2% CMC (Carboxymethyl cellulose)를 탄소원으로 하여 $28^{\circ}C$에서 8일간 배양한 도열병균 (Pyriculariaoryzae, $C-7^{+t}$)의 배양액을$(NH_4)_2SO_4$ 염석, Sephadex G-150 및 DEAE-Sephadex A-25 column chromatography를 거쳐 순화하였다. 순화결과 $F_1,\;F_2,\;F_3$ 3개의 CMCase $(C_x)$, 1개의 Avicelase $(C_1)$ 및 1개의 ${\beta}-glucosidase$를 얻었는데 그중 $C_1$ 효소의 $F_3$만을 골라 실험을 계속했다. 이 효소의 활성도는 pH 6.0 과 $40^{\circ}C$에서 가장 높았으며 $40^{\circ}C$까지 안정한 효소인 것을 알 수 있었다. 이 효소의 Km과 Vmax값은 각각 $2.8{\times}10^{-3}mM$, 5.9 mmoles/hour이었고, 분자량은 Sephadex G-150 column chromatography에 의해 약 80,000으로 나타났다. 약 7배로 순화된 이 효소의 순화정도를 polyacrylamide gel electrophoresis에 의해 검증한 결과 1개의band를 나타냈다.
홍삼 물 추출물이 효소활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 먼저 홍삼분말에 methyl alcohol을 가하여 지용성 성분과 사포닌 성분을 추출하여 제거하였다. 그 잔사에 정제수를 가하여 추출한 뒤 추출물을 제조하였고, 투석막을 이용하여 분자량 크기별로 분획한 뒤 trypsin의 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 몇 가지 분획 중에서 분자량 1,000∼12,000 사이의 분획이 trypsin 활성을 가장 강하게 증가시켰다. 분자량 1,000∼12,000 사이의 분획을 여러 가지 농도별로 첨가하여 trypsin 활성에 미치는 영향을 조사한 결과 2.9${\times}$$10^{-3}$%에서 15% 정도 촉진되었으며, 농도가 높아질수록 trypsin 활성도 증가하여 9${\times}$$10^{-2}$%에서 최고의 활성을 보이다가 그 이상의 농도에서는 감소하였다. Trypsin의 casein 분해에 있어서 물 추출물은 Km 값을 낮게하고 Vmax 값은 증가기켰다. 물 추출물을 부분 정제하여 몇 가지 특성을 조사한 겨로가 ninhydrin, DNS 및 Folin시약에 양성반응을 나타내는 것으로 보아 함질소 화합물이라고 판단된다.
Alkaline protease 생성능이 강한 Aspergillus fumigatus 균주를 토양에서 분리하고, 생성효소를 정제하여 특성을 조사한 결과 최적 pH는 9.0, pH안정성은 $pH\;8.0{\sim}10.0$, 최적온도는 $50^{\circ}C$였으며, $50^{\circ}C$이하의 온도에서 안정하나 그 이상의 온도에서는 급격한 효소 불활성화를 보였고, 금속염 $Mn^{++},\;Cu^{++},\;Ba^{++},\;Mg^{++}$ 등에 의해서 활성이 다소 증대되나 $K^+,\;Fe^{+++},\;Ag^{++},\;Pb^{++},\;Na^+,\;Ca^{++},\;Hg^+,\;Zn^{++}$에 의해 저해를 받았다. 활성저해제인 EDTA, 2,4-DNP, ${\varepsilon}-amino$ caproic acid에는 큰 저해를 받지 않으나, PCMB에 많은 저해를 받는 것으로 미루어 활성 부위가 SH기인 cystein protease로 추정되었다. Km값은 $8.33{\times}10^{-4}mole/{\ell}$, Vmax는 $47.62{\mu}g/min$였으며, casein과 hemoglobin을 trypsin보다 더 잘 분해하고, casein을 hemoglobin보다 잘 분해하였다.
진달래 화분의 해독 작용을 연구할 목적으로 aniline을 model 약물로 하여 간 조직에 대한 병태 생리학적 동태를 대사 효소의 활성과 관련지어 검토하였다. 진달래 화분 각 추출물을 투여한 군이 대조군에 비해 간 aniline hydroxylase의 활성이 증가되었으며, 진달래 화분 물 추출물 투여에 의한 간 aniline hydroxylase 활성 증가를 동력학적인 측면에서 관찰하였을 때 Km치는 변하지 않았으나 Vmax가 증가하는 점으로 보아 본 효소의 단백 합성이 촉진될 결과라고 사료된다. 또한 aniline만 투여한 군에 비해 진달래 화분 각 추출물을 투여한 실험군이 aniline의 혈중 농도와 간 손상을 현저히 감소시켰고, 이러한 작용한 물 추출물에서 가장 강하게 나타났다. 이로써 진달래 화분 투여에 의한 aniline의 간독성 예방 효과는 진달래 화분 추출물에 의한 간 aniline hydroxylase의 활성증가와 관련되어 나타난 것으로 사료되어진다.
