• Journal of Microbiology
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• 제45권2호
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• pp.158-167
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• 2007

In this study, we have cloned a novel cDNA encoding for a papain-family cysteine protease from the Uni-ZAP XR cDNA library of the polychaete, Periserrula leucophryna. This gene was expressed in Escherichia coli using the T7 promoter system, and the protease was characterized after partial purification. First, the partial DNA fragment (498 bp) was amplified from the total RNA via RT-PCR using degenerated primers derived from the conserved region of cysteine protease. The full-length cDNA of cysteine protease (PLCP) was prepared via the screening of the Uni-ZAP XR cDNA library using the $^{32}P-labeled$ partial DNA fragment. As a result, the PLCP gene was determined to consist of a 2591 bp nucleotide sequence (CDS: 173-1024 bp) which encodes for a 283-amino acid polypeptide, which is itself composed of an 59-residue signal sequence, a 6-residue propeptide, a 218-residue mature protein, and a long 3'-noncoding region encompassing 1564 bp. The predicted molecular weights of the preproprotein and the mature protein were calculated as 31.8 kDa and 25 kDa, respectively. The results of sequence analysis and alignment revealed a significant degree of sequence similarity with other eukaryotic cysteine proteases, including the conserved catalytic triad of the $Cys^{90},\;His^{226},\;and\;Asn^{250}$ residues which characterize the C1 family of papain-like cysteine protease. The nucleotide and amino acid sequences of the novel gene were deposited into the GenBank database under the accession numbers, AY390282 and AAR27011, respectively. The results of Northern blot analysis revealed the 2.5 kb size of the transcript and ubiquitous expression throughout the entirety of the body, head, gut, and skin, which suggested that the PLCP may be grouped within the cathepsin F-like proteases. The region encoding for the mature form of the protease was then subcloned into the pT7-7 expression vector following PCR amplification using the designed primers, including the initiation and termination codons. The recombinant cysteine proteases were generated in a range of 6.3 % to 12.5 % of the total cell proteins in the E. coli BL21(DE3) strain for 8 transformants. The results of SDS-PAGE and Western blot analysis indicated that a cysteine protease of approximately 25 kDa (mature form) was generated. The optimal pH and temperature of the enzyme were determined to be approximately 9.5 and $35^{\circ}C$, respectively, thereby indicating that the cysteine protease is a member of the alkaline protease group. The evaluation of substrate specificity indicated that the purified protease was more active towards Arg-X or Lys-X and did not efficiently cleave the substrates with non-polar amino acids at the P1 site. The PLCP evidenced fibrinolytic activity on the plasminogen-free fibrin plate test.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.323-330
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• 1998

호알카리성 Bacillus firmus var. alkalophilus가 생산하는 cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)를 호화시킨 팽윤감자전분을 이용한 흡착 및 탈착, 한외여과, DEAE-cellulose 이온교환 크로마토그래피, 그리고 Sephacryl HR-100을 이용한 gel filtration 등의 분리정제 과정을 통하여 정제하였다. 정제된 CGTase의 분자량은 약 77,000 Da이었으며, 등전점은 6.2～6.3이었다. 최적 효소반응 온도 및 pH는 각각 5$0^{\circ}C$ 와 6.0 였고, 열 및 pH 안정성은 5$0^{\circ}C$까지와 pH 6.0~9.5 사이였다, 정제된 CGTase는 $Ca^{2+}$ 에 의하여 열 안정성이 크게 상당히 향상되었으며 최적 효소반응 온도와 열 안정성도 55~6$0^{\circ}C$와 6$0^{\circ}C$로 증가하였다. CGTase의 기질 특이성을 검토한 결과 여러 종류의 전분들로부터 $\beta$-CD를 주로 생성하였으며, ${\gamma}$-CD도 소량 생성하였으나 $\alpha$-CD는 거의 생성되지 않았다. Sweet potato starch, corn starch, 그리고 amylopectin을 기질로 할 때 높은 CD전환율을 보였으며 $\beta$-CD와 ${\gamma}$-CB의 생성비가 5.8~8.4:1로서 $\beta$-CD를 고 수율로 생산하는 전형적인 $\beta$-type의 CGTase였다. 또한 본 효소의 최적 CD 생산조건은 기질농도 5.0%(w/v) corn starch, 효소첨가량 25 unit/g of starch로서 반응 8시간 후의 전체 CD량도 약 25 g/l로서 전환율은 50%였고, 이 때 $\beta$-CD농도는 21 g/l로서 전체 CD 중 84% 였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권6호
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• pp.1001-1007
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• 2004

