루어져야할 것이다.
Ganoderma lucidum이 생산하는 polygalacturonase의 유용활용 방안을 위한 효소의 특성을 연구하기 위하여 버섯배양물로부터 효소를 생산하고 정제하여 그 특성을 검토한 결과는 다음과 같다. Endo-polygalacturonase는 배양여액으로부터 ammonium sulfate 침전, Biogel P-100, DEAE-cellulose, Sehpadex G-150 column chromatography에 의하여 순차적으로 정제되었고, Sehpadex G-150 column chromatography에서 re-gel filtration까지 실시한 결과 specific activity가 892unit/mg protein로 배양여액보다도 약 56배의 정제도를 나타냈으며, exo-polygalacturonase는 ammonium sulfate침전, Biogel P-100, DEAE-cellulose column chromatography까지 부분정제한 결과 9.2배의 정제도를 나타냈다. SDS polyacrylamide gel에서 전기영동을 실시한 결과 단일 band를 나타냈으며, 분자량은 54,000 dalton이었다. Endo-polygalacturonase와 exo-polygalacturonase는 citrus pectin이나 pectic acid보다 apple pectin에 친화도가 높았으며, Lineweaver-Burk plot로부터 계산된 apple pectin에 대한 Km 치는 각각 1.44와 10.6 mg/ml이었다. 이 두 효소의 작용 최적 pH는 4.0이었으나 pH 안정성에서는 endo-polygalacturonase는 $pH\;4.0{\sim}6.0$에서, exo-polygalacturonase는 $pH\;3.5{\sim}5.5$ 범위에서 안정하였다. 효소반응 최적 온도는 endo-polygalacturonase는 $40^{\circ}C$ 이었으나 exo-polygalacturonase는 $60^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타냈고 열안정성도 exo-polygalacturonase가 endo-polygalacturonase보다 더 높은 온도에서도 안정하였다. 또한 endo-polygalacturonase는 $Ca^{++}$ 과 $Mn^{++}\;ion$에, exo-polygalacturonase에는 $Ca^{++}\;ion$에 의해 효소반응이 촉진되었다.
Alkaline cellulolytic enzymes from cultured medium of Coprinus cinereus 2249 were purified with gel and ion-exchange chromatography and characteristics of those enzyme proteins were investigated. A fiber length distribution and a crystallinity of cellulose and sugar composition of enzyme treated Mixed Office Wastepaper(MOW) and Unbleached Kraft Pulp(UKP) were analysed. The conclusion could summarized as follows; \circled1 Alkaline and acidic, endo- and exo-glucanases were purified from cultured medium of Coprinus cinereus 2249. \circled2 The approximate molecular weight of alkaline endo-glucanase was 42 kDa, and also that of alkaline exo-glucanase was 50 kDa. A fiber length distribution and a crystallization of cellulose and sugar composition of enzyme treated MOW and UKP were not so much changed with original paper and pulp.
꽃송이버섯(Sparassis crispa DSMZ 5201)의 균사를 사용하여 균사외 효소활성을 측정하였다. Yeast-malt extract-glucose 배지를 사용하여 $24^{\circ}C$에서 15일간 배양 후 배양여액을 조효소원으로 사용하였을 때, $\alpha$-amylase효소의 활성은 44.27 unit/$mg{\cdot}protein$이었다. 배양여액 중의 Protease, CMCase, $\beta$-glucosidase, chitinase 및 exo-$\beta$-1,4-glucanase의 세포외 효소활성은 상대적으로 높았으나, xylanase 효소활성은 낮게 나타났다.
한지로 된 고서적의 가수분해가 Trichoderma viride로부터 분리한 endoglucanase I, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소 (I:I, weight ratio)에 의하여 수행되었다. Endoglucanase I, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소에 의한 가수분해 최적pH는 각각 4.5, 5.5, 5.0으로 나타났다. 이들 결과들은 지류문화재의 열화가 산성조건에서 셀룰라아제의 활성을 증가시켜 촉진될 수 있음을 보여준다. 또한 이들 효소들에 의한 분해에 있어서 최적 분해온도는 모두 5$0^{\circ}C$를 보여주었다. 고서적의 재생펄프를 이들 효소로 처리했을 때 수율(yield)과 물리적 강도(physical strength)를 살펴보면, 수율은 이들 효소의 농도 증가와 함께 감소함을 보여 주었다. 특히 endo-exo혼합효소로 처리했을 때 가장 낮은 값을 보여 주었다. 이는 endo성분과 exo성분의 협동작용(synergistic action)에 의한 것으로 생각할 수 있다. 물리적 강도는 exo II로 처리했을 경우 농도 증가에 따라 향상됨을 보여 주었으며, exoglucanase II와 endo-exo혼합효소로 처리했을 경우는 농도에 따라 감소함을 보여 주었다. 이들 결과들은 고서적의 분해(열화)가 endoclucanase에 의한 것임을 보여 준다. 즉 지류문화재의 물리적 강도를 저하시키는 주요 성분 효소는 endoglucanase이며 지류문화재의 효과적인 보존을 위해서는 endoglucanase성분의 활성을 억제시킬 필요가 있다.
Chitosan-degrading activity induced by chitosan was founf in culture filtrate of Aspergillus flavus IAM2044. Aspergillus flavus IAM2044 had a higher level of chitosanolytic activity when chitosan was used as a carbon source, and yeast extract and peptone were supplemented as nitrogen sources. One of the chitosan-degrading enzymes was purified to homogeneity by ammonium sulfate precipitation followed by cation-exchange and gel filtration chromatographies. The enzyme was monomeric, and its molecular mass was 45 kDa. The optimum pH and temperature of the enzyme were 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. The activity was stable in the pH range of 3.5 to 7.0 and at a temperature below $50^{\circ}C$. Reaction products analyzed by the viscosimetric assay and thin layer chromatography clearly indicated that the enzyme was an exe-type chitosanase, $exo-{\beta}-D-glucosaminidase$, that released GlcN from the nonreducing ends of the oligosaccharide chains.
부패한 나무, 퇴비, 제지공장의 폐지 및 폐수 등으로부터 분리한 300여 종류의 섬유소 분해균 중 xylanase 활성이 다른 균주에 비해 비교적 높았던 33번 균주를 균의 형태학적, 생화학적 특성과, 균체 지방산 조성에 의하여 Pseudomonas sp.로 동정하였다. Xylanase 활성의 최적 온도외 최적 pH는 각각 $50^{\circ}C$와 5.5이었고, 효소의 안정성은 $45^{\circ}C$ 이하의 온도와 pH 5.0에서 7.0 사이에서 유지되었다. 이 균주가 생산하는 xylanase는 효소반응분해물의 paper chromatography에 의하여 주로 exo-type의 xylanase임이 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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