• 농업과학연구
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• 제36권1호
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• pp.111-122
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• 2009

부들 화분(포항(蒲黃))의 혈전 용해능을 검토하기 위하여 부들 화분을 물 추출하여 혈전 분해능이 있음을 확인하였다. 부들 화분의 혈전용해효소를 DEAE-cellulose, Sephadex G-150을 이용한 gel filteration, HPLC로 정제하여 acrylamide gel electrophoresi로 정제를 하였다. 정제효소는 HPLC와 전기영동에 의하여 순수하게 정제되었음을 확인하였고 비활성은 38U/mg로서 정제도는 86.4배이었고 분자량은 75kDa이었다. 정제효소의 최적 pH는 4.0이었고 pH 4.0-6.0에서 안정하였으며 정제효소의 최적온도는 $55^{\circ}C$이었고 $30-60^{\circ}C$에서는 안정하였으나 $70^{\circ}C$ 부터 활성이 현저히 저하하여 $80^{\circ}C$ 이상에서는 완전히 실활하였다. 기질특이성은 fibrin을 가장 잘 분해하였고 fibrin, whole casein, ${\kappa}$-casein, ${\alpha}$-casein, ${\beta}$-casein, BSA순으로 나타났다. Casein을 기질로 하였을 때 Km value는 0.44 mM 이었으며 casein에 대한 친화력이 높은 것으로 나타났다. 효소활성에 미치는 금속이온의 영향은 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{2+}$ 등은 효소반응에 영향을 미치지 않았으나 $Zn^{2+}$, $Fe^{2+}$는 심하게 저해작용을 나타내었고 정제효소는 PMSF, iodoacetic acid 및 SDS에 의하여 심하게 저해되는 것으로 보아 serine protease로 추정되었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제22권3호
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• pp.259-266
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• 2002

본 연구는 토양으로부터 egg shell membrane(ESM)을 분해하는 미생물 strain 109를 분리 동정하였으며, 분리균이 생성한 keratinase를 정제하고 그 특성을 확인하였다. Strain 109는 16S rDNA 결과 99.9%의 상동성을 가지고 Bacillus licheniformis로 확인되었고, 3% ESM을 함유한 Nitrobacter 203배지에서 B. licheniformis 109를 접종하여 1주일간 배양하였을 때 ESM의 분해율은 약 15%였다. E. licheniformis 109가 생성한 keratinase를 정제하여 SDS-PA-GE로 분자량을 측정한 결과 약 65,000 Dalton이었으며 0.1% gelatin이 함유된 SDS-PAGE에 의해 효소 활력을 확인할 수 있었다. 정제한 keratinase의 PH에 따른 활성과 안정성은 pH 9.0에서 활성이 가장 높았으며 pH 9.0이상에서 안정하였다. 또한, 5$0^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며 온도 안정성은 2$0^{\circ}C$에서 5$0^{\circ}C$까지 안정하였고, 7$0^{\circ}C$ 이상에서는 약 50%의 활력을 상실하였다. keratinase 활성에 금속 이온이 미치는 영향은 CuCl2와 ZnCl2에 의해 약 50% 정도가 저해되었으나 FeSO4에 의해서는 1mM일 때 약 11%, 10mM일 때 약 33%가 증가하였다. 그리고 PMSF에 의해 효소활성이 저해되는 것으로 나타나 B. licheniformis 109로부터 정제한 keratinase는 serine-protease로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제13권2호
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• pp.193-204
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• 1984