암세포 성장 억제효과가 인정된 산수유 methanol 추출물의 chloroform층으로부터 silica gel column과 thin layer chromato-grapies를 이용하여 항암활성물질을 분리하고, IR, mass spectrometer, $^1H-NMR$ 및 $^{13}C-NMRs$을 통해 순수물질을 동정하였다. 이 물질은 triterpenoid로서 $C_{30}H_{48}O_3$의 구조식을 가진 화합물로 분자량이 456인 ursolic acid($3{\beta}$-hydroxyrus-12-ene-28-oic acid)로 동정되었다. 정제된 화합물을 A549 및 MCF-7 암세포주에 48시간동안 처리한 결과 농도 의존적으로 암세포주의 성장을 억제하였으며, 화합물을 처리하지 않은 대조구에 비하여 $30\;{\mu}g/mL$농도로 처리시 40% 이상 그 성장을 억제하였으며, $100\;{\mu}g/mL$농도로 처리시 90% 이상 그 성장을 억제하였다. 정제 화합물을 처리한 암세포를 광학현미경으로 관찰한 결과 뚜렷한 세포수의 감소와 함께 심한 형태학적 변화가 관찰되었다. 암세포 주에 정제시료를 $10\;{\mu}g/mL$농도로 처리하고, 15시간 배양한 후 세포주기를 분석한 결과 sub-G1 phase의 비율이 A549의 경우는 대조구에서 4.0%이었던 것이 11.7%로, MCF-7의 경우는 대조구에서 2.1%이었던 것이 처리구에서는 11.2%로 각각 증가된 것으로 나타나 정제물질은 apoptosis에 의한 세포사멸 유도를 시사하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권2호
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• pp.351-357
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• 1997

Bacillus firmus가 생산하는 cyclodextrin glycosyltran-sferase(CGTase)를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex A-50 및 Sephdex G-100 column chromatography로 분리, 정제하였다. 이 방법으로 수율은 12%, 정제도는 49배인 SDS-PAGE 상에서 단일 band의 효소 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase는 Phast system의 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에 의하여 분자량은 80,000dalton, isoelectric focusing으로 등전점은 9.6으로 추정되는 단백질이었다. 이 효소의 최적 활성 pH와 온도는 8.0, $65^{\circ}C$이였으며, pH와 열안정성은 $pH\;5.5{\sim}9.0$, $50^{\circ}C$이였다. Soluble starch를 기질로 하여 24시간 효소반응한 액의 ${\alpha}-\;:\;{\beta}-\;:\;{\gamma}-cyclodextrin$의 생성비율은 0.01 : 2.90 : 1.00으로 ${\beta}-$ 및 ${\gamma}-cyclodextrin$을 주로 생산하였다.

• BMB Reports
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• 제35권3호
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• pp.330-336
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• 2002

The lgtB genes that encode $\beta$-1,4-galactosyltransferases from Neisseria meningitidis ATCC 13102 and gonorrhoeae ATCC 31151 were isolated by a polymerase chain reaction using the pfu DNA polymerase. They were expressed under the control of lac and T7 promoters in Escherichia coli M15 and BL21 (DE3). Although the genes were efficiently expressed in E. coli M15 at $37^{\circ}C$ (33 kDa), most of the $\beta$-1,4-galactosyltransferases that were produced were insoluble and proteolysed into enzymatically inactive polypeptides that lacked C-terminal residues (29.5 kDa and 28 kDa) during the purification steps. When the temperature of the cell growth was lowered to $25^{\circ}C$, however, the solubility of the $\beta$-1,4-galactosyltransferases increased substantially. A stable N-terminal his-tagged recombinant enzyme preparation could be achieved with E. coli BL21 (DE3) that expressed lgtB. Therefore, the cloned $\beta$-1,4-galactosyltransferases were expressed under the control of the T7 promoter in E. coli BL21 (DE3), mostly to the soluble form at $25^{\circ}C$. The proteins were easily purified to homogeneity by column chromatography using Ni-NTA resin, and were found to be active. The galactosyltransferases exhibited pH optimum at 6.5-7.0, and had an essential requirement for the $Mn^{+2}$ ions for its action. The $Mg^{+2}$ and $Ca{+2}$ ions showed about half of the galactosyltransferase activities with the $Mn^{+2}$ ion. In the presence of the $Fe^{+2}$ ion, partial activation was observed with the $\beta$-1,4-galactosyltransferase from N. meningitidis(64% of the enzyme activity with the $Mn^{+2}$$Ni^{+2}$, $Zn^{+2}$, and $Cu^{+2}$ ions could not activate the $\beta$-1,4-galactosyltransferase activity. The inhibited enzyme activity with the $Ni^{+2}$ ion was partially recovered with the $Mn^{+2}$$Fe^{+2}$, $Zn^{+2}$, and $Cu^{+2}$ ions, the $Mn^{+2}$$\beta$-1,4-galactosyltransferase activity was 1.5-fold stimulated with the non-ionic detergent Triton X-100 (0.1-5%).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권6호
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• pp.997-1006
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• 2018

