• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.373-381
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• 2019

Site-directed mutagenesis was employed to generate five different triple point mutations in the double mutant (C295A/I86A) of Thermoanaerobacter ethanolicus alcohol dehydrogenase (TeSADH) by computer-aided modeling with the aim of widening the small alkyl-binding pocket. TeSADH engineering enables the enzyme to accept sterically hindered substrates that could not be accepted by the wild-type enzyme. The underline in the mutations highlights the additional point mutation on the double mutant TeSADH introduced in this work. The catalytic efficiency ($k_{cat}/K_M$) of the ${\underline{M151A}}$/C295A/I86A triple TeSADH mutant for acetophenone increased about 4.8-fold higher than that of the double mutant. A 2.4-fold increase in conversion of 3'-methylacetophenone to (R)-1-(3-methylphenyl)-ethanol with a yield of 87% was obtained by using ${\underline{V115A}}$/C295A/I86A mutant in asymmetric reduction. The ${\underline{A85G}}$/C295A/I86A mutant also produced (R)-1-(3-methylphenyl)-ethanol (1.7-fold) from 3'-methylacetophenone and (R)-1-(3-methoxyphenyl)-ethanol (1.2-fold) from 3'-methoxyacetophenone, with improved yield. In terms of thermal stability, the ${\underline{M151A}}$/C295A/I86A and ${\underline{V115A}}$/C295A/I86A mutants significantly increased ${\Delta}T_{1/2}$ by $+6.8^{\circ}C$ and $+2.4^{\circ}C$, respectively, with thermal deactivation constant ($k_d$) close to the wild-type enzyme. The ${\underline{M151A}}$/C295A/I86A mutant reacts optimally at $70^{\circ}C$ with almost 4 times more residual activity than the wild type. Considering broad substrate tolerance and thermal stability together, it would be promising to produce (R)-1-(3-methylphenyl)-ethanol from 3'-methylacetophenone by ${\underline{V115A}}$/C295A/I86A, and (R)-1-phenylethanol from acetophenone by ${\underline{M151A}}$/C295A/I86A mutant, in large-scale bioreduction processes.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.60-66
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• 2021

도시화와 산업화로 인해 하수처리장으로 유입되는 하수 내 질소 농도가 증가함에 따라 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향의 정도 또한 증가하고 있다. 고농도의 질소가 포함된 하수를 처리하기 위해 생물학적 질소 제거 공정에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 기존의 생물학적 질소 제거 공정에 있어 산소공급과 외부탄소원 보충에 따른 상당한 비용이 요구된다. 이러한 측면에서 경제적인 개선이 이루어진 고도의 질소 제거 공정이 요구됨에 따라 최근 기존의 질산화·탈질 공정 보다 효율적이고 경제적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. 본 연구에서는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 안정성을 확인하고, Mainstream ANAMMOX 공정구현을 위한 암모니아성 질소(NH4+) 대비 아질산성 질소(NO2-) 비율을 도출하는데 목적이 있다. 선행연구에서 제시된 기질비율을 바탕으로 산정한 비율을 적용해 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조를 운전하였다. Initial 구간에서 NH4+ 제거효율은 58~86%, 평균 제거효율은 70%였다. Advanced 구간에서 NH4+ 제거효율은 94~99%, 평균 제거효율은 95%였다. 연구 결과 NH4+/NO2- 비율이 증가함에 따라, Mainstream ANAMMOX 공정의 안정성이 확보되어 NH4+ 제거효율 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구결과는 이후 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정 적용과 공정 안정성 확보에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 분석과학
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• 제35권3호
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• pp.116-123
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• 2022

대기 중 휘발성유기물(VOC) 분석을 위해 가스시료 채취 용기로서 고분자 재질의 유연한 백(bag)이나 금속재질의 캐니스터 또는 유리병 등을 사용하고 있다. 본 연구에서는 가스시료 용기에 시료 채취 후 분석 시까지 단기 보관에 따른 휘발성시료의 농도 안정성을 다양한 용기에 대해 비교하였다. 시료용기로 폴리비닐플로라이드(polyvinyl fluoride, PVF), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에스터-알미늄(polyester aluminum, PE-Al) 재질의 폴리머백과 스테인레스 재질의 캐니스터 그리고 2종의 갈색유리병을 사용하였으며 VOC 시료로 100 nmol/mol의 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스타이렌 표준가스를 사용하였다. 열탈착-가스크로마토그래프-불꽃이온화검출기(TD-GC-FID)를 사용하여 용기 종류별로 10~20일 동안 보관된 시료의 농도변화를 측정하였다. 캐니스터와 갈색병은 1주일 동안 큰 농도의 변화가 없었으며 2주까지도 처음 농도의 80 %이상 농도를 유지하였다. 폴리머재질의 모든 백(bag)형 용기의 경우는 벤젠과 톨루엔을 제외한 모든 성분이 1일 후에 처음 농도의 70 % 미만으로 큰 농도 변화를 보였다. 특히 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌의 경우 처음 농도의 30 % 미만이 남아 매우 큰 농도 변화를 보였다.

