• Applied Biological Chemistry
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• 제42권3호
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• pp.181-187
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• 1999

경주지역의 토양으로부터 Fusarium 속 식물병원균에 길항력을 갖는 chitinase 생산성 길항미생물을 분리할 수 있었으며, 이를 분류학적으로 동정하여 본 결과 Serratia proteamaculans 3095로 동정할 수 있었다. 이 균주가 생성하는 chitinase의 생성조건을 조사한 결과 탄소원으로 colloidal chitin이 가장 좋았으며 그 최적 농도는 0.15%이었고, glucose에 의해 chitinase 생산 유도를 억제받는 효소임을 알 수 있었다. 질소원에 의한 영향은 $(NH_4)_2SO_4,\;(NH_4)Cl$, peptone 등에 의해 chitinase 생산성이 증가되었고, $(NH_4)_2SO_4$와 peptone을 각각 0.1%씩 첨가하였을 때 chitinase 생산이 가장 좋았다. 또한 시드름병균 Fusarium oxysporum을 대상으로 in vitro, in vivo pot 실험을 통해 Serratia sp. 3095의 강한 방제력을 검증할 수 있었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권3호
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• pp.318-328
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• 2017

Chitinase-producing Paenibacillus elgii strain HOA73 has been used to control plant diseases. However, the antimicrobial activity of its extracellular chitinase has not been fully elucidated. The major extracellular chitinase gene (PeChi68) from strain HOA73 was cloned and expressed in Escherichia coli in this study. This gene had an open reading frame of 2,028 bp, encoding a protein of 675 amino acid residues containing a secretion signal peptide, a chitin-binding domain, two fibronectin type III domains, and a catalytic hydrolase domain. The chitinase (PeChi68) purified from recombinant E. coli exhibited a molecular mass of approximately 68 kDa on SDS-PAGE. Biochemical analysis indicated that optimum temperature for the actitvity of purified chitinase was $50^{\circ}C$. However, it was inactivated with time when it was incubated at $40^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$. Its optimum activity was found at pH 7, although its activity was stable when incubated between pH 3 and pH 11. Heavy metals inhibited this chitinase. This purified chitinase completely inhibited spore germination of two Cladosporium isolates and partially inhibited germination of Botrytis cinerea spores. However, it had no effect on the spores of a Colletotricum isolate. These results indicate that the extracellular chitinase produced by P. elgii HOA73 might have function in limiting spore germination of certain fungal pathogens.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.7-11
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• 1999

An extracellular chitinase of the selected strong antifungal microorganism, Serratia sp. 3095, was purified by salting out, affinity adsorption, Sepadex G-100 gel fitration, Sepadex G-75 gel fitration and DEAE Sepadex A-50 chromatography. The molecular weight of the purified chitinase was estimated to be 62,000 dalton by SDS-PAGE. Optimal pH and temperature of the chitinase were pH 7.5 and 45, respectively. The enzyme retained more than 80% of the activity between pH 5.5 and pH 10.5, and below $50^{\circ}C$ but was unstable above $60^{\circ}C$, below pH 5.0. The activity of the chitinase was inhibited about 60% by $Sn^{2+}$, 40% by $Hg^{2+}$ and $Ag^+$, 70% by AHA, 40% by iodoacetate, 35% by thiourea and p-CMB, but stabilized by SDS. $K_m$ value of the purified chitinase was 3.68 mg/ml for colloidal chitin. The chitinase from Serratia sp. 3095 showed antifungal activity to Fusariurm solani.

• The Plant Pathology Journal
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• 제21권3호
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• pp.275-282
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• 2005

A chitinolytic bacterium, Chromobacterium sp. strain C-61, was found strongly antagonistic to Rhizoctonia solani, a causal agent of damping-off of eggplant. In this study, the biocontrol activity and enzymatic characteristics of strain C-61 were compared with its four Tn5 insertion mutants (C61-A, -B, -C, and -D) that had lower chitinolytic ability. The chitinase activity of a 2-day old culture was about $76\%,\;49\%\;and\;6\%$ level in C61-A, C61-B and in C61-C, respectively, compared with that of strain C-61. The $\beta-N-acetylhexosaminidase$(Nahase) activity was little detected in strain C-61 but increased largely in C-61A, C61-B and C61-C. Activities of chitinase and Nahase appeared to be negatively correlated in these strains. Another mutant, C-61D, produced no detectable extracellular chitinase and Nahase. The in vitro and in vivo biocontrol activities of strain C-61 and its mutants were closely related to their ability to produce chitinase but not Nahase. No significant differences in population densities between strain C-61 and its mutants were observed in soil around eggplant roots. The results of SDS-PAGE and isoelectrofocusing showed that a major chitinase of strain C-61 is 54-kDa with pI of approximately 8.5. This study provides evidence that the biocontrol activity of Chromobacterium sp. strain C-61 against Rhizoctonia solani depends on the ability to produce chitinase with molecular weight of 54-kDa and pI of 8.5.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권2호
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• pp.125-129
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• 1998

