• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권3호
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• pp.265-271
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• 2016

해마는 아시아 등지에서 이미 약재로 사용이 되어지고 있지만 그와 관련된 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 해양생물인 해마의 간 보호 효능을 확인하고자 하였다. 해마를 단백질 가수분해효소인 alcalase를 이용하여 가수분해 후 얻은 가수분해물(ALC)을 얻은 후 실험을 수행하였다. Chang 세포에 ALC를 1시간 전처리 후 에탄올 800 mM을 가하여 24시간 후 세포생존율을 확인했을 때, 세포가 알코올 독성으로부터 보호되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 Chang 세포에 ALC를 2시간 전처리 후 TGF-${\beta}$ 10 ng/mL을 처리하였을 때도, TGF-${\beta}$에 의해 증가된 vimentin, ${\alpha}$-SMA, slug의 발현이 억제되는 것을 확인하였다. 또한 에탄올을 이용한 급성과 만성 In vivo 조건에서도 ALC에 의한 간 보호 효과를 확인할 수 있었다. 알코올 투여에 의한 간 무게 감소와 혈청 GOT 및 GPT 활성 증가가 해마 가수분해물 처리에 의해 억제되었으며, 만성 알코올 독성 실험의 경우에는 실험동물의 무게와 식이섭취량도 해마 가수분해물 처리에 의해 정상군과 유사한 수준으로 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 추가적인 연구를 통해 해마가 간 보호 효능의 기능성 식품소재로 활용 가능할 수 있을 것이라 사료된다.

• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.111-115
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• 2015

두 종류의 새로운 베스타틴(bestatin) 유사체를 $\small{D}$-leucine과 $\small{D}$-valine으로부터 효율적이면서 입체선택적으로 합성하였다. 아미노펩티데이즈 억제제인 베스타틴은 면역조절 효과를 보이며 급성백혈병 치료제로 상품화되어 있다. 주요 중간체인 trans-옥사졸리딘 메틸에스터 2a와 2b는 페닐설포닐나이트로메테인($PhSO_2CH_2NO_2$)과 N-하이드록시 메틸기가 보호기로 도입된 ${\alpha}$-아미노 알데하이드(4a와 4b) 간의 일련의 세 단계 연속반응과 연이은 가오존분해 반응으로부터 20 : 1 이상의 입체선택성으로 합성되었다. 2a와 2b의 가수분해 반응 후에 $\small{L}$-Leu-OMe와의 펩타이드 결합을 통하여 베스타틴의 새로운 유사체인 3a와 3b를 보호기가 도입된 형태로 얻었다. 이소부틸기와 이소프로필기를 갖는 두 종류의 새로운 베스타틴 유사체(1a와 1b)는 해당 ${\alpha}$-아미노알데하이드 4로부터 높은 입체선택성으로 6단계에 걸쳐 각각 51%와 38%의 수율로 합성되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제42권5호
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• pp.417-425
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• 2009

The potential utility of fish scales to the functional food industry has been investigated due to its antioxidant and antihypertensive characteristics. In this study, we report on the reactive oxygen species (ROS) scavenging and angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory activities of gelatin hydrolysates processed from Branchiostegus japonicus scales, which are also high in protein content (about 46.1%). We prepared the enzymatic gelatin hydrolysates with four proteases (${\alpha}$-chymotrypsin, Alcalase, Neutrase and trypsin) from B. japonicus scale gelatin, which was prepared according to different reaction times, substrate/enzyme ratios and substrate concentrations. The enzymatic hydrolytic degrees of the gelatin increased time-dependently up to 6 hrs, while the Alcalase gelatin hydrolysates showed the highest hydrolysis degrees compared to the others. Furthermore, gelatin hydrolysates of Neutrase and ${\alpha}$-chymotrypsin showed the highest DPPH radical and $H_2O_2$ scavenging activities ($IC_{50}$ value; 9.18 mg/mL and 9.74 mg/mL), respectively. However, the activities were not significant (P<0.05). We also observed that the four gelatin hydrolysates significantly increased ACE inhibitory activities from approximately 20% to 60% (P<0.05), Among them, the Alcalase gelatin hydrolysates showed the higher ACE inhibitory activity ($IC_{50}$ value; 0.73 mg/mL) compared to the others. These results suggest that the enzymatic gelatin hydrolysates prepared from B. japonicus scales may possess a potentially useful function as an ACE inhibitory agent. As such, the utility of B. japonicus scales should be given due consideration for application in the functional food industry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권8호
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• pp.861-868
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• 2011

