• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1346-1351
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• 2018

Oxidoreductases are effective biocatalysts, but their practical use is limited by the need for large quantities of NAD(P)H. In this study, a whole-cell biocatalyst for NAD(P)H cofactor regeneration was developed using the economical substrate glycerol. This cofactor regeneration system employs permeabilized Escherichia coli cells in which the glpD and gldA genes were deleted and the gpsA gene, which encodes $NAD(P)^+-dependent$ glycerol-3-phosphate dehydrogenase, was overexpressed. These manipulations were applied to block a side reaction (i.e., the conversion of glycerol to dihydroxyacetone) and to switch the glpD-encoding enzyme reaction to a gpsA-encoding enzyme reaction that generates both NADH and NADPH. We demonstrated the performance of the cofactor regeneration system using a lactate dehydrogenase reaction as a coupling reaction model. The developed biocatalyst involves an economical substrate, bifunctional regeneration of NAD(P)H, and simple reaction conditions as well as a stable environment for enzymes, and is thus applicable to a variety of oxidoreductase reactions requiring NAD(P)H regeneration.

• Molecules and Cells
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• 제25권2호
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• pp.158-162
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• 2008

Recent molecular genetics studies have revealed that cyclic electron transport around photosystem I is essential for normal photosynthesis and growth of plants. Chloroplastic NAD(P)H dehydorgenase (NDH) complex, a homologue of the complex I in respiratory electron transport, is involved in one of two cyclic pathways. Recent studies on the function and structure of the NDH complex are reviewed.

• 대한화학회지
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• 제23권4호
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• pp.248-258
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• 1979

저자들은 Cibacron Blue F3G-A Separose 컬럼 어피니티크로마토그래피에 의하여 GIn-cose-6-phosphate dehydrogenase를 Leuconostoc mesenteroides로부터 순수 분리한 바 있다. 이 효소를 사용하여 효소특성을 조사한 결과 분자량은 Sephadex G-200 컬럼에 의해 112,000이었으며 최적온도는 50$^{\circ}$, 활성화에너 지는 8.36kcal/mole 불활성화에너지는 -58.2kcal/mole로 나타났다. $NADP^+$를 조효소로 사용하였을때 최적 pH7.8에서 K_{G6p}:76.9${\mu}$M, ${\alpha}K_{NADP}:\;7.46{\mu}M,\;{\alpha}KNNADP:\;7.l4{\mu}M$이었으며 같은 조건에서 $NAD^+$를 조효소로 사용하였을때 $K_{G6P}:\;53.65{\mu}M,\;K_{NAD}:\;115.2{\mu}M\;{\alpha}K_{NAD}:\;707.2{\mu}M$이었다. 따라서 $NADP^+$ 및 $NAD^+$를 조효소로 사용한 경우에 있어서 ${\alpha}$ 값은 각각 1과 6으로 나타났다. pH변화에 따른 반응속도상수의 변화에 의하면 $NAD^+$를 조효소로 하였을때 최적 pH는 7.8 이었고 pKa가 7.2인 활성기와 ${\mu}Kb$가 9.0∼9.6인 활성기가 효소와 기질의 상호작용에 관여함을 알았다. 이중 pKa 7.2인 활성기를 밝히기 위하여 효소를 광산화와 carboxymethylation을 시킨결과 histidine의 imidazole기임을 알수 있있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.153-159
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• 2013

Sinorhizobium meliloti 1021 (KCTC 2353) 유전체로부터 mannitol dehydrogenase (SmMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 494개의 아미노산(약 54 kDa)을 암호화하는 1,485 bp의 염기로 구성되며, 기존에 보고된 long-chain dehydrogenase/reductase 계열 MDH 효소들과 약 35-55%의 아미노산 서열상동성을 나타내었다. 재조합 SmMDH의 최적 반응온도는 $40^{\circ}C$이며, pH 7.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 9.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보였다. 특히, 이 효소는 $NAD^+/NADH$ 조효소의 존재 하에서 산화 환원 활성을 나타내며, $NAD^+/NADPH$는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 SmMDH는 전형적인 $NAD^+/NADH$-의존형 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.229-234
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• 1989

보효소고분자화를 위한 담체로서 $\beta$ - casein에 NAD$/^+$ 를 효소법으로 고정화하였다. 21개의 glutamine 잔기를 함유하는 수용성고분자물질로서 transglutaminase 촉매작용에 의해 NAD$/^+$analog의 amino기와 r-glutamylamine bond를 형성하여 결합하였다. $\beta$-Casein은 $/_a_s_1+$(1분자내에 15개의 glutamine잔기를 함유)에 비하여 효과적인 고정화담체이었으며 8-(6-amino hexyl) aminonicotinamide ade-nine dinucleotide는 N$^6$-[(6-aminohexyl)-carba-moylmethy]-NAD$^+$에 비하여 고정화수율이 높았다. 고정화에 있어 NAN$_3$의 첨가는 필수적이었다. 고정화 NAD$^+$ Km치는 NAD$^+$또는 NAD$^+$analog와 비슷하였으나 max.rate는 고정화하므로써 31% 감소되었다. 그러나 고정화하므로써 NAD$^+$의 alkaline pH에서의 안정성은 증대되었으며, 고정화 보효소를 칼슘침전하여 분리회수하였을 경우에도 보효소 활성을 유지, NAD$^+$형 (산화형)과 NADH형(환원형)으로 상호전환되므로써 재생되었다.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.156-162
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• 2012