한국 토양에서 분리된 Xanthomonas sp.는 Candida albicans에 대한 용균성을 나타내며 분비효소로서 chitinase를 분비하는 것으로 사료되었다. 특히 chitinase활성은 chitin배지에서 배양했을 때 3일 배양에서 최대치를 나타내었다. 이러한 특성이 있는 Xanthomonas의 chitinase 유전자를 cloning하기 위하여 cosmid vector를 이용한 genomic library를 작성하였으며, 다른 박테리아 chitinase 유전자와 homology를 가진 지역의 DNA sequence를 oligonucleotide로 합성하여 probe로 사용한 결과 4개의 독립된 positive clone을 cloning 하였다. 이중 pXCHl(1.2 kb insert) 이라고 명명한 clone에 대해 해석한 결과 이 크론의 전사산물은 chitin 배지에서만 유도됨을 확인하였으며 대장균 발현 vector를 이용한 이 유전자의 대장균에서의 발현에 대한 실험의 결과 약 35 kDa의 단백질을 생산하는 것으로 확인하였다. 또한 이 산물의 chitinase활성을 측정한 결과 유전자가 포함되지 않은 산물에 비해 약 10배의 활성을 나타내어 이 유전자를 Xanthomonas sp.의 chitinase유전자임을 증명하였다.

• KSBB Journal
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• 제29권3호
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• pp.131-138
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• 2014

In this study, we isolated two novel chitinase producing bacterial strains from yellow loess samples collected from Jullanamdo province. The chitinase producing bacteria were isolated based on the zone size of clearance in the chitin agar plates. Both of them were gram positive, rod ($2{\sim}3{\times}0.3{\sim}0.4{\mu}m$), spore-forming, and motility positive. They were facultative anaerobic, catalase positive and hydrolyzed starch, gelatin, and casein. From the 16s rRNA gene sequence analysis, the isolates were labeled as Bacillus licheniformis KYLS-CU01 and B. licheniformis KYLS-CU02. The isolates showed higher extracellular chitinase activities than B. licheniformis ATCC 14580 as a control. The optimum temperature and pH for chitinase production were $40^{\circ}C$ and pH 7.0, respectively. Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize the culture medium for efficient production of the chitinase. Under this optimal condition, 1.5 times higher chitinase activity of B. licheniformis KYLS-CU02 was obtained. Extracellular chitinases of the two isolates were purified through ammonium sulfate precipitation and anion-exchange DEAE-cellulose column chromatography. The specific activities of purified chitinase from B. licheniformis KYLS-CU01 and B. licheniformis KYLS-CU02 were 7.65 and 5.21 U/mg protein, respectively. The molecular weights of the two purified chitinases were 59 kDa. Further, the purified chitinase of B. licheniformis KYLS-CU01 showed high antifungal activity against Fusarium sp.. In conclusion, these two bacterial isolates can be used as a biopesticide to control pathogenic fungi.

• 미생물학회지
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• 제27권1호
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• pp.56-62
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• 1989

Chitin 분해 활성이 높은 Streptomyces 균주들을 인삼재배 토양에서 분리하고, 그 균주들이 인상뿌리 썩음 병균인 Fµsarium solani 에 미치는 길항효과와 그 작용을 조사하였다. 분리된 Streptomyces 중 몇 균주는 F. solani 의 포자발아와 발 아판의 생장을 억제하였고 균사를 분해하였으며, 동시에 세포벽 분해효소로 알려친 Chitinase를 생산하였다. 그중에서도 S alboniger ST 59 와 S. roseolilacinus ST 129 는 길항효과가 아주 좋았는데, 병원균의 분생포자를 두 Streptomyces 의 농축배 양여액에 14일간 처리하였을 때 포지숫자가 처음 정종 정도의 20%로 줄어을였다. 특히 S. alboniger ST 59는 뱅균인 F solani의 분생포자, 균사 뿐만 아니라 분해되기 어려운 후막포자까지도 분해하였다. 이것으로 비푸어 보건데, F. solani의 이 Streptomycetes에 의한 억제작용은 항생물질에 영향을 받은 병균이 Chitinase에 의해 분해된 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제40권1호
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• pp.72-80
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• 1996