A xylanase gene, xyn7c, was cloned from Paenibacillus sp. 12-11, an alkalophilic strain isolated from the alkaline wastewater sludge of a paper mill, and expressed in Escherichia coli. The full-length gene consists of 1,296 bp and encodes a mature protein of 400 residues (excluding the putative signal peptide) that belongs to the glycoside hydrolase family 10. The optimal pH of the purified recombinant XYN7C was found to be 8.0, and the enzyme had good pH adaptability at 6.5-8.5 and stability over a broad pH range of 5.0-11.0. XYN7C exhibited maximum activity at $55^{\circ}C$ and was thermostable at $50^{\circ}C$ and below. Using wheat arabinoxylan as the substrate, XYN7C had a high specific activity of 1,886 U/mg, and the apparent $K_m$ and $V_{max}$ values were 1.18 mg/ml and 1,961 ${\mu}mol$/mg/min, respectively. XYN7C also had substrate specificity towards various xylans, and was highly resistant to neutral proteases. The main hydrolysis products of xylans were xylose and xylobiose. These properties make XYN7C a promising candidate to be used in biobleaching, baking, and cotton scouring processes.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권4호
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• pp.285-288
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• 2016

단백질 분해효소는 단백질 내 아미노산의 펩티드 결합을 가수분해하며, 산업분야에서 가장 많이 사용되는 효소이다. 이전의 논문에서 부패한 나무로부터 Pseudoxanthomonas sp. WD12와 WD32를 분리하였다. 분비된 단백질 분해효소의 특성을 조사한 결과 WD12는 pH 9.0, $50^{\circ}C$, WD32의 경우 pH 8.0, $45^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었다. 최적조건하에서 최고의 활성은 WD12는 768 unit/mL로 WD12의 활성이 WD32보다 2.6배 높았다. 금속 이온에 대한 분비효소 영향을 조사한 결과 두 균주 모두 KCl, NaCl, $CaCl_2$, $MnSO_4$를 첨가했을 때 활성이 증가하였으며, $AgNO_3$, $CuSO_4$, $FeCl_3$, $AlCl_3$를 첨가했을 때는 감소하였고, 최고의 활성은 $MnSO_4$의 첨가했을 때 두 균주 모두 활성 증가를 보인 반면 $FeCl_3$, $CuSO_4$는 활성저해를 보였다. 신종으로 생각되는 WD12 균주의 효소는 알칼리성 조건의 산업 환경에서 이용가능 하다고 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2002

토양으로부터 phytate 분해능이 뛰어난 phytate를 생산하는 균주를 분리 동정한 결과 Escherichia coli로 동정되었고, E. coli WC7으로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 phytase를 ammonium sulfate 침전, Phenyl-Sepharose, DEAE-Sepharose, CM-Sepharose, Resoure S, Mono S 컬럼 크로마토그래피를 이용한 분리정제를 수행하여 정제도 1,250 배, 수율 30%로 정제하였고 640 Unit/mg의 비활성을 얻었다. 또한 정제된 phytase는 SDS-PAGE에서 분자량 45kDa인 단일 subunit로 이루어진 단일효소임을 확인하였다. E. coli WC7 phytase의 최적 pH는 5.0, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였으며, pH 2.0-12까지 안정하였다. 열안정성에서는 $60^{\circ}C$이상에서 급격한 활성의 감소를 보여 초기 활성의 20% 활성만을 나타내었다. Phytase의 N-말단 아미노산 서열은 Ser-Glu-Pro-Clu-Leu-Lys-Leu-Glu-Ser-Val-Val이었으며 이는 E. coli 유래의 pH 2.5 acid phosphatase와 아주 큰 유사성을 보였다. S. coli WC7 phytase의 유전자를 확보하기 위해 E. coli acid phosphatase의 DNA sequence를 바탕으로 한 primer들을 이용하여 PCR 클로닝을 수행하였으며 증폭된 PCR fragment를 pUC19 벡터에 클로닝 하고 DNA 염기서열을 결정하였다. 그 결과 1.2 kbp의 WC7 phytase 유전자의 ORF를 확인하였으며 432개의 아미노산으로 이루어진 분자량 44,716 Da의 단백질을 확인 할 수 있었다. 대부분의 acid phosphatase 효소들의 active site라고 추정되는 active site motif인 RHGXRXP가 N-terminal 쪽에 존재하고 있었다. pUEP를 이용하여 E. coli XL1-Blue에서 phytase를 발현시켰을 때 효소의 생산량이 17.5 U/ml로서 원균주의 23배 활성을 가졌으며,효소의 비활성 및 pH 안정성 측면에서 높은 산업적 이용가능성을 볼 때 사료첨가제 효소로의 개발을 기대할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권6호
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• pp.659-667
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• 2009