Ac-Tyr-OH의 에스테르화 반응은 water/waterm miscible organic solvent를 이용하여 단일상계 (one phase system) 조건 하에서 ${\alpha}$-chymotrypsin의 촉 매작용으로 진행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. Ac- Tyr-OH(1OmM)이 함유된 에탄올(lOml)[ 4 % %(v/v) buffer 함유] 용액에서 ${\alpha}$-chymotrypsin의 촉매작용에 의한 에스테르화 반응에 영향을 마치는 흡착물질 chitin, chitosan, Sephadex G-25 및 G-50, CM 및 DEAE-Sephadex, CM 및 DEAE cellulose 중 chitin을 첨가하였을 경우, 에스테르화 수율이 62%로 가장 높았다. 그리고 에스테르화 수 율에 마치는 최적반응조건은 chitin/${\alpha}$-chymotry psm의 비가 20(w/w), 온도 $35^{\circ}C$, pH 8.0 빛 유기 용매에 첨가된 수용액의 농도는 2%(v/v)였다. 또한, water/water-miscible organic solvent system 에서 chitin의 첨가는 효소의 안정성에 기여하는 것으로 나타났다. 최적반응조건 하에서 에스테르화 반응의 수율, Km 및 Vmax 값은 각각 93%, 3.093mM 및 1.088mM/mg/hr이었다.
Trypsin like protease (TLP) and metalloprotease (MTP) were induced in associated with the mycelium differentiation in Streptomyces albidoflavus SMF301. TLP and MTP were purified and characterized from the culture. The molecular mass of TLP and MTP were estimated to be 32 kDa and 18 kDa, respectively. The molecular mass of TLP and MTP were estimated to be 32 kDa and 18 kDa, respectively. The optimum pH and temperature of TLP were 10 and 40.$^{\circ}C$ Those of MTP were 8 and 55 $^{\circ}C$ TLP was stable at alkaline pH (6-9) and unstable above 45.$^{\circ}C$and MTP was stable at alkaline pH and unstable above 80.$^{\circ}C$ Km and Vmax values with benzoyl-arginyl p-nitroanilide of TLP were 139 $\mu$M, and 10 nmole of nitroanilide released per min per$\mu\textrm{g}$ protein, respectively. Km, and Vmax values with a synthetic substrate, leucine p-nitroanilide, or MTP were 58.9 $\mu$M, 3.47 nmol of nitroanilide released per min per$\mu\textrm{g}$protein, respectively. TLP was inhibited competitively by leupeptin; the inhibition constant was 0.0031 $\mu$M. MTP was inhibited by EDTA, phenonthroline and bestatin.
Lactobacilus acidophilus를 이용한 배추김치제조 연구의 일환으로 이 균이 생성하는 김치의 연화와 밀접한 관련이 있는 효소의 하나인 polygalacturonase(PG)의 성질을 균체내 및 균체외 PG로 나누어 조사하였다. Gel 여과법에 의하여 측정한 균체내외 PG의 개략적인 분자량은 각각 420,000 및 500,000dalton 이었으며, Km값은 다같이 4.0mg/ml이었고, Vmax는 각각 8.0 및 $0.3{\mu}mol$ galacturonic acid/ml/30min 이었다. 최적 pH는 균체내외 PG 다같이 5.5 부근이었으며, 최적온도는 $30^{\circ}C$, 최적 소금농도는 2~3%이었다. 효소활성은 $60^{\circ}C에서\;90^{\circ}C$로 높아질수록 크게 저하하였으며 $60^{\circ}C$에서의 잔존활성은 균체내 PG의 경우 50%, 균체외 PG의 경우 58% 이었고 $90^{\circ}C$에서는 균체내 PG는 5%, 균체외 PG는 19%로서 균체외 효소의 열안정성이 높았다.
홍국 추출물(MPE)이 알코올대사에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 흰쥐에 10% ethanol에 홍국 추출물을 1%, 2.5%, 5% 함유시킨 것을 1개월간 음용시킨 뒤, 처치하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 홍국 추출물을 첨가시킨 실험군은 정상군에 비하여 체중 증가율이 다소 낮게 나타났으며 이들 실험군 간에는 별다른 차이를 볼 수 없었다. 알코올만 투여한 대조군 및 홍국 추출물 함유 알코올 섭취군 모두 간 기능에 별다른 이상이 나타나지 않았다. 간 조직 중 alcohol dehydrogenase(ADH) 활성은 알코올 투여군이 정상군보다 87%의 유의한 증가를 보였으며 홍국 추출물 1, 2.5 및 5% 함유해서 알코올을 음용시킨 Monascus군은 알코올만 섭취한 대조군에 비해 각각 34, 29 및 21% 증가하였다. Aldehyde dehydrogenase(ALDH) 활성에 있어서는 1% Monascus군은 대조군에 비해서 32%의 유의한 증가를 보였으며, 2.5% 및 5% Monascus군 역시 대조군에 비해 증가되는 경향을 보였다. 이들 효소를 반응속도적인 측면에서 관찰해 볼 때, 1, 2.5 및 5% Monascus군은 대조군에 비하여 ADH의 Km치가 각각 40, 30 및 19% 감소되었으며, Vmax치는 알코올 투여군인 대조군은 정상군(8.26 nmole/min/mg protein)보다 43% 높게 나타났으며, 홍국 추출물함유 알코올음용군과 알코올단독음용군 간에 별다른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 ALDH의 Vmax치는 대조군에 비해서 1, 2.5, 5% Monascus군은 대조군에 비해서 각각 88, 56, 22% 증가되었다. 한편 1% 및 5% 홍국 추출물 함유 알코올을 흰쥐에 투여한 다음 경시별로 채혈하여 혈액 중 알코올을 측정하여 알코올 농도 곡선하면적으로 환산한 결과, 1% Monascus군은 대조군에 비하여 약 18% 감소되었으며 5% Monascus군은 대조군에 비해서 약 10% 감소되는 경향을 보였다. 이상 실험 결과는 알코올에 홍국 추출물을 첨가시킴으로서 알코올대사와 더불어 알코올의 체외 배설을 촉진시키는 것을 시사해 주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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