• Title/Summary/Keyword: bio-purification

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Molecular Characterization of a ${\beta}$-1,4-Endoglucanase Gene from Bacillus subtilis H12

  • Oh, Jin-Hwan;Cha, Jeong-Ah;Yoon, Min-Ho
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권4호
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    • pp.299-304
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    • 2008
  • A ${\beta}$-1,4-endoglucanase gene from Bacillus subtilis H12 was cloned into Escherichia coli JM109 (pBC8) and sequenced. The endoglucanase gene with an insert DNA of 2.5 kb possessed an open reading frame of 1,500 bp encoding a mature protein of 499 amino acids with a calculated molecular mass of 55 kDa. The deduced amino acid sequence showed similarity to those of the known neutral cellulase genes of B. subtilis PAP115 (99.2%) and BSE616 (97.8%), as well as the alkaline gene of Bacillus sp. N4 (55.1%). The endoglucanase activity expressed by E. coli (pBC8) was localized in the periplasmic fraction (80%) and the cytoplasmic fraction (20%). An endoglucanase was purified from the periplasmic fraction by performing gel filtration and anion exchange chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 31 kDa by SDS-PAGE, and the maximum activity occurred at pH 7 and $40^{\circ}C$. The enzyme easily hydrolyzed soluble substrates such as carboxymethyl cellulose and barely ${\beta}$-glucan, whereas the sigmacell and xylan, the known insoluble substrates, were not entirely hydrolyzed.

Purification, Characterization, and cDNA Cloning of Xylanase from Fungus Trichoderma Strain SY

  • Min, Shin-Young;Kim, Bong-Gyu;Lee, Chan;Hur, Hor-Gil;Ahn, Joong-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권6호
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    • pp.890-894
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    • 2002
  • A xylanase-producing Trichoderma strain was isolated from soil. Xylanase from Trichoderma strain SY was purified 21-fold to an apparent homogeneity, with a $17.4\%$ yield. The optimum pH and temperature were determined to be 5.5 and $50^{\circ}C$, respectively, and its molecular weight was 21-kDa by SDS-PAGE. The corresponding gene, named xyl, was cloned by RT-PCR. DNA blot analysis of xyl showed that this gene is present as a single copy. The amino acid sequence of the Xyl protein showed similarity to those of other xylanases derived from various fungi. mRNA of xyl was highly expressed when this fungus was grown on cellulose or xylan as a sole carbon source, but undetectable when grown on sucrose. Extracts of Escherichia coli cells expressing xyl were found to have xylanase activity. It was confirmed that xyl from this isolate encodes xylanase.

Characterization of γ-Aminobutyric acid(GABA) produced by a lactic acid bacterium from button mushroom bed

  • Lee, Yun-Seok;Song, Tae-Young;Kong, Won-Sik;Yoon, Min-Ho
    • 한국버섯학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.181-186
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    • 2013
  • ${\gamma}$-Aminobutyric acid(GABA) is a four carbon non-protein amino acid that has several well-known physiological functions, such as a postsynaptic inhibitory neurotransmitter in the brain and induction of hypotensive and tranquilizer effects. A lactic acid bacterium was isolated from button mushroom bed, which is showing high GABA productivity by TLC or HPLC analysis. The strain was identified as Lactobacillus hilgardii by analysis of 16S rDNA gene sequence. When the maximum production of GABA by L. hilgardii was investigated with various concentration of monosodium glutamate, the yield of GABA reached to be 53.65 mM at 1% mono sodium glutamate (MSG) in flask cultivation. A Glutamate decarboxylase (GAD) enzyme, which was known to convert MSG to GABA, was purified from a cell-free extract of L. hilgardii and the molecular weights of purified GAD was estimated to 60,000 by SDS-PAGE. The optimum pH and temperature of GAD were at pH4.6 and at $37^{\circ}C$, respectively. The GAD activity was increased by the addition of sulfate ions such as ammonium sulfate, sodium sulfate and magnesium sulfate, indicating that the increase of hydrophobic interaction causes the increase of GAD activity.

무에서 추출한 myrosinase의 정제 및 효소학적 특성 (Purification and enzymatic characteristics of myrosinase from radish)

  • 심기환;강갑석;서권일
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제36권2호
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    • pp.86-92
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    • 1993
  • 무에서 DEAE Bio-Gel, Con-A 및 Superose-6 칼럼을 이용하여 myrosinase를 정제하고 그 효소학적 특성을 검토한 결과 myrosinase(II)는 2개의 subunits를 가졌으며, 이들의 분자량은 SDS-GAGE상에서 각각 53 및 39 KD였다. 정제된 무효소의 비활성도는 37,500 units/mg이었으며, 정제도는 44배였다. 최적 활성 pH는 phosphate 및 Tris-HCl 완충액에서 $6.5{\sim}7.0$이었으며, pH7.0에서 그 효소활성이 가장 안정하였다. 활성 최적온도는 $37{\sim}38^{\circ}C$였고, 열안정성은 $30^{\circ}C$ 이하였다. 무 myrosinase에 대한 무기염의 영향은 구리 및 수은 이온은 효소 활성을 매우 저해하며, ascorbic acid의 농도별 영향은 1 mM일 때 최대활성을 나타내었다. Ascorbic acid analogue에 대한 활성은 dehydroascorbic acid에 대해서는 거의 없었으며, 나머지 analogue들도 ascorbic acid보다 상당히 활성이 낮았다. 무 myrosinase에 대한 환원제의 영향은 2-mercaptoethanol과 dithiothreitol에 의해서는 활성을 나타내지 않았으나, 이들을 ascorbic acid 등 2-mercaptoethanol과 함께 첨가하면 활성을 나타내었다.

