• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권4호
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• pp.331-336
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• 1991

섬유성 물질을 발효기질로서 사용하기 위하여, 분리균 Pseudomonas sp. LBC-505의 cellulase를 이용하여 여러 종류의 천연 섬유성 물질에 대한 당화실험을 행하였다. Cellulase 복합체의 생산은 glucose에 의하여 저해되었고 CMC, avicel, 밀기울, 볏짚 등의 섬유성 물질에 의해 유도되었으며, 55(w/v) 밀기울 배지에서 최대 효소활성을 나타내었다. CMCase 와 xylanase의 최적 효소 반응온도는$50^{\circ}C$였으며, $\beta$-glucosidase는 $55^{\circ}C$ 였다. 또한, 이들 효소의 최적 반응 pH 는 모두 6.6이었다. 조효소 단독처리에 의한 천연섬유소의 당화율은 낮게 나타났으나, 5%(v/v) HCl로 실온에서 24시간 전처리한 후 효소반응을 행한 결과 가수분해율이 18.4%(w/w)로 볏집이 가장 양호하였으며, 구성당은 주로 glucose, xylose 및 cellobiose 였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권11호
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• pp.1577-1585
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• 2013

Bioethanol production from lignocellulose is considered as a sustainable biofuel supply. However, the low cellulose hydrolysis efficiency limits the cellulosic ethanol production. The cellulase is strongly inhibited by the major end product cellobiose, which can be relieved by the addition of ${\beta}$-glucosidase. In this study, three ${\beta}$-glucosidases from different organisms were respectively expressed in Saccharomyces cerevisiae and the ${\beta}$-glucosidase from Saccharomycopsis fibuligera showed the best activity (5.2 U/ml). The recombinant strain with S. fibuligera ${\beta}$-glucosidase could metabolize cellobiose with a specific growth rate similar to the control strain in glucose. This recombinant strain showed higher hydrolysis efficiency in the cellulose simultaneous saccharification and fermentation, when using the Trichoderma reesei cellulase, which is short of the ${\beta}$-glucosidase activity. The final ethanol concentration was 110% (using Avicel) and 89% (using acid-pretreated corncob) higher than the control strain. These results demonstrated the effect of ${\beta}$-glucosidase secretion in the recombinant S. cerevisiae for enhancing cellulosic ethanol conversion.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1417-1422
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• 2012

Alkyl-glucoside의 생산을 위하여 상용화 cellulase인 Celluclast의 당전이 반응을 사용하였다. 5가지 종류의 알코올을 acceptor molecule로 하여 반응을 살펴본 결과 methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol 그리고 butanol에서 당전이 반응이 일어남을 확인하였다. 반응 수율이 높았던, methyl alcohol과 ethyl alcohol의 반응산물을 MALDI-TOF MS와 효소적인 방법을 사용하여 각각의 산물이 methyl ${\beta}$-D-glucopyranoside와 ethyl ${\beta}$-D-glucopyranoside임을 확인하였다. 시간대별 methyl-glucoside와 ethyl-glucoside의 생산량을 비교하여 본 결과 9시간에서 최대 생산 수율 65% (mol/mol)와 59%(mol/mol)를 각각 보였으며, 이후 반응은 진행되지 않았다. Cellulose의 당전이 반응으로 생성된 부산물인 glucose를 제거하기 위하여 고정화 효모 system을 도입하였고, 그 결과 glucose를 모두 제거할 수 있었다. 이상의 결과에서 Celluclast를 이용한 alkyl-glucoside의 생산을 성공적으로 수행하였고, 고정화 효모 system을 도입하여 친환경적으로 부산물을 제거하여 고순도의 ethyl-glucoside를 생산하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권4호
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• pp.27-32
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• 1995

