• 생명과학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.761-770
• /
• 2021

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.309-315
• /
• 2011

쌀 부산물인 쌀 시럽박을 상업적으로 사용되는 8가지 protease로 최적화된 조건에서 단일 혹은 혼합 처리하여 수용성 단백질을 분리하였다. 이렇게 분리된 단백질을 Lowry, Kjeldahl 그리고 Gravimetric method 등 총 3가지 방법으로 분석을 한 결과 Protease M, Protease N, Protease A이 가장 높은 분해율을 나타내었다. 3가지 방법에서 모두 Protease M, Protease N, Protease A가 가장 높은 분해율을 나타내었지만, 특히 Gravimetric method의 경우 다른 두 분석방법에 비해 더 높은 단백질 함량을 보였다. 또한 위의 단일처리 결과를 바탕으로 3가지 protease를 혼합하여 처리하였을 때 단일처리와는 달리 상승효과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 효소 처리를 하여 얻어진 단백질의 사이즈를 알아보기 위해 SDS-PAGE를 한 결과 어떠한 밴드도 형성이 되지 않았고, 이는 단백질이 마커의 최소사이즈 15 kDa보다 작은 것으로 생각할 수 있다. 아미노산분석의 경우 총 아미노산의 함량은 Protease M을 단일 처리하였을 때와 비슷함을 알 수 있었다. 이는 Protease M의 경우 단백질을 분해할 때 peptide와 amino acid를 동시에 생성하는 특성을 가지고 있지만 Protease N의 경우는 peptide만을 생성하는 특성을 가지고 있어서 상대적으로 Protease M을 처리하였을 때 총 아미노산의 함량이 Protease N에 비해 높음을 알 수 있었으며 이러한 특성으로 인해서 효소를 혼합하였을 때도 총 아미노산의 함량은 같은 것으로 판단된다. 효소 처리 후 생성된 총 단백질 함량은 효소를 혼합할수록 증가하였지만 아미노산의 함량은 단일과 비교하였을 때 비슷한 결과를 나타내었는데 이것 또한 Protease M의 특성으로 인해서 기인된 것으로 판단되며 상대적으로 효소를 혼합할수록 아미노산으로 분해되지 못한 polypeptide가 단일 처리에 비해 다량 존재 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제32권5호
• /
• pp.39-44
• /
• 2004

본 연구는 능이버섯 분말 및 능이버섯 protease의 첨가가 고기연육 및 식품첨가시 색깔변화에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 능이버섯 분말과 protease를 첨가로 처리고기의 높은 보수력을 결과하였는 바, 능이버섯의 protease는 무처리에 비해 26.8%, 설탕에 비해 13.8% 의 보수력을 증가시켰다. 이러한 보수력 증가는 고기 단백질의 가수분해로 인한 수용성 성분의 증가로 인한 고기조직의 연육효과를 결과하는 것으로 판단된다. 능이버섯 분말과 protease 의 처리로 소고기의 경도가 현저한 감소를 보였으며, 시판 연육제인 papain과 거의 동일한 연육효과를 가져왔다. 능이버섯 첨가로 인한 경도감소효과는 능이버섯분말이 51.6%, 능이버섯 protease는 58.5%, papain은 56.3%의 높은 경도감소를 나타냈다. 그 이유로서는 능이버섯의 protease가 actin, myosin, connectin을 비롯한 근원섬유 단백질을 효과적으로 분해를 시키기 때문으로 사료된다. 능이버섯의 첨가가 식품의 색깔변화에 미치는 영향을 조사한 결과, 능이버섯 분말첨가는 명도를 감소시켰으나, protease 첨가로 명도가 47.2로 높아졌으며, 설탕 및 papain도 protease와 유사한 명도를 나타냈다. 적색도와 황색도의 경우에는 대조구에 비하여 모든 처리에서 낮은 값을 보여주었다. ΔE값에 있어서 능이버섯 분말을 첨가하면 4.55로서 현저한 색차를 보여주었으며, protease, 설탕 및 papain은 2.07~2.74로서 감지할 수 있을 정도의 색차로 나타났다 능이버섯 분말이 진한 색차를 초래한 것은 능이버섯이 가지는 색소에 기인하는 것으로서 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제66권2호
• /
• pp.326-339
• /
• 2024