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Study on the Systematic Technology of Promoting Purification for the Livestock Wastewater and Reuse

  • Okada, Yoshiichi;Shim, Jae-Do;Mitarai, Masahumi;Kojima, Takayuki;Gejima, Yoshinori
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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    • pp.692-700
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    • 1996
  • The objective of this study is to develop a systematic purification plant using the metabolism of aerobic microorganisms. This system is subsequently aerated and continuously removes suspended solids and settling sludges caused by aerating pressure at the bottom of a lower pipe (i.e., Continuous Removal of Suspended solids and Settling sludges, CRSS). The CRSS plants are brought out by introducing fine air bubbles into the liquid phase of a lower pipe in the bio-reactor. These plant uses aeration pipe, with multiple inlets to sweep the floor of bio-reactor tank, instead of the conventional scraper mechanisms. The principal advantage of this system is that it can continuously remove very small or light particles that settles completely within a short time. Once the particles have been floated to the surface, they can be moved into the pipe and collected in the settling tank by sequently aerated pressure. The experimental results shows that about 99.0% of the biochemical oxygen demand(BOD), 99.3% of the suspended solid(SS), 92.3% of the total nitrogen(T-N), 99.0% of the turbidity(TU), 100% of the total coliform(TC)and ammonia was respectively removed during aerobic digestion for 9 days. These result indicates that the CRS S plants are very effective for reduction and deodorization of swine wastewater contaminants, and the efflux from CRS S can either be discharged in the river or used as nutrient solution of formulation for plant growth factories. The developed CRSS plant proved to be flexible and it can simply be adapted to any type of biological waste treatment problem.roblem.

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콩 유용성분 탐색에 관한 연구: 콩 Ferritin의 정제 및 특성 (Investigation of useful components in soybean seeds: Purification and characterization of soybean ferritin)

  • 서경원;오석홍
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권7호
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    • pp.522-526
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    • 1998
  • 콩 유용성분 탐색의 일환으로 그리고 향후 콩 ferritin 항체 및 유전자 확보를 목표로 발아된 콩으로부터 ferritin을 분리 정제하여 그 몇가지 특성을 조사하였다. 72시간 발아된 콩으로부터 ammonium sulfate 침전(0.55 saturation), DEAE-cellulose, Sephacryl S-300, Bio-Scale Q2 column chromatographies를 통하여 ferritin을 분리하였다. 정제된 콩 ferritin은 SDS-PAGE 분석에서 21 kDa의 크기를 나타냈으며, Sephacry S-300을 통한 겔거르기 chromatography와 non-denaturing 폴리아크릴아마이드 전기영동 분석에서 $510{\sim}560\;kDa$의 크기로 측정 되었다. 또한, immunodiffusion test에서 anti-soybean ferritin antiserum과 상호 반응하였다. 원자흡광광도계와 표준 철 용액을 이용한 정제된 콩 ferritin 중의 철 함유량은 833 mol Fe/mol protein 이었으며, 이는 호박씨로부터 분리한 ferritin보다 31배 더 많은 양의 철 함유량 이었다. 정제된 콩 ferritin중의 철은 horse spleen ferritin 중의 철과 유사하게 iron staining 되었다.

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돼지의 장에서 불리한 유산균의 항시균 활성물질에 관한 연구 (Study on the Antimicrobial Substances of Lactic Acid Bacteria Isolated from Pig's intestine)

  • 서정용;정명희;김영준
    • 유기물자원화
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    • 제17권4호
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    • pp.59-65
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    • 2009
  • 돼지의 장 및 분변에서 분리한 14종의 유산균으로부터 항세균 활성물질을 분석하였다. 각 균주의 세포배양액을 대상으로 여러 종류의 단백질 분해효소와 열, 알칼리 처리 등을 수행한 후 활성도를 조사한 결과, 효소 및 열처리 시료에서는 활성도가 유지되었으나, 1M의 NaOH로 중화 처리한 시료에서는 활성도가 사라짐에 따라, 항세균 활성물질이 단백질성이라기보다 유기산일 가능성이 큰 것으로 나타났다. Sep-pak $C_{18}$ Cartridges을 이용한 음이온 추출실험과 Bio-LC system을 이용한 high performance anion exchange chromatography를 실시하여 물질을 정제한 결과, 주요 활성물질로 옥살산, 구연산, 젖산 및 초산 등, 4종류의 유기산이 검출되었다. 이중 젖산은 각 균주에 따라 전체 유기산의 54~77%를 차지하는 것으로 나타나 유기산 중에서도 일차적인 항세균 활성물질일 것으로 추정된다.