카제인은 우유에서 단백질의 주요 급원으로 알려져 있으며, 이에 따라 카제인 유래 생리활성 펩타이드와 체내 작용에 대한 연구들이 지속적으로 보고되어 왔다. 카제인은 모체단백질 내에서는 불활성을 띄지만 여러 종류의 protease의 작용, 미생물 발효 시 효소적인 가수분해 및 위장에서의 소화를 거치면서 모체단백질에서 방출되어 활성을 띄게 된다. 카제인은 체내에서 흡수된 후 여러 생리활성을 지니게 된다. 먼저 심장혈관계에서 카제인 유래 펩타이드는 ACE 저해활성을 가지므로 고혈압을 예방하는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 신경계에서는 opioid 유사물질로서 모르핀과 같은 효과를 나타낸다. 면역계에서는 여러 측면에서 면역기능을 조절한다고 알려져 있으며, 마지막으로 영양계에서는 대표적으로 CPP(caseinophosphopeptide) 및 GMP(glycomacropeptide)가 칼슘, 철과 같은 무기질 흡수에 도움을 준다. 이와 같이 카제인 유래 펩타이드의 다양한 생리활성은 다양한 기능성 유제품에 적용되어왔다. 본고에서는 생리활성 펩타이드의 생성, 흡수 및 흡수기전과 이들의 대표적인 생리활성기능 중 심혈관, 신경, 면역 및 영양에 미치는 영향에 대해 논하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권2호
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• pp.286-290
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• 2010

본 연구를 통해 난백 단백질인 ovotransferrin 및 가수분해물의 항고혈압 효과를 얻을 수 있는 ACE 저해효과가 최초로 확인되었다. Ovotransferrin과 산 분해 및 효소 가수분해물의 ACE 저해효과 순서는 trypsin>pepsin>산 분해순인 것으로 나타났다. 따라서, trypsin에 의해 가수분해되어 생산된 가수분해물이 가장 큰 ACE 저해효과(60.2%)를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이 결과를 토대로 trypsin에 의한 가수분해물의 최적화 연구를 수행하였다. ACE 저해효과를 효소 반응시간에 따른 생산을 검토한 결과, 7시간 일 때 64%로 가장 높게 나타났으며, 7시간을 반응시간으로 최적화 실험을 계속 진행하였다. 기질과 효소의 비, pH, 반응온도를 변수로 사용하여 중심합성계획에 의해 총 16개의 조건으로 하여 최적화 하였다. 회귀식의 전체 $R^2$는 0.9908이었고, 0.01% 유의수준을 나타내었다. 중심합성계획에 따른 maximum response는 기질 농도 26.32%, pH 6.32, $51.29^{\circ}C$에서 ACE 저해효과 70.67%로 예측되어졌으며, 실제 실험으로 검증한 결과도 이와 유사하게 69.1%로 확인됨으로써, 본 실험을 통해 ACE 저해활성을 나타내는 가수분해물의 생산이 최적화되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제25권3호
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• pp.229-235
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• 1992