As shown during the 2009 pandemic H1N1 (A(H1N1)pdm09) outbreak, egg-based influenza vaccine production technology is insufficient to meet global demands during an influenza pandemic. Therefore, there is a need to adapt cell culture-derived vaccine technology using suspended cell lines for more rapid and larger-scale vaccine production. In this study, we attempted to generate a high-growth influenza vaccine strain in MDCK cells using an A/Puerto/8/1934 (H1N1) vaccine seed strain. Following 48 serial passages with four rounds of virus plaque purification in MDCK cells, we were able to select several MDCK-adapted plaques that could grow over $10^8PFU/ml$. Genetic characterization revealed that these viruses mainly had amino acid substitutions in internal genes and exhibited higher polymerase activities. By using a series of Rg viruses, we demonstrated the essential residues of each gene and identified a set of high-growth strains in MDCK cells ($PB1_{D153N}$, $M1_{A137T}$, and $NS1_{N176S}$). In addition, we confirmed that in the context of the high-growth A/PR/8/34 backbone, A/California/7/2009 (H1N1), A/Perth/16/2009 (H3N2), and A/environment/Korea/deltaW150/2006 (H5N1) also showed significantly enhanced growth properties (more than $10^7PFU/ml$) in both attached- and suspended-MDCK cells compared with each representative virus and the original PR8 vaccine strain. Taken together, this study demonstrates the feasibility of a cell culture-derived approach to produce seed viruses for influenza vaccines that are cheap and can be grown promptly and vigorously as a substitute for egg-based vaccines. Thus, our results suggest that MDCK cell-based vaccine production is a feasible option for producing large-scale vaccines in case of pandemic outbreaks.

• 자원환경지질
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• 제11권3호
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• pp.89-98
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• 1978

티탄광의 광물학적 성질, 채광상의 유효성 및 처리과정에 의해서 암석학적 관점에서 고찰하였다. 티탄광물로서 가장 중요한 것은 티탄철석(Fe $TiO_3$)과 루틸($TiO_2$)이다. 루틸의 매장량은 급격하게 감소되고 있으므로 티탄철석이 자원으로서 중요한 역할을 하게 되었다. 따라서 티탄철석으로부터 고품위의 $TiO_2$를 만드는데 성공적인 방법을 개발할 필요가 있다. R과 D처리에서와 마찬가지로 상업적으로도 다량의 티탄철석광석 처리하는 방법으로 다음의 세가지가 있다. 1. 티탄철석내의 철을 물리적이나 화학적으로 부분적으로 혹은 완전하게 환원시킨후 분리하는 법. 2. 철을 제 1 산화철 상태로 환원한후 화학적으로 티탄늄으로부터 용출시키는 법. 3. 광석을 선택적 혹은 계속적 분리방법으로 염화물을 만든 후 $TiCl_4$의 순도를 높이는법. 이러한 처리기술의 과정과 효율은 채굴하는 광상의 특성에 따라 일차적으로 영향받으며, 이차적으로는 환경의 상황에 의해서 좌우된다. 티탄철석 처리기술에 영향을 주는 광상의 요소는 1. Fe-산화광물과 공생하는 티탄철석의 현미경조직의 복잡성 2. 농축물(정광)의 조성, 즉 티탄철석은 치환성원소인 Mg, Mn, V를 소량씩 함유한다. 이 원소들에 척과 맥석광물들을 합하면 여러 가지 반응의 완성, 산의 질소모량, 페기고체물의 제거난점 및 폐기물 처리분제 등의 곤란이 야기된다. 암석학자에 의해 공헌될수있는 최적의 주요과제는 처리과정에서 유도되는 천연물질과 고체물에 대한 성분상의 변화와 물리적 변화의 감정 및 적절한 해석이다. 이러한 지식은 산화티탄생산을 위하여 처리되는 여러 단계에 있어서 그 방법을 선별하고 발전시키는데 중요한 역할을 할수있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권4호
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• pp.304-309
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• 1999

