• 식물병연구
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• 제23권4호
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• pp.314-321
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• 2017

Acidovorax valerianellae는 콘샐러드에서 세균검은점무늬병(bacterial black spot)을 일으키는 병원균으로 2003년 프랑스에서 최초로 보고되었고, 2011년에 국내의 수박에서 동일한 병을 일으키는 병원균으로 보고되었다. 본 연구에서는 콘샐러드 분리균주와 수박 분리균주의 2 그룹 사이에 기주특이성을 확인하고 비교하였다. 병원성검정 결과 수박 분리 5균주는 박과 6가지 작물에서 병원성을 보였으나 콘샐러드에서는 병원성이 없었고, 콘샐러드 분리 4균주는 콘샐러드에서만 병원성을 나타내었다. Biolog 기질이용성에서는 총 95개 기질 중 4개(Malonic Acid, ${\alpha}-Hydroxybutyric$ Acid, ${\alpha}-Keto$ Butyric Acid, Glycyl-LGlutamic Acid)의 기질에서 차이를 나타냈다. 16S rDNA 염기 서열을 이용하여 계통수를 작성하고 균주 간 유연관계를 분석한 결과, 모든 A. valerianellae 균주는 Acidovorax속의 다른 종과는 별개의 한 개의 clade로 그룹화되었다. 그 clade 내에서 수박 분리균주들과 콘샐러드 분리균주들이 서로 다른 2개의 소그룹으로 나뉘었다. REP-PCR 결과 또한 2개 그룹 사이에 차이를 보여주었다. 기주특이성, 기질이용성 그리고 일부 유전적 특성들은 A. valerianellae 내에 병원성이 다른 2가지 그룹 즉 수박 분리균주 그룹과 콘샐러드 분리균주 그룹이 존재함을 보여주고 있다.

• 한국균학회지
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• 제32권2호
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• pp.112-118
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• 2004

한국산 흰구름버섯(Trametes hirsuta S1)로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 효소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포의 페놀 산화효소였다. 흰구름버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 6일까지 급속히 이루어졌고, laccase의 활성은 배양 5일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP와 VAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 흰구름버섯에 몇몇 유도원을 첨가한 결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 약4배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 12%였다. 정제된 laccase의 $K_m$과 $V_{max}$를 ABTS[2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazo line-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하여 조사한 결과 각각 $51.2\;{\mu}M$과 $56.8\;{\mu}mole{\cdot}min^1{\cdot}mg^{-1}$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $50^{\circ}C$ 미만에서 1시간 동안 처리하였을 때 안정적이었고 $70^{\circ}C$에서 20분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과, 5 mM ABTS에서 가장 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_3$, TGA, DDC를 일정 농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 흰구름버섯 S1 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 Coriolus hirsutus의 laccase와 100%의 상동성을 나타냈고, T. versicolor의 laccase I과는 68%의 상동성을 나타냈다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권1호
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• pp.123-129
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• 2007

The trehalose $({\alpha}-D-glucopyranosyl-[1,1]-{\alpha}-D-glucopyranose)$ biosynthesis genes MhMTS and MhMTH, encoding a maltooligosyltrehalose synthase (MhMTS) and a maltooligosyltrehalose trehalohydrolase (MhMTH), respectively, have been cloned from the hyperthermophilic archaebacterium Metallosphaera hakonesis. The ORF of MhMTS is 2,142 bp long, and encodes 713 amino acid residues constituting a 83.8 kDa protein. MhMTH is 1,677 bp long, and encodes 558 amino acid residues constituting a 63.7 kDa protein. The deduced amino acid sequences of MhMTS and MhMTH contain four regions highly conserved for MTSs and three for MTHs that are known to constitute substrate-binding sites of starch-hydrolyzing enzymes. Recombinant proteins obtained by expressing the MhMTS and MhMTH genes in E. coli catalyzed a sequential reaction converting maltooligosaccharides to produce trehalose. Optimum pH of the MhMTS/MhMTH enzyme reaction was around 5.0 and optimum temperature was around 70 C. Trehalose-producing activity of the MhMTS/ MhMTH was notably stable, retaining 80% of the activity after preincubation of the enzyme mixture at $70^{\circ}C$ for 48 h, but was gradually abolished by incubating at above $85^{\circ}C$. Addition of thermostable $4-{\alpha}-glucanotransferase$ increased the yield of trehalose production from maltopentaose by 10%. The substrate specificity of the MhMTS/MhMTH-catalyzed reaction was extended to soluble starch, the most abundant maltodextrin in nature.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권3호
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• pp.234-243
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• 2018

남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

• 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.