• 대한본초학회지
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• 제32권4호
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• pp.25-32
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• 2017

Objectives : Chungsimyeonja-eum (CSYJE; Qingxinlianzi-yin in Chinese; Seishinrenshi-in in Japanese), a traditional herbal medicine, has been used for treating mouth dryness, hyperuresis. This study was designed to determine preservation period of CSYJE. We investigated the stability and biological activity of CSYJE depending on the preservation temperature and periods. Methods : CSYJE decoction was preserved for 0-6 or 12 months at room temperature (RT, $23{\pm}1^{\circ}C$) or refrigeration ($4^{\circ}C$). To evaluate the stability of CSYJE decoction, pH and dissolved solids content were measured. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis was performed to determine marker compounds-liquiritin apioside, liquiritin, baicalin, wogonoside, and glycyrrhizin-in CSYJE. To determine anti-inflammatory effect of CSYJE, prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$) was measured in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages. Results : Both at RT and $4^{\circ}C$, pH was decreased depending on the preservation periods. There was no changes in dissolved solids content depending on the preservation temperature and periods. Both at RT and $4^{\circ}C$, the contents of liquiritin apioside and liquiritin were slightly increased at 1 month of storage. The level of baicalin was decreased time-dependently and the disappearance rate at RT is larger than at $4^{\circ}C$. CSYJE inhibited $PGE_2$ production in LPS-stimulated RAW 264.7 cells and maintained inhibitory effect by 12 months both at RT and $4^{\circ}C$. Conclusions : Based on the disappearance rate of the baicalin in CSYJE, the preservation period is recommended within 8 months for RT and 12 months for $4^{\circ}C$.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권5호
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• pp.662-671
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• 2023

Background: 20(S)-protopanaxadiol (PPD), a ginsenoside metabolite, has prominent benefits for the central nervous system, especially in improving learning and memory. However, its transcriptional targets in brain tissue remain unknown. Methods: In this study, we first used mass spectrometry-based drug affinity responsive target stability (DARTS) to identify the potential proteins of ginsenosides and intersected them with the transcription factor library. Second, the transcription factor PURA was confirmed as a target of PPD by biolayer interferometry (BLI) and molecular docking. Next, the effect of PPD on the transcriptional levels of target genes of PURA in brain tissues was determined by qRT-PCR. Finally, bioinformatics analysis was used to analyze the potential biological features of these target proteins. Results: The results showed three overlapping transcription factors between the proteomics of DARTS and transcription factor library. BLI analysis further showed that PPD had a higher direct interaction with PURA than parent ginsenosides. Subsequently, BLI kinetic analysis, molecular docking, and mutations in key amino acids of PURA indicated that PPD specifically bound to PURA. The results of qRT-PCR showed that PPD could increase the transcription levels of PURA target genes in brain. Finally, bioinformatics analysis showed that these target proteins were involved in learning and memory function. Conclusion: The above-mentioned findings indicate that PURA is a transcription target of PPD in brain, and PPD upregulate the transcription levels of target genes related to cognitive dysfunction by binding PURA, which could provide a chemical and biological basis for the study of treating cognitive impairment by targeting PURA.

• 대한화장품학회지
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• 제49권1호
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• pp.67-74
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• 2023

본 연구에서는 천연 및 자연주의 화장품 시장에 대응하여 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)을 이용한 필 오프 팩을 대체할 수 있는 성분을 탐색하고자 하였다. 수용성 다당류인 풀루란(pullulan)과 기타 다당류(sodium hyaluronate, cellulose gum, hydroxyethyl cellulose, sodium alginate, corn starch)와의 조합을 통한 필 오프 팩을 제조하였으며, 각 필 오프 팩의 pH와 점도, 온도별 안정도를 확인하였다. 제조한 필름의 두께와 인장 강도를 측정하여 기존의 PVA 필 오프 팩과 비교하였으며, 피부에서의 도포성과 건조속도, 제거성을 확인하였다. 그 중 pullulan-sodium hyaluronate 필오프 팩은 5.12% 얇은 두께와 4.23% 높은 필름 인장강도로 PVA 필 오프 팩을 대체할 수 있는 우수한 필름성을 보였다. 실제 피부에 적용 시 팩의 퍼짐 정도와 균일하게 도포 가능한 사용성, 건조 후 제거 시 필름의 형성 및 제거 강도 평가 또한 PVA 필 오프 팩과 흡사한 수준을 보였다. 이에 pullulan-sodium hyaluronate 필름은 천연 필 오프 팩으로 PVA 필 오프 팩을 대체할 수 있을 정도의 물성을 보임을 확인하였다.