수산자원의 기능특성 해명을 위한 연구의 일환으로 고등어 근육단백질을 8가지 효소로 가수분해하여 얻은 가수분해물의 ACE 저해작용을 살펴보고 gel 여과에 의한 획분별 ACE 저해작용을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 단백질의 가수분해에 따른 $5\%$ TCA 가용성 peptide-nitrogen의 생성량은 가수분해 8시간까지는 급격히 증가하였으나 그 후로는 완만하게 증가하였다. 2. 가수분해에 따른 ACE 저해작용 또한 가수분해 8시간까지는 급격히 증가하였으나 특히 복합효소, bromelain에 의해 우수하게 나타났다. 3. 단백질 가수분해물의 ACE 저해작용은 첨가량의 증가와 함께 우수한 것으로 나타났으며, 가열에 의한 영향은 적은 것으로 나타났다. 4. Gel 여과에 의한 단백질 가수분해물의 획분별 ACE 저해작용은 서로 비슷한 획분에서 큰 것으로 나타났으며, 이 때의 분자량은 약 1,450 부근인 것으로 나타났다. 5. 복합효소에 의한 가수분해물의 획분 C 및 bromelain에 의한 가수분해물의 획분 d의 $IC_{50}$은 각각 95와 $130{\mu}g$으로 나타났다. 6. 복합효소 및 bromelain에 의한 가수분해물의 ACE 저해작용을 갖는 획분의 아미노산 조성은 다소 다른 것으로 나타났으며, Asp, Glu, Lys, Leu, Val 및 Ala의 함량이 많은 것으로 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권2호
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• pp.319-326
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• 2003

본 실험은 쇠고기의 비 선호부위를 고도로 이용하기 위한 연구의 일환으로 쇠고기의 염통과 지라를 각종효소로 가수분해하여 얻은 분획물을 한외여과와 gel-filtration, 그리고 HPLC를 이용하여 분리 및 정제하여 얻은 펩타이드의 ACE 저해 활성을 검토한 실험이다. 쇠고기 염통과 지라에서 수용성 단백질을 추출한 다음 효소 처리하여 4, 8, 12, 24시간 동안 37$^{\circ}C$에서 배양하였다. 염통과 지라단백질의 가수분해물의 ACE 저해 활성을 측정한 결과 염통에서는 Thermolysin과 Proteinase A 효소를 12시간 혼합처리한 가수분해물에서 가장 좋은 ACE 저해 효과를 보여주었고 지라에서는 Thermolysin과 Protease 효소를 24시간 혼합처리한 가수분해물에서 ACE 저해 효과가 가장좋았다. ACE 저해효소가 가장 좋은 가수분해물을 Ultrafiltration 통해 분리하였으며, 분리 정제된 가수분해물을 Gel-filtration을 통해서 분획 하였다. 이때 염통에서는 F11, F36, F51, F63, F72의 큰 분획물을 얻었고 지라에서는 F30, F55, F71, F91에서 큰 분획물을 얻었다. 이 분획물들의 ACE 저해 활성을 측정한 결과 염통에서는 F72에서 $IC_{50}$값 0.37mg/ml로 ACE 저해 활성이 가장 좋았다. 지라에서는 F30에서 $IC_{50}$값 1.840 mg/ml로 ACE 저해 활성이 가장 좋았다. 그리고 여기서 활성이 좋은 염통을 가지고 Reversed- Phase HPLC를 이용하여 분리 한 결과 4개의 큰 피크들을 얻을 수 있었다. 그 결과 peak 1, peak 2, peak 3, peak 4의 IC50값은 각각 0.28mg/ml, 0.26mg/ml, 0.25mg/ml, 0.35mg/ml이었다. 이 peak들의 아미노산을 분석한 결과, peak 1에서는 glycine과 methionine, peak 2는 proline, cystine, methionine, peak 3는 proline, peak 4는 alanine, methionine, leucine 이 주요 구성 성분 아미노산이었다. 위 실험 결과로서, 염통과 지라에서의 ACE저해 활성은 염통이 지라보다 좋았고, 특히 Thermolysin과 Proteinase A 효소를 12시간 배양한 염통단백질 가수분해물에서 가장 좋은 ACE 저해 활성 peptide을 얻을 수 있었다.