• 제목/요약/키워드: cell wall lytic enzyme

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Characterization of Novel Trichoderma asperellum Isolates to Select Effective Biocontrol Agents Against Tomato Fusarium Wilt

  • El_Komy, Mahmoud H.;Saleh, Amgad A.;Eranthodi, Anas;Molan, Younes Y.
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제31권1호
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    • pp.50-60
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    • 2015
  • The use of novel isolates of Trichoderma with efficient antagonistic capacity against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) is a promising alternative strategy to pesticides for tomato wilt management. We evaluated the antagonistic activity of 30 isolates of T. asperellum against 4 different isolates of FOL. The production of extracellular cell wall degrading enzymes of the antagonistic isolates was also measured. The random amplified polymorphic DNA (RAPD) method was applied to assess the genetic variability among the T. asperellum isolates. All of the T. asperellum isolates significantly reduced the mycelial growth of FOL isolates but the amount of growth reduction varied significantly as well. There was a correlation between the antagonistic capacity of T. asperellum isolates towards FOL and their lytic enzyme production. Isolates showing high levels of chitinase and ${\beta}$-1,3-glucanase activities strongly inhibited the growth of FOL isolates. RAPD analysis showed a high level of genetic variation among T. asperellum isolates. The UPGMA dendrogram revealed that T. asperellum isolates could not be grouped by their antagonistic behavior or lytic enzymes production. Six isolates of T. asperellum were highly antagonistic towards FOL and potentially could be used in commercial agriculture to control tomato wilt. Our results are consistent with the conclusion that understanding the genetic variation within Trichoderma isolates and their biochemical capabilities are required for the selection of effective indigenous fungal strains for the use as biocontrol agents.

페놀화합물 처리 Agrobacterium 및 세포벽 약화 들깨새싹을 이용한 형질전환과 재조합 단백질 발현 (Transformation of Cell Wall-weakened Perilla Seedlings Using Phenolic Compound-treated Agrobacterium Cells and Recombinant Protein Expression)

  • 정일경;신동일;박희성
    • KSBB Journal
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    • 제24권6호
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    • pp.598-601
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    • 2009
  • 들깨묘는 재배가 용이하며 건강채소로 애용되고 있다. 본 연구에서는 발아 후 2일째의 들깨묘에 대하여 세포 상해를 일으킬 수 있는 NaOH/SDS 용액을 처리하고 페놀 화합물을 처리한 재조합 Agrobacterium 세포를 이용하여 형질 전환을 수행하였다. 형광분석에 의한 GUS 유전자발현 분석에서 50 mM acetosyringone 처리 및 0.5% NaOH /0.01% SDS 처리의 복합처리에 의하여 가장 높은 GUS활성이 나타났으며 상승효과를 제시할 수 있었다. 이러한 결과는 hepatitis B virus antigen (HBsAg) 단백질 발현으로 성공적으로 확인할 수 있었다.

Agaricus blazei 균사체 배양기술을 통한 효율적인 $\beta$-glucan의 생산 (Effective Production of $\beta$-Glucan by the Liquid Cultivation of Agaricus blazei)

  • 이승현;임환미;김태영;조남석;박준성;유연우;김무성
    • 미생물학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.54-59
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    • 2004
  • 아가리쿠스(Agaricus blazei)버섯의 균사체 배양조건을 최적화하여 유효성분인 $\beta$-glucan의 생성을 극대화시키고자 하였다. 아가리쿠스 균사체 배양시 탄소원과 질소원의 농도 및 종류별 배지를 검토한 결과 배지조성은 glucose 5% (w/v), yeast extract 0.5% (w/v), malt extract 0.5% (w/v), $KH_2PO_4$ 0.1% (w/v), $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.05% (w/v)가 최적이었다. 30L 발효조에서의 배양 조건은 pH 5.0, $28^{\circ}C$, 1 vvm, 300 rpm에서 균사체의 생육과 $\beta$-glucan의 생성이 가장 효과적이었다. 위 조건 중에서 세포 외 $\beta$-glucan의 생성을 증가시 키기 위해 초기 glucose의 첨가량을 4%로 낮추어 glucose에 의한 균사체 성장 저해작용을 최소화하는 한편, 배양 70시간 시점에 glucose 3%, yeast extract 0.1%, malt extract 0.1%의 추가 배지를 첨가하여 배양함으로써 batch 배양에 의한 2.8 g/L에 비해 2배 정도 증가한 5.2 g/L의 세포 외 $\beta$-glucan을 얻을 수 있었다. 또한 균사체 내의 세포벽 $\beta$-glucan을 효과적으로 추출하기 위해 세포벽분해효소인 lytic enzyme과 단백분해효소인 bromelain의 연속적인 효소반응으로 추출량이 3.5 g/L로 증가하여 균사체의 단순 열수추출에 비해 약 4배의 추출 수율이 향상되었다.