This study was conducted to investigate the effects of protease supplementation and different nutrient density of diets in growing-finishing pigs. A total of one hundred-eight crossbred growing pigs ([Landrace × Yorkshire] × Duroc) with an initial body weight (BW; 18.74 ± 3.46 kg) were used for 15 weeks. Pigs were randomly assigned to six dietary treatments with 6 replicates of 3 pigs per pen in a 3 × 2 factorial through the following arrangement: Three groups of protease (1, Basal diets; 2, Protease A: 125 mg/kg protease derived from Streptomyces sps; 3, Protease B: 100 mg/kg protease derived from Bacillus licheniformis) at two different nutrient density diets (1, Basal requirement; 2, 0.94%-0.98% higher than requirement in dietary protein and 50 kcal/kg in energy). High nutrient (HN) diets showed higher average daily gain (ADG) (p < 0.05) and apparent total tract digestibility (ATTD) of crude protein (CP) (p < .0001) compared to basal nutrient (BN) diets during growing periods. Supplementation of protease showed higher BW (p < 0.05) and ADG (p < 0.05) compared to non-supplementation of protease during growing periods. Also, supplementation of protease showed higher ATTD of CP (p < 0.01), ATTD of gross energy (p < 0.05) and decreased blood urea nitrogen (BUN) level (p = 0.001) compared to non-supplementation of protease during finishing periods. Pigs which fed the protease showed decreased ammonia (NH₃) emissions (p < 0.05) during experiment periods and decreased hydrogen sulfide (H₂S) emissions (p < 0.01) during finishing periods. Interactions between nutrient density and protease were observed, which decreased the feed conversion ratio (p < 0.05) in HN diets without protease compared to BN diets without protease during weeks 4 to 6. Also, interaction between nutrient density and protease was observed, which resulted in improved ATTD of CP (p < 0.01) in response to PTA supplementation with HN diets during the finishing period. In conclusion, supplementation of protease reduces NH₃ in feces and BUN in whole blood by increasing the digestibility of CP and improves growth performance. Also, diets with high nutrient density improved growth performance and nutrient digestibility in growing periods.

• KSBB Journal
• /
• 제5권4호
• /
• pp.411-414
• /
• 1990

The extraction behavior of an alkaline protease using reversed micelles was investgated. The reversed micellar solution consisted of AOT in isooctane. It was found that distribution of arkaline protease into the organic phase increased at lower pH, lower ionic strength, and higher AOT concentration. When the real fermentation broth was extracted of alkaline protease, an activity yield of 20% and a purification factor of 2.0 were obtained.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제10권5호
• /
• pp.677-684
• /
• 2000

Pseudomonas sp. BK7, an alkalophile, displayed the highest growth and protease activity when grown in a fermenter which was controlled at a pH level of 9.0, and the enzyme production was significantly enhanced by the increase of agitation speed. Two forms of alkaline proteases (BK7-1 and BK7-2) were fractionated and purified to near homogeneity. Protease BK7-1 was purified through CM-Sepharose CL-6B and Sephadex G-75 column chromatographies, and Protease BK7-2 was purified through CM-Sepharose CL-6B, DEAE-Sepharose, and Sephadex G-75 column chromatographies. The molecular weights of proteases BK7-1 and BK7-2 determined by gel filtration chromatography were 20,700 and 40,800, respectively. The $K_m$ value, isoelectric point, and optimum pH of protease BK7-1 were 2.55 mg/ml, 11.0, and 11.0, respectively, whereas those of protease BK7-2 were 1.57 mg/ml, 7.2, and 10.0, respectively. Both proteases were practically stable in the pH range of 5-11. The optimum temperatures for the activities of both protease BK7-1 and BK7-2 were $50^{\circ}C$ and $45^{\circ}C$, respectively. About 56% of the original protease BK7-2 activity remained after being treated at $50^{\circ}C$ for 30 min but protease BK7-1 was rapidly inactivated at above $25^{\circ}C$. Both proteases were completely inhibited by phenylmethane sulfonyl fluoride, a serine protease inhibitor. Protease BK7-2 was stable against EDTA, EGTA, STP, and detergents such as SDS and LAS, whereas protease BK7-1 was found to be unstable.

