sndA 유전자(AN3911) 하위에 위치하고 있는 GAL4형 전사인자를 암호화하는 유전자(AN3912)에 대해 분석하였다. 이 전사인자는 Zn(II)2Cys6 binuclear cluster DNA-binding domain 과 전사활성부위를 모두 가지고 있는 전형적 진균 특이 전사인자로서 해당 유전자는 gtfA (gal4 type transcription factor)라 명명되었다. 이 유전자의 ORF는 762개의 아미노산으로 구성되어 있고 3개의 intron이 그 안에 존재하였다. gtfA 유전자의 결실돌연변이는 무성포자생성이 감소하고 대신 유성생식기관이 증가하는 형질을 보여주었다. 과다발현균주는 높은 포도당 농도가 주어지면 유성생식이 늦어지는 형질을 나타내었다. gtfA 유전자는 영양생장 후반부와 유성분화 초기단계에서 높은 발현량을 보이고 전생활사를 통해 비교적 일정하게 발현되었다. gtfA의 전사는 일부 유성(NsdD, VeA) 및 무성(FluG, FadA, SfaD) 분화 조절자들에 의해 크게 영향을 받지 않았다. 반면 GtfA는 nsdC 유전자의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 종합하여 볼 때, GtfA는 분화 결정시기에 nsdC의 발현을 억제함으로써 유성분화보다는 무성분화로 유도되도록 조절 할 것으로 추정된다.
본 연구는 Debaryomyces sp.가 생산하는 ${\alpha}-galactosidase$의 mannobiose-sepharose 담체합성법에 의한 affinity column chromatography를 수행하여 효소정제, 효소 화학적 성질 및 galactosyl mannooligosacchrides에 대한 기질특이성 규명을 주요 목적으로 하였다. 배양시간별 활성과 pH의 변화에서 배양시간 40시간부터 활성이 증가하고 있으며, 70시간에서 25.8unit/ml의 최대활성을 나타내고 있으며, 배양초기 pH 6.0에서 시작되어 배양말기에는 pH 8을 나타내는 pH의 변화를 보였다. 최적 pH는 4.0, 최적온도는 $60^{\circ}C$이며 $pH\;3{\sim}4.5$에서 100%의 잔존활성을 나타낸 반면 pH 8.0에서는 20%로 급격히 감소하였고. 온도안정성에서 $30{\sim}50^{\circ}C$에서는 100%의 잔존활성을 나타내었으나 $70^{\circ}C$ 이상에서는 20% 이하의 잔존활성을 나타내었다. $Hg^{2+}$에 의해서 54%, $Ag^{2+}$에 의해서는 85%로 저해되었으며, 그 이외의 이온에 대해서는 큰 영향을 받지 않았다. Debaryomyces sp.유래 ${\alpha}-galactosidase$는 24시간 반응 후 melibiose, $Gal^3Man_3$를 완전 가수분해 하여 각각 galactose와 glucose, galactose와 mannotriose로 분해되었으나 $Gal^3Man_4$에 대해서는 12시간 반응시켜도 기질로부터 galactose 유리가 불가능함이 확인되었다.
본 연구에서는 Saccharomyces cerevisiae를 이용해서 neoagarobiose hydrolase (NABH)를 효율적으로 생산하기 위한 NABH558 유전자 발현시스템을 구축하였다. ADH1 promoter와 GAL10 promoter 하류에 NABH558 유전자를 가진 pAMFα-NABH plasmid와 pGMFα-NABH plasmid는 S. cerevisiae 2805 균주에 형질전환되었다. 2805/pAMFα-NABH 균주는 YPD (2% dextrose) 배지에서 가장 높은 NABH 효소 활성(0.069 unit/ml/DCW)을 보였고, 2805/pGMFα-NABH 균주의 경우는 배지의 조성과 상관없이 비슷한 수준의 NABH 활성(0.02-0.027 unit/ml/DCW)을 보였다. RT-PCR을 통한 NABH558 유전자의 transcription level은 NABH 활성 증가에 따라 비슷한 수준으로 증가되었음을 확인할 수 있었다. 또한 재조합균주에서 생산된 NABH는 agarose를 galactose와 AHG로 분해하였다. 따라서 NABH558 유전자의 발현에는 ADH1 promoter를 사용하는 것이 더 효율적이며 GAL10 promoter와 비교해서 최대 3배정도 높은 활성의 재조합 NABH를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.