섬유소 가수분해효소와 Chitinase 처리에 의한 균류 원형질체 생성에 관한 연구 (Formation of Fungal Protoplast by the Reaction of Cell Wall Lytic Enzymes)

  • 오승희;장명호
    • 한국식품과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.101-106
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    • 1981
  • 균류의 세포벽은 복합 다당류의 매우 견고한 막으로 되어있기 때문에 균체의 이용이나 세포막 관련성 효소연구등에 직접적으로 방해가 되어왔기 때문에 이의 제거를 위해 본 실험에서는 Trichoderma viride $TO_4$ 균주에서 얻은 섬유소 가수분해효소와 토양에서 직접 분리한 Streptomyces sp. 115-5균주에서 얻은 chitinase를 혼용하여 각종 균사체에 작용시켜 세포벽의 제거정도에 따른 원형질체 생성을 균체별로 측정하여 그 결과를 얻었다. (1) Ascomycetes 류에서는 반응 3시간후 $3{\times}10^{7}$개의 원형질체가 생성되었다. (2) Zygomycetes류에서는 반응 3시간후 $9{\times}10^7$개의 원형질체가 생성 되었다. (3) 효모류는 이 혼합효소작용에 대하여 별다른 반응을 나타내지 않았다.

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Synechoscoccus sp. cyanophage 구조단백질의 특성 (Characteristics of Structural Proteins of Synechococcus sp. Cyanophage)

  • 김승원;김민;임미혜;최영길
    • 미생물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.242-246
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    • 1997
  • Synechococcus sp. cyanophage의 SDS-PAGE 수행 결과 구조단백질은 두 개의 major protein(97 kDa, 52 kDa)과 최소 일곱 개의 minor protein(70 kDa, 65 kDa, 60 kDa, 40 kDa, 35 kDa, 28 kDa, 6 kDa)으로 구성되어 있는 것으로 나타났다. Subunit들은 서로 disulfide bond로 연결되어 있지는 않지만 비공유적 결합으로 multimer를 형성하여 phage particle을 구성하고 있는 것으로 보인다. 또한 heat-killed Micrococcus luteus cell을 기질로 이용한 renaturing SDS-PAGE 방법으로 phage particle내의 세포벽 분해능을 살표본 결과 52 kDa 부근에서 세포벽 분해활성이 발견되었다. 이러한 세포벽 분해활성은 최적 pH가 9~10 사이이며 EDTA에 대한 낮은 저해를 나타내었다.

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도열병균의 원형질체 나출 및 세포벽 재생 (Purification and Cell Wall Regeneration of Protoplasts from Pyricularia oryzae Cav.)

  • 한성숙;이영희;유재당;이은종
    • 한국식물병리학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.124-130
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    • 1987
  • 수도 도열병균(Pyricularia oryzae)의 균사체로부터 다량의 원형질체의 분리 및 세포벽 재생을 하기 위하여 필요한 몇가지 조건을 선발하였다. 나출을 위하여 기본용액으로 0.02M potassium phosphate buffer와 pH 5.2, 0.6M KCl로 삼투압을 조절하였고 분해효소는 ml당 각각 20mg Cellulase R-10, 5mg Macerozyme $-10, 10mg Driselase를 사용하였는데 각각의 단독처리구보다 3가지 효소의 복합처리구에서 원형질체 나출 정도가 우수하였다. 또한 선발된 복합효소액에 2일간 액체배양된 어린 균사체를 3시간, $30^{\circ}C$ 항온기에서 진탕했을 때 가장 많은 원형질체가 분리되었다. 원형질체로부터 세포벽의 재생은 순수 정제한 원형질체를 0.2M potassium phosphate와 0.6M KCl을 삼투압을 조절한 감자한철배지에 접종시켜 가장 높은 재생율을 얻을 수 있었다.