Zymolyase 조효소로부터 분리, 정제되었고, 효모세포벽 용해 촉진물질로 밝혀진 바 있는 Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 protease(AL-protease)의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기를 검색한 결과는 다음과 같다. 1. AL-pretense는 저해제 DFP 및 PMSF에 의해서 그 Protease 활성 및 용해 촉진활성이 동시에 완전히 소멸 되었으며, 그 저해 반응속도는 chymotrypsin에 대한 것에 비하여 대단히 완만하였다. 1.반응에서 AL-protease와 DFP의 결합 mole비는 1:1로 추정 되었다. 2. 정제된 AL-protease의 동결건조품 중에는 종래효모세포벽 용해반응에 관여하는 것으로 알려진 yeast phosphomannase를 비롯한 다당류 가수분해효소들의 활성은 그 어느 것도 인정되지 않았다. 3. AL-protease의 casein에 대한 최적 pH 및 최적 온도는 pH 10.5와 $65^{\circ}C$이었고, 그 활성은 pH 5${\sim}$11 사이와 $65^{\circ}C$이하에서 안정하였다. 또한, AL-Protease의 활성에 미치는 여러가지 금속이온의 영향은 인정되지 않았다. 4. [$^{32}P$]-DFP에 의하여 화학수식된 [$^{32}P$]-DIP-AL-protease에 대한 활성부위의 아미노산 잔기를 검색, 동정하기 위하여 조제용 PAG-전기영동, SDS-PAG-전기영동, Dowex 이온교환 크로마토그래피 및 고압 여지 전기영동을 실시하였고, 그 결과, AL-protease는 활성 부위에 1분자당 1 mole의 serine 잔기를 가지는 염기성 protease로 밝혀졌다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제10권2호
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• pp.246-251
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• 2003

Bacillus subtilis PANH765 균주가 생산하는 pretense를 황산암모늄에 의한 염석, DEAE-cellulose ion exchange chromatography, Sephacryl S 200 HR 및 Sepharose CL-6B gel filtration을 이용하여 정제하였다. DEAE-cellulose ion exchange chromatography를 행한 결과, 흡착 단백질 부분에서 활성이 높은 분획을 얻었다. 이 분획을 Sephacryl S 200 HR 및 Sepharose CL-6B gel filtration을 행한 결과 protease 활성을 가지는 단일 분획을 얻을 수 있었다. 정제한 protease의 분자량을 SDS-PAGE와 Sepharose CL-6B gel filtration으로 측정한 결과, 분자량은 35.0 kDa으로 추정되었으며, 각 효소의 비활성도는 6.27 U/mg이었으며, 회수율은 각각. 28.0%, 정제도는 4.35배로 나타났다. 최적 반응 온도는 $65^{\circ}C$, 최적 반응 pH는 7.05로 나타났으며, 온도 안정성은50 ∼ 75$^{\circ}C$, pH 안정성은 6.0 ∼ 7.5로 나타났다. 금속 이온의 영향은 $Na^{+}$, $K^{+}$, $Mg^{2＋}$ 및 NH$_4$$^{+}$ 이온이 효소 활성을 촉진하였으며, 그 중에서 $Mg^{2＋}$가 119.5%로 가장 높게 나타났다. 저해제인 경우 PMSF및 DFP에 의해 저해되었고 특히 DFP 보다는 PMSF 첨가시 뚜렷한 저해를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.598-604
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• 2006

$Ca^{2+}$-농도 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 MDA-MB-231 인체 유방암세포에서 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 전사 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 MDA-MB-231 세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, the lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 $Ca^{2+}$ 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 half-life는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 $Ca^{2+}$에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1486-1494
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• 2013

Octopus vulgaris의 장관으로부터 단백질 가수분해력과 활성을 측정함으로서 높은 단백질분해효소 생성능을 가진 균을 분리하여 동정하였다. 균이 생성한 단백질분해효소는 황산암모늄침전, cellulose CM-52 양이온 교환 크로마토그래피, DEAE-Sephadex A50 음이온 교환 크로마토그래피의 3단계를 통해 정제하였다. 장관으로부터 분리한 균중 가장 높은 단백질분해효소 생성능을 가진 균은 Bacillus sp. QDV-3로 나타났으며 이균을 분리한 후 표현형 분석, 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자염기서열분석을 통해 Bacteria역, Firmicutes문, Bacilli강, Bacillales목, Bacillaceae과, Bacillus속으로 Bacillus flexus와 99.2%의 유사성을 보이는 것으로 확인하였다. 균이 생성한 단백질 분해효소를 QDV-E로 지정하였으며 61.6 kDa의 분자량을 나타내었다. 이 효소는 pH 9.0~9.5에서 활성을 나타내었고 최적온도는 $40^{\circ}C$였으며 $50^{\circ}C$에서는 60분간 96% 이상의 활성을 보유하였다. Phenyl methyl sulfonyl fluoride (PMSF)에 의하여 활성이 억제 되었으므로 세린 알칼리성 단백 분해 효소인 것으로 결론지었다. 금속이온인 $Mn^{2+}$ 와 $Mg^{2+}$에 의하여 효소활성 상승효과를 보였으며 $Ba^{2+}$, $Zn^{2+}$, 그리고 $Cu^{2+}$에 의하여 활성이 억제되었다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.377-384
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• 2009