리그닌 모델화합물은 리그닌 분해효소에 의해 생분해되는 과정에서 해중합 또는 중합되는 현상이 나타남으로써, 리그닌 분해효소가 진정으로 리그닌의 분해에 관여하는지 의문이 제기되고 있다. 본 연구는 구름 버섯과 표고버섯으로부터 단리한 laccase와 Mn-peroxidase(MnP)가 고분자 리그닌모델화합물로서의 ligninsulfonates(LS)을 분해시키는 특성을 이해하고자 시도되었다. 특히 pH의 변화와 당(糖)의 첨가에 따른 LS의 분자량의 변화를 관찰하였다. laccase의 경우 pH 6.0에서는 LS의 중합현상이 나타났으나 pH 4.5에서는 고분자분획의 LS가 현저히 분해됐다. glucose의 첨가시 이같은 현상은 두드러졌다. MnP 역시 pH 4.5에서 LS가 분해되었으며, 특히 배양액에 cellobiose를 첨가했을 때 현저하게 나타났다. 이상의 결과로부터, 리그닌 분해효소에 의한 LS의 분해는 효소의 종류와 반응조건에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다. 흥미롭게도 LS의 분해에 따른 반응액의 색도(色度)(color index)의 변화는 관찰되지 않았다.

• BMB Reports
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• 제31권1호
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• pp.53-57
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• 1998

The CMCax gene from Acetobacter xylinum ATCC 23769 was cloned and expressed in E. coli. With this gene, three gene products - mature CMCax, CMCax containing signal peptide(pre-CMCax), and a glutathione-S-transferase(GST)-CMCax fusion enzyme - were expressed. CMCax and pre-CMCax are aggregated to multimeric forms which showed high CMC hydrolysis activity, whereas GST-CMCax was less aggregated and showed lower activity, indicating that oligomerization of CMCax controbutes to the cellulose hydrolysis activity to achieve greater efficiency. The enzyme was identified to be an $\beta$-1,4-endoglucanase, which catalyzes the cleavage of internal $\beta$-1,4-glycosidic bonds of cellulose. The reaction products, cellobiose and cellotriose, from cellopentaose as a substrate, were identified by HPLC. Substrate specificity of cellotetraose by this enzyme was poor, and the reaction products consisted of glucose, cellobiose, and cellotriose in a very low yield. Theses results suggested that cellopentaose might be the oligosaccharide substrate consisting of the lowest number of glucose. The optimum pH of CMCax and pre CMCax was about 4.5, whereas that of GST-CMCas was rather broad at pH 4.5-8. The physiological significance of cellulose-hydrolyzing enzyme, CMCax, having such low $\beta$-1,4-endoglucanase activity and low optimum pH in cellulose-producing A. xylinum is not clearly known yet, but it seems to be closely related to the production of cellulose.

• 한국균학회지
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• 제21권1호
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• pp.28-37
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• 1993

섬유소 분해균인 P. verrculosum의 배양 여액으로부터 endo형 cellulase 인 CMCase IV를 정제하였다. CMCase IV는 13%의 탄수화물과 4.0의 pl값을 가진 산성, 당단백질이었다. CMCase IV의 SDSPAGE 상에서 분자량은 52 KDa이었으며, 효소 활성을 위한 최적 pH 및 온도는 5.0과 $50^{\circ}C$ 였다. CMCase IV를 CMC에 반응시 대부분 glucose와 cellobiose가 생산되었으며, 또한 동시에 transglycosylation 작용을 함께 갖는 것으로 사료되었다. Cellulase 활성 염색법(zymogram)을 통해서 P. verruculosum의 cellulase component가 배지 내에서 aggregation 되어있지 않음을 알 수 있었다. P. verruculosum mRNA의 in vitro 번역을 통하여 CMCase IV를 coding하는 번역산물이 동정 되었다.

• Mycobiology
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• 제40권3호
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• pp.173-180
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• 2012

A ${\beta}$-glucosidase from Penicillium italicum was purified with a specific activity of 61.8 U/mg, using a chromatography system. The native form of the enzyme was an 88.5-kDa tetramer with a molecular mass of 354 kDa. Optimum activity was observed at pH 4.5 and $60^{\circ}C$, and the half-lives were 1,737, 330, 34, and 1 hr at 50, 55, 60, and $65^{\circ}C$, respectively. Its activity was inhibited by 47% by 5 mM $Ni^{2+}$. The enzyme exhibited hydrolytic activity for p-nitrophenyl-${\beta}$-D-glucopyranoside (pNP-Glu), p-nitrophenyl-${\beta}$-D-cellobioside, p-nitrophenyl-${\beta}$-D-xyloside, and cellobiose, however, no activity was observed for p-nitrophenyl-${\beta}$-D-lactopyranoside, p-nitrophenyl-${\beta}$-D-galactopyranoside, carboxymetyl cellulose, xylan, and cellulose, indicating that the enzyme was a ${\beta}$-glucosidase. The $k_{cat}/K_m\;(s^{-1}mM^{-1})$ values for pNP-Glu and cellobiose were 15,770.4 mM and 6,361.4 mM, respectively. These values were the highest reported for ${\beta}$-glucosidases. Non-competitive inhibition of the enzyme by both glucose ($K_i=8.9mM$) and glucono-${\delta}$-lactone ($K_i=11.3mM$) was observed when pNP-Glu was used as the substrate. This is the first report of non-competitive inhibition of ${\beta}$-glucosidase by glucose and glucono-${\delta}$-lactone.