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투과성 증진 방법과 펄스전기장의 병합처리에 의한 Phaffia rhodozyma로부터의 Carotenoid 추출 (Extraction of Carotenoid from Phaffia rhodozyma by Combining Permeabilizing Methods and Pulsed Electric Fields Treatments)

  • 김남훈;신정규;이석훈;조형용;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1529-1535
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    • 1999
  • 고전압 PEF는 P. rhodozyma 세포막에 손상을 주어 투과성을 80% 이상 증진시키지만, carotenoid 색소가 P. rhodozyma 세포막의 지방체와 결합한 생태로 존재하기 때문에 고전압 PEF 처리에 의한 세포막 투과성 증진의 효과만으로는 색소 추출 효과가 거의 없다는 김$^({12})$ 등의 보고에 이어서, 본 실험에서는 투과성을 증진시키는 물리적, 화학적 또는 생물학적 방법을 전처리하고 고전압 PEF 처리를 하는 병합 처리가 색소 추출에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 유기 용매 처리 또는 냉동-해동의 반복 처리 후에 50 kV/cm, 300 Hz에서 $1000\;{\mu}s$ 동안 PEF처리하는 병합 처리의 경우에는 색소 추출에 synergy 효과가 없었다. 효모 세포벽 용균 효소 처리나 ultra turrexer를 이용하는 기계적 처리를 한 후에 PEF 처리를 하는 병합 처리의 경우에는 색소 추출이 PEF단독 처리보다 각각 13.7배 또는 3.3배 증가하였다. 위의 2가지 경우에는 PEF와 전처리에 따른 색소 추출량의 산술적 합계보다도 병합처리 하는 경우의 색소 추출량이 각각 52% 및 69.8% 증가하였다. 따라서 병합처리가 synergy 효과가 있다는 것을 알 수 있었지만 연속 공정으로 적합하지 못하였다. 한편 세포 투과성을 증진시키는 11가지의 permeabilizing agents를 $0.01{\sim}0.5%(v/v)$의 농도로 0.01% $CaCl_2$ 세포 현탁액에 첨가하여 상온에서 2시간 교반 후에 고전압 PEF 처리하는 병합 처리를 한 결과, 계면활성제인 Tween 20과 탄소수 10개의 포화지방산인 capric acid는 각각 0.01% 및 0.1% 첨가했을 때 색소 추출량이 60.7 및 $75.2\;{\mu}g$으로서 가장 효과적이었다. 이러한 병합 처리는 연속 공정으로서의 가능성도 충분하다. 뿐만 아니라 capric acid를 첨가하고 난 후에 PEF 처리하는 병합 처리 효과를 직접 확인 하고자 무처리, PEF 단독처리 및 병합처리 후의 세포 내 외부의 변화를 SEM과 TEM으로 관찰하였다. SEM으로 관찰한 결과 PEF 처리에 의해서 세포 표면이 거칠어지고 쭈글쭈글한 모양을 띠어 무처리 세포와는 다른 형태로 나타내었으며, 병합처리의 경우에는 정도가 심하였다. TEM으로 관찰한 결과 병합 처리에 의하여 세포벽은 유지되었으나 세포막은 그 구성물질이 많이 빠져나가 손상된 모습을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 P. rhodozyma로부터 연속적으로 색소 추출 가능성을 제시하고 있다.

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Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 AL-Protease의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기의 검색 (Enzymological Properties of the Alkaline AL-Protease from Arthrobacter luteus and Detection of Its Active Amino Acid Residue)

