• KSBB Journal
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• 제28권5호
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• pp.332-337
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• 2013

호열성 진정세균인 Thermotoga maritima의 xylose isomerase 유전자를 대장균을 이용하여 클로닝하고 재조합 발현시켰다. 재조합 효소의 최적활성은 $90^{\circ}C$와 pH 8.0에서 관찰되었다. 사포닌을 재조합효소로 처리한 후 사람의 위암 세포주 (AGS)와 대장암 세포주 (HT-29)에 처리한 결과, 효소 무처리 사포닌에 비해 우수한 암세포 생육저해 활성을 나타냈다. 한편, 푸코이단을 재조합효소로 처리한 후 동일 세포주들에 처리한 결과, 효소 무처리 푸코이단과 비슷한 암세포 생육저해 활성을 보였다. 1 ${\mu}g/ml$ 농도의 효소 처리 사포닌은 100 ${\mu}g/ml$ 농도의 효소 무처리 사포닌과 유사하거나 우수한 암세포 생육저해 활성을 보였다. 본 연구결과는 기능성 식품이나 의약품의 개발에 참고가 될 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1724-1730
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• 2012

An ${\alpha}$-L-arabinofuranosidase (TmAFase) from Thermotoga maritima MSB8 is a highly thermostable exo-acting hemicellulase that exhibits a relatively higher activity towards arabinan and arabinoxylan, compared with other glycoside hydrolase 51 family enzymes. In the present study, we carried out the enzymatic characterization and structural analysis of TmAFase. Tight domain associations found in TmAFase, such as an inter-domain disulfide bond (Cys306 and Cys476) in each monomer, a novel extended arm (amino acids 374-385) at the dimer interface, and total 12 salt bridges in the hexamer, may account for the thermostability of the enzyme. One of the xylan binding determinants (Trp96) was identified in the active site, and a region of amino acids (374-385) protrudes out forming an obvious wall at the substrate-binding groove to generate a cavity. The altered cavity shape with a strong negative electrostatic distribution is likely related to the unique substrate preference of TmAFase towards branched polymeric substrates.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1148-1157
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• 2006

초고온성 세균인 Thermotoga maritima로부터 ${\beta}-glucosidase$ 유전자를 클로닝한 후 대장균 숙주에서 발현시켰다. 이 효소는 salicin, arbutin, $_pNPG$과 같은 탄소원의 ${\beta}$-글루코시드 결합을 가수분해하였다. 721개의 아미노산을 암호화하는 2,166 bp의 DNA 염기서열로된 유전자이였다. 다른 ${\beta}-glucosidase$ 효소들과 단백질 유사성을 비교한 결과 glycosyl hydrolase family 3에 속하였으며 MUG-nondenaturing PAGE와 SDS-PAGE에 의해 확인된 단백질의 크기는 약 81 kDa이었다. 효소활성은 pH 7.0, $80^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타냈으며 이 효소의 아미노산 서열에 있는 두 개의 아미노산 잔기 (232번 글루탐산과 242번 아스파르트산 잔기)를 알라닌으로 치환시켜 활성이 없어지는 것으로 보아 이 두 잔기가 효소활성에 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.221-226
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• 2011

Thermotoga neapolitana 유래 내열성 4-알파-글루칸전이효소(MgtA)가 산업적 응용성을 지닌 싸이클로아밀로스를 생산할 수 있는지를 검사하기 위하여 그 유전자를 클로닝하고 대장균에서 발현시켰다. MgtA는 HiTrap Q와 Sephacryl S-200 분배 크로마토그래피를 이용하여 순수한 형태로 정제되었으며, SDS-PAGE를 통하여 분자량이 약 52 kDa으로 아미노산서열로부터 계산된 분자량과 일치하였다. 효소활성의 최적 pH와 온도는 6.5와 $85^{\circ}C$였으며 알파1,4결합을 갖는 글루칸의 1,4결합을 효율적으로 가수분해함과 동시에 작은 크기의 올리고당을 말토덱스트린에 전이하는 전이활성을 가지고 있었다. 그러나 플루란, 글리코겐 및 1,4결합 이외의 다른 알파결합을 갖는 글루칸에는 활성을 나타내지 않았다. MgtA는 말토트리오스를 말토올리고당으로 전환할 수 있는 능력에서 그렇지 못한 Thermotoga maritima 의 효소와 구별할 수 있었으며, 반응 후 glucoamylase의 처리결과로부터 그 전이산물이 싸이클로아밀로스 대신에 긴 연쇄상의 말토올리고당을 생산하는 효소로 확인할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.587-587
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• 2003