Salmonella typhimurium LT2 (KCTC 2421)로부터 mannitol dehydrogenase (StMDH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고, 대장균에서 대량 발현하였다. 이 유전자는 488개의 아미노산 서열(약 54 kDa)을 암호화하는 1,467 bp의 염기로 구성되며, 이미 보고된 long-chain dehydrogenase/ reductase (LDR) 계열 효소들과 약 36%의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. 재조합 StMDH의 최적 반응온도는 $30^{\circ}C$이며, pH 5.0의 조건에서 최대의 D-fructose 환원활성, 그리고 pH 10.0에서 최대의 D-mannitol 산화활성을 보인다. 반면에 glucose, galactose, xylose, arabinose 등의 기질에 대해서는 활성을 보이지 않았다. 이 효소는 $NAD^+$/NADH 존재 하에서만 산화 환원 활성을 가지며, $NADP^+$/NADPH는 조효소로 이용하지 못하였다. 결론적으로 StMDH는 전형적인 $NAD^+$/NADH 의존형의 mannitol dehydrogenase (EC 1.1.1.67)임을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제8권3호
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• pp.359-364
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• 1995

Urinary dipeptidase와 alanine dehydrogenase의 연쇄반응을 이용한 형광분석법을 개발하였다. 반응계는 기질로서 L-ala-ala, ${\beta}-NAD^+$, L-alanine dehydrogenase와 pH 9의 12.5mM sodium carbonate buffer를 포함하며 urinary dipeptidase를 가함으로써 반응을 시작했다. 생성된 NADH는 여기파장 340nm, 형광파장 460nm에서 측정했다. 기존의 glycyldehydrophenylalanine(Gdp)의 가수분해 방법과 형광분석법을 비교한 결과 0.996의 높은 상관계수를 나타냈으며 10배 이상의 감도 증가를 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권4호
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• pp.403-407
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• 1997

Medium components for maximum activity of NAD$^{+}$-dependent formate dehydrogenase (EC 1.2.1.2; FDH) were optimized with a methanol-assimilating yeast Hansenula sp. MS-364, preserved by our laboratory. The maximum activity of the enzyme was obtained when the strain was cultivated at 30$circ$C for 24 hours in a medium containing methanol 3%(v/v), yeast extract 0.8%(w/v), K$_{2}$HPO$_{4}$, 0.1%(w/v), KH$_{2}$PO$_{4}$ 0.1%(W/V), MgSO$_{4}$, 7H$_{2}$O 0.05%(w/v), and the pH of the culture broth was adjusted at 5.0.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권3호
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• pp.425-432
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• 1998

The strain producing L-lactic acid from starch was isolated from kimchi. The isolated strain was identified as a homofermentative Streptococcus sp. through its morphological, cultural, biochemical characteristics, and named Streptococcus sp. JEJ-6. Lactic acids are of two types, one L-specific and the other D-specific form in a stereospecific form. Streptococcus sp. JEJ-6 produced selectively L-lactic acid from all of the tested carbon sources. The optimum conditions for the L-lactic acid production from the isolated microorganism were determined. For the maximum yield of L-lactic acid from Streptococcus sp. JEJ-6, the cell should be harvested at the early stationary phase, and the growth temperature, pH, and NaCl concentration should be 37$^{\circ}C$, pH 7.0 and 0.1%, respectively. 4% Soluble starch as substrate and organic nitrogen sources such as peptone and yeast extract should be used for the best yield. The optimum pH of the nicotinamide adenine dinucleotide(NAD)-dependent and NAD-independent lactate dehydrogenase(LDH) activities was pH 8.5 and pH 7.0, respectively.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.197-206
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• 1988

Klebsiella pneumoniae의 세포외막으로부터 2-furaldehyde를 2-furoic acid로 산화시키는 2-furaldehyde dehydrogenase를 분리하여 그 특성을 조사하였다. 이 효소는 $\beta$-$NAD^{+}$를 특이적으로 요구하였다. 분리과정중의 효소활성도는 2-furaldehyde를 기질로 사용하고 $\beta$-$NAD^{+}$를 조효소로 사용하면서 high performance liquid chromatography에 의해 측정 되었다. 세포외막은 Percoll의 밀도흉배에 의한 초원심분리방법과 $Mg^{2+}$, Triton X-100으로 용해시킨 후, 초원심분리시키는 방법으로 수집되었다. 세포외막단백질은 EDTA와 lysozyme을 처리함으로서 얻어졌고, 효소는 QAE-Sephadex Q-504 S Sephadex G-100-을 사용하면서 column chromatography 방법에 의해 분리되었다. 본 효소는 $85^{\circ}C$, PH9.5, 그리고 1.5% (vol/vol) Triton X-100의 존재하에서 최대활성을 보여주었다. 효소의 분자량은 nondenaturing polyacrylamide gel e electrophoresis의 결과, 88, 000.으로 추정되었고, 2-furaldehyde에 대한 효소의 Km값은 4.72 mM 이였다.