In this study, a galactooligosaccharide (GOS) was synthesized using active ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal) inclusion bodies (IBs)-containing Escherichia coli (E. coli) cells. Analysis by MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight) mass spectrometry revealed that a trisaccharide was the major constituent of the synthesized GOS mixture. Additionally, the optimal pH, lactose concentration, amounts of E. coli ${\beta}$-gal IBs, and temperature for GOS synthesis were 7.5, 500 g/l, 3.2 U/ml, and $37^{\circ}C$, respectively. The total GOS yield from 500 g/l of lactose under these optimal conditions was about 32%, which corresponded to 160.4 g/l of GOS. Western blot analyses revealed that ${\beta}$-gal IBs were gradually destroyed during the reaction. In addition, when both the reaction mixture and E. coli ${\beta}$-gal hydrolysate were analyzed by high-performance thin-layer chromatography (HP-TLC), the trisaccharide was determined to be galactosyl lactose, indicating that a galactose moiety was most likely transferred to a lactose molecule during GOS synthesis. This GOS synthesis system might be useful for the synthesis of galactosylated drugs, which have recently received significant attention owing to the ability of the galactose molecules to improve the drugs solubility while decreasing their toxicity. ${\beta}$-Gal IB utilization is potentially a more convenient and economic approach to enzymatic GOS synthesis, since no enzyme purification steps after the transgalactosylation reaction would be required.
정제효소에 의해 locust bean gum galactomann을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 4와 6의 hetero type으로 확인되었으며 D.P. 4의 구조식은 비환원말단 mannose로 부터 2번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_3}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galactopyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannotriose)$로, D.P. 6의 구조식은 비환원말단 mannose로부터 4번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_5}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galacto-pyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannopentaose)$로 유추하고 있다. B. longum, B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. auglutum, B. breve의 생육활성에 대한 중합도 4와 6의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS배지 상에 탄소원으로 중합도 4와 6를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P 6 galactomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 10배의, D.P. 4을 처리한 경우에도 7.6배의 상대 활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타냈었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P 6에서 6.6배, D.P 4에서 4.8배의 활성을 나타내었으며 B. animalis에 있어서는 D.P. 6의 경우 3.8배의 상대활성을 나타내었다. Bifidobacterium 7균주 모두에 대해서 중합도 6의 올리고당이 중합도 4의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 신규 MRS 배지의 제품화와 관련하여 가장 유리한 탄소원 대체소재는 Bacillus sp. 유래 galactosyl mannooligosaccharide 인 ${Gal^3}{M_4}$가 가장 유리한 소재로 결정되어 신규 배지의 scale-up 공정을 구축중에 있다.
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.
A bacteial strain which can produce the extracellular fibrinolytic enzyme was isolated from Jeot-Gal (anchovy) that was Korean traditional salt-fermented fish. The isolated bacterium was identified to be a strain of Bacillus sp. The optimal medium for fibrinolytic enzyme production was determined to consist of 5 g maltose, 10 g defatted soybean, 20 g sodium chloride, 1.75 g K2HPO4 per liter (pH 7.0)
최대 차수 10800의 초 고차 구 조화함수를 전개하여 중력을 모델링 하고, 이를 이용하여 상향 연속의 정확도를 검증하였다. 초 고차 구조화 함수에 의한 중력 모델링에 있어 수치계산적 난점인 르장드르 함수의 언더플로와 오버플로를 128 비트 연산에 의하여 성공적으로 수행하였으며, 이를 이용하여 지오이드상의 중력이상값을 공간 상도 $1'{\times}1'$ 으로 계산하였다. 생성된 중력이상값에 다양한 크기의 잡음을 첨가하고 자료의 간격을 달리하여 상향연속을 수행하였으며, 이로부터 도출된 중력 섭동 벡터와 중력 모델로부터 직접 계산된 섭동 벡터와의 비교를 통하여 실제적인 상향연속의 정확도를 할당하였다. 상향연속 방법의 비교에 있어, 직접방법이 포아송 방법에 비해 월등히 좋은 정확도를 보였고, 지상 중력자료의 잡음이 적을수록 또한 자료의 간격이 작을수록 상향연속에 의한 중력 섭동벡터의 정확도가 높게 나타남을 확인하였다. 특히 차세대 관성항법장치의 정밀 항법을 위한 중력의 필요조건인 5mGal의 정확도를 위해선, 지상 중력의 잡음 정도가 5mGal 이하, 자료의 간격이 2arcmin 이하이어야 함을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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