Chitinase를 생성하는 세균인 serratia marcescens JM을 해안 갯벌 시료로부터 분리하여, ammonium sulfate precipitation, affinity adsorption, hydroxylapatite와 Sephadex G-200 column chromatography를 통하여 정제하였다. 정제된 chitinase는 7.1% 회수율과 4.22의 정제도를 나타내었으며, 전기영동시 단일밴드를 얻을 수 있었고, SDS-PAGE에 의해 측정된 분량은 59,000으로 나타났다. 정제된 chitinase의 $K_m$과 $V_{max}$는 5.71mg/mL과 39.8 unit/mL로 나타났다. Chitinase의 최적활성 pH와 온도는 7과 50$^{\circ}C$였고 최적안정pH는 7.0이며 50$^{\circ}C$이하에서는 안정하였다. $Cu^{2+}\;Ca^{2+}$ 및 $Mg^{2+}$는 효소활성을 증가시켰으나 $Hg^{2+}$와 $I_2$는 효소 활성을 억제시켰다. 또한 cysteine은 효소활성을 증가시키나 EDTA, MIA, PCMB, 및 SDS는 효소활성을 억제시켰다. 해수 음이온 중 $MG^{2+},\;Ca^{2+},\;K^+$는 효소활성을 약간 증가시켰으나 $Na^{2+}$ 이온은 1mM이상농도에서 활성이 억제되었다. 본 논문에서 정제된 chitinase는 여러가지 특이점이 있는 serratia효소였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.647-652
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• 2004

Thermophilic microorganisms capable of producing chitinase enzymes were screened from samples collected from several crater and geothermal areas. The chitinolytic microorganisms were grown in a selective medium containing colloidal chitin. The Bacillus K29-14 isolate was found to exhibit the highest chitinase and chitin deacetylase activities. When grown in a chitin-containing medium, the isolate produced extracellular chitinase after 24 h of incubation. The optimum temperature and pH for the chitinase were $55^\circ{C}$ and pH 7, respectively, while those for the chitin deacetylase were $55^\circ{C}$ and pH 8, respectively. The thermostable chitinase and chitin deacetylase also retained 80- 90% of their activity after incubation for 5 h at $70^\circ{C}$. The divalent cations $CoCl_2\;and\;NiCl_2$, increased the chitinase activity, while $ZnCl_2$, inhibited the enzyme. The chitin deacetylase was also activated by the presence of $MgCl_2$ and inhibited by $MnCl_2,\;NiCl_2,\;and\;CaCl_2$. A zymogram analysis revealed several forms of chitinase, with a 67 kDa form being the major enzyme.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.167-170
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• 2004

Phytopathogenic fungi들에 대해 매우 공격적인 Trichoderma hurzianum은 다른 곰팡이들의 세포벽 주성분인 chitin을 분해하는 extracellualr chitinase를 분비하기 때문에 매우 효율적인 biocontrol agent로 사용할 수 있다. Trichoderma harzianum의 생물학적 제어 기능을 이용하기 위하여 extracellualr chitinase의 생산성을 높일 수 있는 batch모드에서의 적정 환경을 찾는 일은 매우 복잡하다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법이 바로 self-directing optimization이다 이 방법을 이용하여 실험한 결과 6∼7차례의 실험만으로 최적의 온도 혹은 pH 및 폭기율과 교반양을 구할 수 있었다. 그 결과 온도 $32^{\circ}C$, pH4.9, 폭기율 3.22 ι, 교반율 225 rpm에서 chitinase의 최대 생산량 16.825 U를 나타내었다. 이는 온도 $25^{\circ}C$, pH 5, 폭기율 1l, 교반율 150 rpm에서 나타난 chitinase 생산량 4.221 U에 비교하면 3.99배 증가한 효과를 나타내고 있다. 이로서 self-directing optimization방법을 통한 최적화 기술이 효소 생산 기술에 있어 그 최적화 과정을 단축시키고 최종 과정에 도달하는 새로운 기술로 적용할 수 있음을 알 수 있었다.