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.477-480
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• 2002

A thermostable xylanase from Thermotoga maritima (Xyn B) cleaves several pNP-glycosides of monosaccharides. We found that the initial product of the cleavage of pNP-xyloside (pNP-Xy1) was a disaccharide, not xylose, indicating that xylosyl unit of pNP-Xyl was transglycosylated to another pNP-Xyl. We determined that the disaccharide was xylobiose which has the linkage of the ${\beta}$ 1-4, and described the reaction mechanism of the Xyn B. Also, we produced the several pNP-glycosides and propyl-disaccharides from the transglycosylation of Xyn B with varial glycosides and/or 1-propanol. All reaction products were purified by column chromatography (Toyo-pearl HW-40C, 45 cm${\times}$2.5 cm or 45 cm ${\times}$ 2.5 cm${\times}$ 2). The isolated products were analyzed by means of 1D and 2D NMR.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.429-429
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• 2005

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.204-204
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• 2018

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.990-995
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• 2008

A thermostable $\alpha$-L-arabinofuranosidases ($\alpha$-L-AFase) is an industrially important enzyme for recovery of L-arabinose from hemicellulose. The recombinant $\alpha$-L-AFase from Thermotoga maritima was expressed in Escherichia coli by using a constitutive pHCE or an inducible pRSET vectors. In batch fermentation, the constitutive expression system resulted in slightly faster growth rate (0.78 vs. 0.74/hr) but lower enzyme activity (2,553 vs. 3,723 units/L) than those of the induction system. When fed-batch fermentation was performed, biomass and enzyme activity reached the highest levels of 36 g/L and 9,152 units/L, respectively. The fed batch cultures performed superior results than batch culture in terms of biomass yield (4.62-5.42 folds) and enzyme synthesis (3.39-4.00 folds). In addition, the fed-batch induction strategy at high cell density resulted in the best productivity in cell growth as well as enzyme activity rather than the induction method at low cell density or the constitutive expression.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.273-277
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• 2004

$\alpha$-L-Arabinofuranosidase ($\alpha$-L-AFase, EC 3.2.1.55) was isolated from hyperthermophilic microorganism, Thermotoga maritima. The open reading frame (ORF) of $\alpha$-L-AFase gene is 1,455 bp long and encodes 484 amino acid residues with a molecular weight of 55,265 Da. The ORF of $\alpha$-L-AFase gene was introduced into the E. coli expression vector, $_p/RSET-B, and overexpressed in E. coli BL21. The purified recombinant $\alpha$-L-AFase showed the highest activity at 10$0^{\circ}C$ and pH 5.5. The purified enzyme appeared to have no metal cofactor requirement. The Km and specific activity values of the recombinant enzyme were 0.99 mM and 1,200 U/mg on p-nitrophenyl-$\alpha$-L-arabinofuranoside. It released only L-arabinose from sugar beet arabinan, sugar beet debranched arabinan and oat spelts arabinoxylan but had no activity onarabinogalactan and gum arabic. This result suggests that L-arabinose could be produced from natural polysaccharides using this enzyme. Mutant enzymes which Glu26, Glu172 and Glu281 residues were replaced to alanine, aspartic acid or glutamine caused Kcat to decrease by a factor of between 10$^3$ and 10$^4$. Glu172 and Glu281 residues of $\alpha$-L-AFase are seemed to be the acid/base and nucleophile in catalytic reaction, respectively, and Glu26 is supposed to playa key role in substrate binding.ng.