• 한국균학회지
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• 제17권2호
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• pp.57-65
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• 1989

Cellulose와 hemicellulose의 단일 유도기질과 그 혼합물을 이용하여 Aspergillus nidulans의 섬유질 분해효소계의 유도 특이성을 조사하였다. 섬유질 분해효소계의 생합성에 있어서 최적의 유도기질이 endoglucanase의 경우엔 carboxymethylcellulose, ${\beta}-glucosidase$는 cellobiose, 그리고 endoxylanase와 ${\beta}-xylosidase$는 xylan으로 알려져 왔으나 이들 단일기질보다 기질들의 혼합물 특히 CMC-xylan과 CMC-xylan-laminarin of cellulase와 xylanase complexes의 생합성을 증가시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이것은 각각의 유도기질에 따른 endoglucanase와 ${\beta}-glucosidase$ 그리고 endoxylanase의 components 양상 및 비교 활성도 변화에 기인하는 것으로 polyacrylamide gel 전기영동과 활성염색의 결과에서도 나타났다. 섬유소 분해효소계 생합성을 위한 유도물질의 이와 같은 공조효과는 Aspergillus nidulans에서 Cellulose와 xylanase systems의 생합성 조절이 유도물질에 의한 효소의 유도 수준에서 상호 관련되고 있음을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.6-11
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• 1990

Clostridium 속 세균에서 biomass의 생물학적 전환에 의한 수소 생성에 관하여 조사하기 위해 4균종을 대상으로 biomass를 구성하는 당류 이용도 및 그로부터의 수소 생성을 검토하였다. 효율적인 수소 생성 세균은 Cl.butyricum과 Cl.pasteurianum으로 xylose, cellobiose를 포함한 그외 단당, 이당류에서 높은 수소 생성능을 나타내었으며, 특히 Cl.butyricum의 경우, starch, xylan외에도 pectin의 이용성이 비교적 우수한 것으로 관찰되었다. 포도당(1) 이용시 회분 발효를 통하여 Cl.butyricum이 생성하는 유기산 (acetate와 butyrate)의 molar ratio(A/B)는 0.7-0.8을 나타내었다. Cl.butyricum의 회분 발효시 수소 생성에 영향을 미치는 배양조건을 검토하기 위해 pH, phosphate의 농도, glucose의 농도 및 배양 초기 대사산물(acetate, butyrate)의 영향을 관찰하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.343-348
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• 1996

Mouse의 대장에서 분리된 E. coli LI-10 균주를 보조균주로 하여 Cellulomonas sp. KL-6과 혼합배양한 결과, 균체증식은 주균주와 보조균주를 1 : 1(v/v)의 비로 혼합하였을 때 가장 좋았다. 혼합배양은 주균주 단독배양 보다 균체증식을 63% 정도로 증가시켰으며 두 균주의 분포도는 10 : 1 비율로 KL-6 균주가 주로 분포되어 있었다. 0.1%의 $CaCO_3$의 첨가는 무첨가에 비해 각 배양기간별로 pH를 상승시켜 어느정도의 균체증식을 가져왔다. Filter paper 배지에서 혼합배양시, 본 균주들은 cellobiose를 월등하게 많이 생산하였으나 glucose는 검출되지 않았다. 균체증식 최적배지에서 4일간 혼합배양하였을 때, $1.0\;g/{\ell}$의 균체량을 생산하여 기본배지인 CMC 배지에서 생산한 균체량보다 53% 정도가 증가되었다.