전통 메주로부터 plasmin의 혈전용해 활성보다 약 58% 더 높은 활성을 나타내는 MJ-226을 분리하여 동정한 결과, Bacillus subtilis와 유사한 형태학적, 생화학적 및 당 발효능을 나타내었다. B. subtilis MJ-226은 Tryptic Soy Broth (TSB) 배지 상에서 최대의 혈전용해효소 활성을 나타내었고, $37^{\circ}C$에서 24~26시간 배양했을 때 가장 높은 활성을 나타내었고, TSB 배지 내에 glucose와 fructose 2.0%와 peptone 및 yeast extract 1.0% 각각을 첨가한 경우 활성이 증가되었다. 하지만 lactose, sucrose, beef extract, casein 및 tryptophan 등에 의해선 활성이 오히려 감소되었다. B. subtilis MJ-226이 생산하는 혈전용해효소는 pH 6.0~8.0 및 온도 $35\sim40^{\circ}C$에서 매우 안정하였으며, 또한 $MnSO_4$, $CaCl_2$, KCl 및 NaCl 5 mM 농도의 금속이온에 대해서도 비교적 안정함을 유지하였다. 그러나 $CuSO_4$, $MgSO_4$, $ZnSO_4$, $FeSO_4$와 $BaCl_2$에 등의 금속이온과 iodoacetic acid, leupeptin, phenylmethanesulphonyl fluoride (PMSF), sodium dodecyl sulfate (SDS), thiourea, trans-1,2-diaminocyclohexane-N,N,N',N'- tetraacetic acid (CDTA) 및 ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) 등의 저해제들과 반응한 경우에는 매우 불안정한 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제21권1호
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• pp.20-27
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• 2006

미생물 및 동물에 비해 식물에서는 혈전용해효소에 대한 연구가 부족한 실정이며, 기존의 혈전용해효소가 가지는 혈전에 대한 비특이적, 부작용, 고가 등의 단점을 해결할 수 있는 새로운 혈전용해효소의 개발을 위하여 율무, 홍화, 아욱의 종자로부터 추출된 수용성 단백질의 혈전용해 활성을 조사하였다. 각각의 식물들로부터 추출된 조효소 용액은 기존 혈전 용해효소인 plasmin과 양성 대조군으로 하여 비교하여 fibrin 평판법으로 확인한 결과 피브린 응집을 효과적으로 분해하였다. 그 중 율무종자의 수용성 추출물의 혈전용해 활성은 양성 대조군인 plasmin과 비교하여 1.3배의 높은 활성을 나타내었다. 전체 수용성 단백질은 50-75% 에탄올을 이용하여 농축하였으며 율무의 혈전용해효소는 fibrin zymography를 수행하여 확인하고 직접 추출하였다. SDS-PAGE에 의하여 추출효소의 분자량을 측정한 결과 7.8 kDa으로 단일 polypeptide임을 확인하였으며, 효소 활성에 미치는 온도의 효과는 $50^{\circ}C$ 이상에서는 비교적 안정하였으나 더 낮은 온도에서는 급격히 효소활성이 감소하였다. 또한, 각종 단백질분해효소 저해제에 의한 영향을 조사한 결과 APMSF, PMSF, pepstatin A 그리고 TPCK에 강력하게 저해되는 것으로 보아 추출효소는 chymotrypsin과 유사한 serine protease의 하나로 생각되었다. 그러나 EGTA와 EDTA 처리에 의해서는 효소활성의 저해가 두드러지게 나타나지 않았다. 더욱이, 종자저장 중에 미생물에 의한 부패, 활력저하, 생리활성물질의 감소와 장기저장에 따른 에너지소비 증가 등이 문제가 되고 있어 저선량의 감마선 조사를 통해 율무, 홍화, 아욱의 종자로부터 혈전용해 효소활성에 미치는 효과 및 선량에 따른 차이를 조사하였는데 비조사 종자인 대조구와 비교하여 1 Gy, 4 Gy, 16 Gy, 32 Gy선량에서는 낮은 활성을 보였으면 반면에 8 Gy와 64 Gy의 선량에서는 더 높은 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 Y선 조사가 종자의 혈전용해 활성을 향상시킬 가능성이 있을 것으로 생각된다. 이상의 모든 결과로 볼 때 율무의 추출 효소는 chymotrypsin-like serine protease에 속하는 혈전용해효소임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.273-281
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• 2013