  • 오홍록;상원태생;반진승
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.193-204
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    • 1984
  • Zymolyase 조효소로부터 분리, 정제되었고, 효모세포벽 용해 촉진물질로 밝혀진 바 있는 Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 protease(AL-protease)의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기를 검색한 결과는 다음과 같다. 1. AL-pretense는 저해제 DFP 및 PMSF에 의해서 그 Protease 활성 및 용해 촉진활성이 동시에 완전히 소멸 되었으며, 그 저해 반응속도는 chymotrypsin에 대한 것에 비하여 대단히 완만하였다. 1.반응에서 AL-protease와 DFP의 결합 mole비는 1:1로 추정 되었다. 2. 정제된 AL-protease의 동결건조품 중에는 종래효모세포벽 용해반응에 관여하는 것으로 알려진 yeast phosphomannase를 비롯한 다당류 가수분해효소들의 활성은 그 어느 것도 인정되지 않았다. 3. AL-protease의 casein에 대한 최적 pH 및 최적 온도는 pH 10.5와 $65^{\circ}C$이었고, 그 활성은 pH 5${\sim}$11 사이와 $65^{\circ}C$이하에서 안정하였다. 또한, AL-Protease의 활성에 미치는 여러가지 금속이온의 영향은 인정되지 않았다. 4. [$^{32}P$]-DFP에 의하여 화학수식된 [$^{32}P$]-DIP-AL-protease에 대한 활성부위의 아미노산 잔기를 검색, 동정하기 위하여 조제용 PAG-전기영동, SDS-PAG-전기영동, Dowex 이온교환 크로마토그래피 및 고압 여지 전기영동을 실시하였고, 그 결과, AL-protease는 활성 부위에 1분자당 1 mole의 serine 잔기를 가지는 염기성 protease로 밝혀졌다.

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섬유소 분해균 Aspergillus sp. HB 1의 세포융합에 관한 연구 (Cell Fusion of Cellulolytic Fungi, Aspergillus sp. HB1)

  • 김주호;장성열;최영길
    • 한국균학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.80-86
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    • 1987
  • 자연계에서 섬유소분해능이 우수한 균을 분리하였고 섬유소분해능을 더욱 증진시키기 위한 기초단계로서 그 분리균주의 원형질체 생성과 융합의 최적조건을 조사하였다. 토양에서 채취한 시료로부터 섬유소분해능력이 우수한 Aspergillus sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., 3균주를 분리 동정하였고 산업적으로 유용한 균주이며 cellulase activity가 있는 Aspergillus niger를 비교균주로 선택하여 각각의 효소활성도를 비교 조사한 결과, Aspergillus sp.가 가장 좋은 효소활성도를 보였으며 그 다음 Penicillium sp., Trichoderma sp., 그리고 Aspergillus niger 순이었다. 효소활성도가 가장 좋은 Aspergillus sp.에 자외선$(12erg/sec/mm^2)$을 4 분 30초 동안 조사하여 영양요구성 변이주를 유도, 분리하였다. 세포벽분해효소로는 pH6.0에서 ${\beta}-glucuronidase$가 효과적이었고 그 효소를 농도별로 처리해본 결과 5, 000unit/ml가 최적농도이었다. 재생률은 삼투안정제로 0.6M KCI을 사응하여 pH6.0에서보았을 때 야생형은 7.0%, met. 영양요구주는 7.5%, arg. 영양요구주는 5.2%이있다. 영양요구성변이주간의 원형질체융합에 필요한 PEG는 분자량이 6,000인 것이 좋았으며 최적농도는 $30^{\circ}C$ 이었다. 이때 융합율은 1.2%까지 획득하었다.

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Penicillium verruculosum 으로부터 분생자 원형질체의 생성과 재생 (Formation and Regeneration of Conidial Protoplast from Penicilliun verruculosum)

  • 김정호;허정원;정희종;이용규;정기철
    • 미생물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.154-159
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    • 1992
  • 섬유소 분해능이 우수한 P. verruculosum 의 분생포자로부터 원형질체의 생성 및 재생에 대하여 조사하였다. 균의 원형질체 생성을 위한여 2-deoxy-D-glucose(2-DG) 가 첨가된 최소배지에서 분생포자를 10-12 시간 전배양 시킨후 시판 세포벽분해효소들을 작용시켜 본 결과 그중 Novozyme 234 (1%, w/v) 에서 50% 이상의 가장 좋은 원형질체 생성 수율을 보였다. 전배양 되지 않은 포자로부터는 원형질체 생성이 이루어지지 않았으며 원형질체 생성율을 향상시키기 위한 첨가테로서 2-DG 의 효과가 무첨가에 비해 2배 이상의 수율을 증가시켰다. 포자 원형질체의 재생율은 49.2% 로 동 균주의 균사체 원형질체의 재생율4.6-27.8%(삼투압 조절체로서 0.6 M magnesium sulfate) 보다 높았다. 원형질체 생성 및 재생을 위한 상투압 안정제로서는 0.6M ammonium sulfate 와0.6 M magnesium sulfate가 가장 적절하였다. 광학 형미경을 통하여 부풀린 포자로부터 원형질체의 생성과정과 두 가지 각기 다른 양상의 재생과정이 관찰되었다.

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