식용버섯인 팽이버섯(Flammulina velutipes)으로부터 적혈구 응집능력을 갖는 렉틴(flammulina velutipes lectin, FVL) FVL-1과 FVL-2을 정제하였다. FVL-1과 FVL-2의 분자량은 각각 10.6 kDa과 37 kDa으로 추정되었다. FVL-2는 사람적혈구의 경우 모든 혈액형에서 응집현상을 나타내었으나, FVL-1은 O형의 적혈구에 대하여 높은 상대활성도를 나타내었다. 렉틴의 hemagglutination inhibition test 결과 FVL-1과 FVL-2는 fetuin, bovine submaxillary mucin, asialofetuin, porcine stomach mucin에 의해 적혈구 응집력이 저해되었다. FVL-1은 1.56 mM $Cu^{2+}$에서 적혈구 응집력이 저해되었으며, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$ 등에서도 저해되었다. 반면 FVL-2는 금속 이온에 대한 저해가 나타나지 않았다. pH 안정성에 있어서 FVL-1은 pH $5{\sim}11$에서 안정하였으며, FVL-2는 pH 4까지의 범위에서 안정하였다. 온도 안정성에 있어서는 FVL-1과 FVL-2 각각 $55^{\circ}C$, $45^{\circ}C$까지 안정하였다. FVL-1은 단백질이었으며 FVL-2는 당 단백질이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권4호
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• pp.607-615
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• 2018

Objective: This study was conducted to isolate the cellulolytic microorganism from the rumen of Holstein steers and characterize endoglucanase gene (Cel5A) from the isolated microorganism. Methods: To isolate anaerobic microbes having endoglucanase, rumen fluid was obtained from Holstein steers fed roughage diet. The isolated anaerobic bacteria had 98% similarity with Eubacterium cellulosolvens (E. cellulosolvens) Ce2 (Accession number: AB163733). The Cel5A from isolated E. cellulolsovens sp. was cloned using the published genome sequence and expressed through the Escherichia coli BL21. Results: The maximum activity of recombinant Cel5A (rCel5A) was observed at $50^{\circ}C$ and pH 4.0. The enzyme was constant at the temperature range of $20^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$ but also, at the pH range of 3 to 9. The metal ions including $Ca^{2+}$, $K^+$, $Ni^{2+}$,$Mg^{2+}$, and $Fe^{2+}$ increased the endoglucanase activity but the addition of $Mn^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$ decreased. The Km and Vmax value of rCel5A were 14.05 mg/mL and $45.66{\mu}mol/min/mg$. Turnover number, Kcat and catalytic efficiency, Kcat/Km values of rCel5A was $96.69(s^{-1})$ and 6.88 (mL/mg/s), respectively. Conclusion: Our results indicated that rCel5A of E. cellulosolvens isolated from Holstein steers had a broad pH range with high stability under various conditions, which might be one of the beneficial characteristics of this enzyme for possible industrial application.

• Applied Biological Chemistry
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• 제24권3호
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• pp.186-193
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• 1981

Aspergillus niger가 분비하는 섬유소분해효소(纖維素分解酵素)를 Sephadex G-150 column을 통과시켜서 ${\beta}-glucosidase$와 CM-cellulase을 분리(分離)하고 CM-cellulase는 다시 DEAE-Sephadex A-50 column을 통과시켜서 세개의 CM-cellulase F I, F II , F III를 분리하여 그 특성(特性)을 각기 조사 하였다. F I의 최적조건(最適條件)은 pH 4.0 및 $50^{\circ}C$였고 열불활성화특성(熱不活性化特性)은 Arrhenius plot에서 2개의 기울기가 다른 직선을 나타냈다. 즉 $60{\sim}70^{\circ}C$ 사이에서는 Z값이 $4^{\circ}C$ 이고 $70{\sim}98^{\circ}C$ 사이에서는 $383^{\circ}C$였다. F II는 pH 4.7 및 $50^{\circ}C$에서 최적조건(最適條件)을 보였고 Z값은 $8^{\circ}C$, F III는 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$에서 높은 활성(活性)을 가졌고 Z값은 $10^{\circ}C$였다. 조(粗) CM-cellulase의 경우는 최적조건(最適條件)이 pH 4.3 및 $60^{\circ}C$로 F I , F II 및 F III와 비슷한 경향을 보였으나 Z값은 $21.5^{\circ}C$로 큰 차이(差異)를 보였다. 한펀 ${\beta}-glucosidase$는 정제효소(精製酵素) 및 조효소(粗酵素)가 다 같이 pH 4.7 및 $60^{\circ}C$에서 가장 높은 활성(活性)을 나타냈으며 Z값은 $7^{\circ}C$였다.