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.46-54
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• 2006

The methylmercury (MeHg) is a toxic environmental pollutant, causing serious neurological and developmental effects in humans. Recent epidemiological studies have indicated that ingestion of MeHg in fish during pregnancy can result in neuroethological effects in the offspring. However, the mechanism underlying the MeHg-toxicity is not fully understood. To elucidate the mechanisms of toxicity of MeHg and of defense against MeHg, we searched for factors that determine the sensitivity of yeast cells to MeHg, and found that overexpression of Cdc34, a ubiquitin-conjugating enzyme (E2) that is a component of the ubiquitin-proteasome (UP) system, induces a resistance to MeHg toxicity in both yeast and human cells. The UP system is involved in the intracellular degradation of proteins. When Cdc34 is overexpressed in cells, ubiquitination reactions are activated and the degradation of certain proteins by the UP system is enhanced. Therefore, it seems likely that certain as-yet-unidentified proteins that increase MeHg toxicity might exist in cons and that toxicity might be reduced by the enhanced degradation of such proteins, mediated by the UP system, when Cdc34 is overexpressed. SCF ubiquitin-ligase is a component of UP system and consists of Skpl, the scaffold protein Cdc53, the RING-finger protein Hrt1, and one member of the family of F-box proteins. The F-box proteins directly bind to the substrates and are the determinants of substrate specificity of SCF. Therefore, we searched for the f-box protein that cofers resistance to MeHg, and found that overexpression of Hrt3 or Yi1224w induced resistance to MeHg toxicity in yeast cells. Since the protein(5) that enhance toxicity of MeHg might plausibly be induced in substrates of both f-box proteins, we next searched for substrate proteins that are recognized by Hrt3 or Y1r224w using two-hybrid screen. We found that Did3 or Crsl interacts with Hrt3; and Eno2 interacts with Yir224w. The yeast cells that overexpressed each those proteins showed hypersensitivity to MeHg, respectively, indicating that those proteins enhance the MeHg toxicity. Both Dld3 and Eno2 are proteins involved in the synthesis of pyruvate, and overexpression of both proteins might induce increase in interacellular levels of pyruvate. Deletion of Yi1006w that transports pyruvate into the mitochondria induced aresistance to MeHg. These results suggest that the promotion of the pyruvate irdlowinto the mitochondria might enhance MeHg toxicity. This study providesimportant keyfor the elucidauon of the molecular mechanism of MeHg toxicity.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.183-188
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• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.245-251
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• 2011

Mortierella sp. 유래 효소 정제는 CM-sephadex C-50 column chromatography와 Sephadex G-100 column에 의해 수행하여 SDS-전기영동에서 단일밴드를 확인하였고 분자량은 57kDa로 결정되었다. melibiose, raffinose 및 stachyose의 세 종류의 기질에 대한 특이성에서는 Mortierella sp. 유래 정제 ${\alpha}$-galactosidase는 세 종류 기질의 비환원말단에 위치하고 있는 galactose를 모두 유리하는 특이성이 있음을 확인하였다. Bacillus sp. 유래의 $Gal^3Man_4$에 대해서 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 반응말기에서는 galactose, mannotetraose 그리고 분해되지 않고 일부 남아있는 $Gal^3Man_4$의 spot이 출현된 반면, 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$에 대해서는 반응초기부터 말기까지 전혀 특이성이 없음을 시사하였다. Trichoderma harzianum 유래의 $Gal^2Man_3$에 대해서는 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 일부 galactose와 mannotriose spot이 출현되고 있는 반면, 중합도 7의 $Gal^2Man_6$에 대해서는 Bacillus sp. 유래의 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$와 동일하게 galactose를 절단하는 능력이 없는 특이성을 보이고 있다. Xylogone sphaerospora 유래의 $Gal^2Man_3$는 Trichoderma harzianum 유래의 중합도 4와 동일한 구조로서 가수분해 시간 경과에 따른 반응말기에서 역시 galactose, mannotriose 및 잔존하는 $Gal^2Man_3$ spot이 출현하고 있는 반면 중합도 6인 $Gal^2Man_5$에 대해서는 mannopentaose의 환원말단부터 2번 mannose에 결합하고 있는 galactose에 대해서는 역시 특이성을 나타내지 않아 반응 초기부터 말기까지 가수분해 pattern에 대한 변화를 보이지 않고 있다.

• BMB Reports
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• 제40권1호
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• pp.100-106
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• 2007

The wound-inducible lipoxygenase obtained from maize is one of the nontraditional lipoxygenases that possess dual positional specificity. In this paper, we provide our results on the determination and comparison of the kinetic constants of the maize lipoxygenase, with or without detergents in the steady state, and characterization of the dependence of the kinetic lag phase or initial burst, on pH, substrate, and detergent in the pre-steady state of the lipoxygenase reaction. The oxidation of linoleic acid showed a typical lag phase in the pre-steady state of the lipoxygenase reaction at pH 7.5 in the presence of 0.25% Tween-20 detergent. The reciprocal correlation between the induction period and the enzyme level indicated that this lag phenomenon was attributable to the slow oxidative activation of Fe (II) to Fe (III) at the active site of the enzyme as observed in other lipoxygenase reactions. Contrary to the lagging phenomenon observed at pH 7.5 in the presence of Tween-20, a unique initial burst was observed at pH 6.2 in the absence of detergents. To our knowledge, the initial burst in the oxidation of linoleic acid at pH 6.2 is the first observation in the lipoxygenase reaction. Kinetic constants (Km and kcat values) were largely dependent on the presence of detergent. An inverse correlation of the initial burst period with enzyme levels and interpretations on kinetic constants suggested that the observed initial burst in the oxidation of linoleic acid could be due to the availability of free fatty acids as substrates for binding with the lipoxygenase enzyme.