• Animal cells and systems
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• 제6권3호
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• pp.227-232
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• 2002

GroESLx proteins of symbiotic X-bacteria were overproduced in Escherichia coli and their structural characteristics were assayed after simple purification. The GroESx and GroELx were heat-stable at 8$0^{\circ}C$ and 5$0^{\circ}C$, respectively. After heat-treatment, GroESx was purified by DEAE Sephadex A-50 chromatography and GroELx was purified by step- and linear sucrose density gradient ultracentrifugation. Molecular masses of GroESx and GroELx were 50-80 kDa and 800 kDa, respectively, as estimated by sucrose density gradient ultracentrifugation. In chemical cross-linking analysis, subunits of GroESx were mostly cross-linked by incubation for 3 h in 0.4% glutaralde-hyde and GroESx was found to be composed of homo-heptamer subunits. Those of GroELx were cross-linked within 10 min in 0.3% glutaraldehyde and GroELx was in two stacks of homo-heptamer subunits. On the other hand, GroESx and GroELx proteins in a solution could not be cross-linked even after incubation for 3 h in 0.5% glutaraldehyde. GroELx was stable at 4-37$^{\circ}C$. In the presence of both GroESx and ATP, GroELx$_{14}$ was stable at 37$^{\circ}C$ but not at 4$^{\circ}C$ or 24$^{\circ}C$. Thus, we confirmed the oligomeric properties of GroESx$_{7}$ and GroELx$_{14}$ and their stability to heat and in the interaction with GroESx.x.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권2호
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• pp.169-178
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• 1987

Kluyveromyces marxianus로 부터 inulase를 생산하고 정제하며 intra 및 extracellular inulase의 성질을 조사하였다. 본 균주는 stationary phase인 24시간째 intra 및 extracelullar enzyme의 생산이 최고에 달했으며 유기 질소원으로 YNB를 사용하고 배양 중 pH를 조절해 줌으로써 효소 생산을 향상시킬 수 있었다. 조효소는 DEAE-cellulose에 의해 intra 및 extracellular inulase 모두 2개의 fraction으로 분리되었고 각 fraction의 전기영동 양상은 비슷하여 주 band를 비롯 모두 3개의 glycoprotein band가 관찰되었으며 이중 주 band만 inulase 및 invertase activity를 보유하고 있었다. 정제 효소의 inulase 및 invertase의 최적 pH는 각각 5.0과 4.5였고 intra가 extracellular enzyme 에 비해 다소 넓은 범위의 pH에서 높은 활성을 나타내었다. 모든 fraction의 최적 온도는 inulase가 $40^{\circ}C$, invertase가 $50^{\circ}C$였으며 intracellular enzyme이 더 넓은 범위의 온도에서 안정하였고 열에 대한 안정성도 intracellular inulase가 extracellular inulase보다 높게 나타났다. Km value는 intra가 $16{\sim}19mM$, extracellular inulase가 $9{\sim}11mM$로써 extracellular inulase가 inulin에 대한 친화력이 더 높았으나 모두 exo-type의 inulase로 판명되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권3호
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• pp.109-115
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• 2009

Xoo로 부터 aspartate aminotransferase로 추정되는 유전자를 분리한 다음 발현시켜 생화학 특성을 조사하였다. 분리된 유전자는 His6 pET-21(a) 운반체에 삽입시켰으며 E. coli BL21(DE3)에서 발현시켰다. 재조합된 Asp-AT는 affinity chromatography를 이용하여 분리하였으며 SDS-PAGE분석에서 43kDa의 단일 밴드를 나타내었다. 분리된 효소는 amino donor 로서 L-aspartate에 대하여 효소활성도가 가장 높았고, L-leucine 및 L-cysteine에 대하여서도 상당한 활성도를 나타내었다. 효소의 최적 pH는 약 7.5 근처에서 나타났고 효소의 안정성은 산성조건 보다는 알칼리 조건에서 훨씬 높았다. 최적 온도는 약 $35-40^{\circ}C$로 나타났고 $55^{\circ}C$에서 20분간 열처리한 이후의 잔여 활성도는 약 78%로 나타났다. 여러 중금속 중에서 망간 이온에 의해 효소활성이 촉진되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권1호
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• pp.27-33
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• 1972

본(本) Monascus속(屬) 균주(菌株)를 Wheat bran 배지(培地)에 배양(培養)하여 여기서 얻은 Alkaline protease의 효소학적(酵素學的) 성질(性質)은 다음과 같다. 1) 본(本) Protease의 최적(最適) pH는 $10{\sim}12$에 위치(位置)하고 있으며 2) 최적온도(最適溫度)는 $50^{\circ}C$ 이었으며 3) 안정(安定) pH는 $5{\sim}12$에 위치(位置)하며 4) 본(本) Protease는 $40^{\circ}C$ 이하(以下)에서 안정(安定)하였으며 5) 금속(金屬) Ion 중(中) $Hg^#$와 $Fe^#$는 조해적(阻害的)으로 작용(作用)하여 $Pb^#$, $Ba^#$, $Co^#$, $Zn^#$, $Cu^#$등은 보호작용(保護作用)을 나타내었고 이 중(中) $Cu^#$는 $10^{-2}$ 농도(濃度)에서 본(本) protease의 실활(失活)을 강(强)하게 보호(保護)함을 알았다. 6) E.D.T.A는 본(本) Protease에 대(對)해서 아무 영향을 주지 않음을 알았다.