Low Calorific Gasturbine 매립지 적용 및 유리온실 운용기술 설계 (Design for Landfill Gas Application by Low Calorific Gas Turbine and Green House Optimization Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈;임상규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.244.1-244.1
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    • 2010
  • Bio energy development by using Low Calorific Gas Turbine(LCGT) has been developed for New & Renewable energy source for next generation power system, low fuel and operating cost method by using the renewable energy source in landfill gas (LFG), Food Waste, water waste and Livestock biogas. Low calorific fuel purification by pretreatment system and carbon dioxide fixation by green house system are very important design target for evaluate optimum applications for bio energy. Main problems and accidents of Low Calorific Gas Turbine system was derived from bio fuel condition such as hydro sulfide concentration, siloxane level, moisture concentration and so on. Even if the quality of the bio fuel is not better than natural gas, LCGT system has the various fuel range and environmental friendly power system. The mechanical characterisitics of LCGT system is a high total efficiency (>70%), wide range of output power (30kW - 30MW class) and very clean emmission from power system (low NOx). Also, we can use co-generation system. A green house designed for four different carbon dioxide concentration from ambient air to 2000 ppm by utilizing the exhaust gas and hot water from LCGT system. We look forward to contribute the policy for Renewable Portfolio Standards(RPS) by using LCGT power system.

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Bacillus pseudomycoides로 부터 분리된 alanine racemase 유전자의 발현 및 생화학 특성 (Biochemical Characteristics of a Bacteria (Bacillus pseudomycoides) Alanine Racemase Expressed in Escherichia coli)

  • 강한철;김나현;정유정;윤상홍;이창묵
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권3호
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    • pp.132-138
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    • 2010
  • B. pseudomycoides로 부터 alanine racemase로 추정되는 유전자를 분리한 다음 6xHistidine 이 결합된 pET-21 운반체를 이용하여 E. coli BL21(DE3)에서 발현시키고 생화학 특성을 조사하였다. 재조합된 alanine racemase는 affinity chromatography를 이용하여 분리하였으며 SDS-PAGE 분석에서 약 46 kDa의 단일밴드를 나타내었다. 분리된 효소는 여러 아미노산 중에서 L-alanine에 대하여 가장 높은 활성도를 보이고 D-alanine에 대하여 두번째로 높은 활성도를 보였다. 따라서 분리된 효소는 alanine racemase로 판단되었다. 분리된 효소는 D-cysteine에 하여 상당히 저해가 되었다. 효소의 최적 활성도는 pH 9.0 근처에서 관찰되었고 산성의 조건보다는 알칼리의 조건에서 보다 안정하였다. 보효소인 PLP 0.3mM의 첨가에 의해 효소의 활성도는 약 70% 가량 증대되었다.

다중 이온교환크로마토그래피를 이용한 계란난백에서 리소짐의 분리 (Purification of Lysozyme from Egg White by Multicycle Ion Exchange Chromatography)

  • 허윤석;김형원;김인호
    • KSBB Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.122-126
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    • 2003
  • 본 연구에서는 다중 이온교환크로마토그래피로 리소짐을 분리하는 공정개발을 위해 Cellufine CM C-200과 Bio-rex 70 겔을 이용하여 비교 실험하였다. 난백에서 Iysozyme의 분리, 정제 및 수지의 활용성을 확인하는 실험이었다. 실험결과 Cellufine겔은 5 주기가 지나면서부터 용출분획에서 낮은 농도의 단백질이 용출됨을 확인하였다. 이는 주기가 진행될 수록 겔의 흡착능력이 약화됨을 보여주는 것이다. 또한 주기가 진행될수록 각 주기의 크로마토그램을 분석한 결과, 단백질이 겔의 작용기와 효과적으로 흡·탈착 작용을 하고 있지 못하기 때문에 용출영역의 peak가 계속해서 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 Bio-rex 70겔은 6 주기를 수행 후에도 겔의 흡착능력이 상실되지 않고 단백질과 효과적으로 결합함을 용출영역의 크로마토그램과 전기영동에서 확인하였다. Bio-rex 겔은 Cellufine겔보다 단백질과 작용기와의 결합력이 우수하였으나 순수한 Iysozyme의 정제에 있어서 적당하지 못함을 알 수 있었다. Iysozyme의 용출 이온강도가 다른 단백질들보다 더 강하기 때문에 용출용액의 소금 농도구배를 실행함으로써 단백질을 용출한다면 순수한 IysoByme을 정제할 수 있다고 생각된다. 따라서 본 실험결과 다중 이온교환크로마토그래피 공정에 효과적인 겔은 Bio-rex 70겔임을 알 수 있었다.