본 연구는 부산 인근의 해수욕장에서 얻은 해수에서 protease를 생산하는 균주를 분리하여 동정하고 균주의 배양학적인 특성과 protease의 효소학적 특성을 확인하였다. 해수에서 분리한 protease를 생산하는 미생물은 16S rDNA sequencing을 통해 Micrococcus sp. PS-1으로 동정하였다. Protease 생산의 최적조건은 2% skim milk와 1% NaCl이 포함된 pH 7.0의 LB배지에 48시간 배양이었다. 효소의 부분정제를 위해 ultrafiltration과 acetone 침전법을 사용하였고, zymography를 통해 분자량이 35.0 kDa과 37.5 kDa인 protease를 확인하였다. 또한 효소의 최적 활성은 pH 9.0와 $37^{\circ}C$에서 나타났고, 효소는 pH 8.0에서 11.0까지, $25^{\circ}C$에서 $37^{\circ}C$까지 80% 이상의 효소활성이 유지되어 안정한 것으로 확인되었으며 PMSF, EDTA 처리시 protease가 저해되는 것을 통해 alkaline metallo-serine protease로 확인되었다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권6호
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• pp.201-212
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• 2011

인천 연안의 심하게 오염된 갯벌로부터 강력한 세포외 알카리성 단백질 분해효소를 생산하는 호알카리성 Bacillus clausii I-52를 분리하였으며, 이 균주로부터 알카리성 단백질 분해효소의 유전자를 cloning하여 서열 분석을 하였다. Chromosome 서열이 완전히 밝혀진 Bacillus subtilis의 서열을 기초로 하여 알카리성 단백질 분해효소 및 promoter를 포함하도록 primer를 고안하여 PCR을 수행하여 2,277 bp의 DNA 단편을 얻었으며 BLAST 분석 결과 29 개의 아미노산으로 이루어진 signal peptide, 77 개의 아미노산으로 이루어진 propeptide 및 275 개의 아미노산을 갖는 활성형의 BCAP으로 구성된 총 381 개의 아미노산을 코딩하는 1,143 bp의 open reading frame을 확인하였다. 활성형 BCAP의 N-말단 아미노산은 Ala이며, 분자량 및 pI 값은 각각 27698.7 Da과 6.30으로 계산되었다. 아미노산 상동성을 분석한 결과, B. subtilis 유래의 nattokinase precursor 및 B. subtilis BSn5 유래의 subtilisin E precursor와 99%의 서열 상동성을 나타내어 B. clausii I-52 유래의 BCAP은 subtilisin 계열의 단백질 분해효소임을 확인하였다. E. coli BL21(DE3)에서 발현한 재조합 BCAP는 N-Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA 를 효율적으로 분해하였다. Refolding한 재조합 BCAP은 전형적인 serine protease inhibitor인 PMSF에 의하여 강하게 효소 활성이 억제됨으로써 serine protease 계열의 단백질 분해효소임을 알 수 있었다.