• 생명과학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.228-233
• /
• 1997

Artemia franciscana의 cyst에서 protease를 정제하가 위해 세포를 파쇄하여 원심 분리한 후 상등액을 회수하였다. 그상등액에서 40-60% 황산암모늄을 첨가하여 침전시켜서 염을 제가한 후, Sphadex G-200 및 DEAE-Sephadex A-50 column chromatography를 하여 정제한 후 본 효소의 특성을 조사한바 그 특성은 아래와 같았다. 정제 과정을 거치는 동안, 비활성은 13.64배 증가하였고, 수율은 7%였다. 그리고 이효소는 pH 6에서는 안정하였으나, pH 8이상에서는 대부분의 활성이 실활 되었고, 최적 pH는 3.0이었다. 따라서 이 효소는 전형적인 산성 pro-tease로 판정되었다. 본 효소는 60$^{\circ}$C이상의 온도에서 대부분 실활 되었고, 최적 활성 반응 온도는 35$^{\circ}$C였다. 금속 이온의 영향을 알아본 결과, $Cu^{++}$, Z$Zn^{++}$, $Fe^{++}$가 효소의 활성을 저해하였고, 중금속 chelator인 EDTA는 반대로 효소 활성을 증가시켰다. 단백질분해효소에 특이적인저해제를 첨가하여 실험한 결과 thiol protease ingibitor인 antipain, chymostatin, leupeptin, E-64, iodoacetate등에 효과적으로 효소활성이 저해받으므로 본 효소는 acid thiol protease라 판정했다.

• 한국의류학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.224-232
• /
• 1998

Protease is mixtured in detergent to remove protein-soil easily. It must not act on the any fiber except protein-soil during laundry. So the purpose of this study is to investigate how protease is affect the fiber, particulary the protein-fiber. For this purpose, silk, wool and nylon are selected as samples, and the extent of the damage was estimated as tensile strength and surface condition (that is fibrillation). The results are as follows. The tensile strength of fiber treated with protease were lowered at enzyme concentration 0.1%, temperature 4$0^{\circ}C$ , and, as washing time was longer, it was lowered more. And it was showed that the surface of fibers were fiblliated by protease during washing. From this results, it was found that protease damaged protein-fiber. The damage of silk was the largest of all, and wool was less damaged than silk, because it has the scale (cuticle) on the outside. Additionary, an influence of surfactant on damage of fiber was little about three fibers, but, the fibers were damaged more by the binary nonionic-surfactant and protease mixture than by protease only.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.450-455
• /
• 1991

Serratia marcescens ATCC 21074로부터 돌연변이 유도에 의해 protease 생산능이 높은 ampicillin 耐性의 변이주 Serratia sp. SMNT-1을 분리하였다. 이 균주는 原 균주에 비하여 約 11배 정도 높은 protease 생산성을 나타내었다. 이 효소는 pH 9.0, $40^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, 저온하에서는 pH 6.0-10.0 범위에서 안정하였으나, $37^{\circ}C$, 알카리 조건하에서 불안정하였다. 이 효소는 $60^{\circ}C$에서 10분간 열처리시 실활되었다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제2권2호
• /
• pp.155-160
• /
• 1994

Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) protease is essential for the replication of the virus and it is therefore an attractive target for antiviral drugs of HIV-1. Several dipeptide isosteres containing 2-isoxazoline or $\alpha$-hydroxy ketomethylene have been synthesized and their inhibitory effects on the HIV-1 protease examined. The enzymatically active HIV-1 protease was purified to homogeniety from E. coli transformed with a recombinant plasmid (pMAL-pro) containing the entire gene encoding the protease. The purified protease had the substrate specificity with Km value of 9.8$\mu$M when an undecapeptide His-Lys-Ala-Arg-Val-Leu-(p-nitro)Phe-Glu-Ala-Nle-Ser-amide was used as a substrate, and the products from the substrate after specific cleavage by HIV-1 protease were analyzed by HPLC. The synthetic compounds containing dipeptide isosteres showed specific inhibitory effects while a dipeptide isostere containing an isoxazoline ring inhibited the HIV-1 protease competitively with Ki value of 500 $\mu$M. Even if the inhibition effects of HIV-1 protease were not very high, these novel dipeptide isosteres can be used as key structural moieties for developing specific inhibitors of HIV-1 protease.