• 생명과학회지
• /
• 제17권3호통권83호
• /
• pp.407-411
• /
• 2007

효소생산을 최적화하기 위해서 Paenibacillus sp. DG-22에서의 ${\beta}-xylosidase$ 생합성 조절을 연구하였다. Paenibacillus sp. DG-22의 ${\beta}-xylosidase$는 배양액에 존재하는 탄소원에 의해 조절되는 것으로 관찰되었다. ${\beta}-Xylosidase$의 합성은 xylan과 methyl ${\beta}-D-xylopyranoside$ (${\beta}MeXyl$)에 의해 유도되었으나 쉽게 대사되는 단당류에 의해서는 약간 억제되었다. ${\beta}MeXyl$가 ${\beta}-xylosidase$의 유도를 위한 최적의 기질임을 확인하였고 가장 효과적인 유도는 10 mg/ml의 농도에서 얻어졌다. ${\beta}-Xylosidase$의 생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었으며, 대수기 말에 최대양이 형성되었다. Glucose와 xylose가 존재하면 ${\beta}-xylosidase$의 활성 수준이 감소하는 것으로 보아 이 효소의 생합성은 catabolite repression을 받는것으로 보인다. SDS-PAGE와 활성염색 기술을 이용하여 ${\beta}Mexyl$가 이 효소의 생합성을 유도하며 약 80 kDa 크기의 하나의 ${\beta}-xylosidase$가 존재함을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권9호통권89호
• /
• pp.1197-1203
• /
• 2007

세균인 Paenibacillus sp. DG-22의 유전체 DNA library가 제조되었으며, ${\beta}-xylosidase-$양성 클론이 형광기질인 $4-methylumbelliferyl-{\beta}-D-xylopyranoside$ $({\beta}MUX)$를 사용하여 확인되었다. 이 클론으로부터 재조합 플라스미드가 분리되었고 삽입된 4.3-kb 크기 DNA의 염기서열이 결정되었다. ${beta}-xylosidase$ 유전자는 분자량이 78.710 dal-ton이고 pI가 5.0인 701개의 아미노산을 암호화하는 2,106 염기쌍의 열린해독틀(ORF)로 구성되어있었다. xylA 유전자산물의 추론된 아미노산 서열은 과(family) 52에 속하는 클리코실 가수분해효소로 분류된 ${beta}-xylosidase$들과 상당한 유사성을 가지고 있었다. 이 xylA 유전자에 6개의 히스티딘-꼬리표를 붙이기 위해 pQE60 발현벡터에 다시 클로닝하였다. 재조합 ${beta}-xylosidase$ $(XylA-H_6)$가 열처리와 고정화금속친화성 크로마토그래피(IMAC)에 의해 순수하게 정제되었다. $XylA-H_6$ 효소의 최적 pH와 온도는 각각 pH 5.5-6.0과 $60^{\circ}C$이었다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.1341-1346
• /
• 2007

Paenibacillus sp. DG-22로부터 세포내 효소인 ${\beta}-xylosidase$가 이온교환, 소수성 상호작용, 겔여과 크래마토그래피에 의해 순수하게 정제되었다. 이 효소의 분자량은 겔여과에 의해서는 156,000으로, SDS-PACE에 의해서는 80,000으로 측정되었는데 이것은 이 효소가 동일한 두 소단위로 구성되어 있음을 나타낸다. 정제된 효소는 $65^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대 활성을 나타내었다. 이 효소는 $60^{\circ}C$에서 60분까지 초기 활성의 80%를 유지하였고 $65^{\circ}C$에서 25분의 반감기를 가지고 있었다. 이 효소는 기질로서 pNPX에 매우 특이적이었고 다른 p-nitrophenyl 글리코시드들과 자일란에는 활성을 나타내지 않았다. pNPX에 대한 $K_m$과 $V_{max}$는 각각 0.53 mM과 3.18 U/mg단백질이었다. 이 ${\beta}-xylosidase$는 $Ag^+,\;Fe^{2+},\;Hg^{2+}$ 및 $Zn^{2+}$에 의해 강하게 억제되었으며 DTT에 의해서 약간 활성화되었다. 자일로바이오스, 자일로트라이오스 및 자일로데트라오스로부터의 가수분해 산물은 자일로오스이었다.

• 생명과학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.618-625
• /
• 2003

목재 저장소의 토양에서 분리된 호열성 세균인 Paenibacillus sp. DG-22로부터 xylanase를 생산하기 위한 배양조건을 최적화시키기 위해 연구를 수행하였다. Xylanase생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었다. Xylanase 활성은 배양상청액에서만 발견된 반면 $\beta-xylosidase$활성은 주로 세포와 결합되어 있었다. Xylanase활성의 형성은 자일란에 의해 유도되었고 포도당과 자일로스에 의해서 억제되었다. 여러 상업적 자일란을 이용하여 xylanase의 생산양상을 조사한 결과 0.1-0.5%의 birchwood xylan에서 가장 높은 생산율을 나타내었다. 조사된 여러 질소 원들 중 효모추출물이 xylanase생산을 위하여 최적이었다. xylanase의 활성은 $Co^{2+},\; Cu^{2+},\; Fe^{3+},\; Hg^{2+}\;$ 와$\; Mn^{2+}$ 이온들에 의하여 억제된 반면 $Ca^{2+},\; Mg^{2+},\; Ni^{2+},\; Zn^{2+}$ 이온들과 DTT에 의해서는 촉진되었다. 수은은 5 mM의 농도에서 xylanase 활성을 완전히 파괴하였다. 자일란 가수분해의 주된 산물은 자일로바이오스, 자일로트라이오스 그리고 자일로 올리고당이었고 이것은 이 효소가 endoxylanase라는 것을 나타낸다.