티로신 및 방향족 아미노산 유도체의 생물학적 합성에 이용되는 유용 효소인 tyrosine phenol-lyase(TPL) 활성을 평판배지에서 정량적으로 감지할 수 있는 기술을 개발하였다. 불투명 평판배지(turbid plate)의 제조과정은 먼저, 2 N염산과 DMSO로 조성된 공용매에 난용성 티로신을 400 mM 농도로 녹여서 배지에 가하고, 온도를 조절하여 니들형 티로신을 형성하도록 결정화를 유도하는 것이었다. 니들형 티로신은 일반적인 컬럼형에 비하여 약 $5{\sim}6$배 낮은 농도인 3.6g/L에서도 불투명 평판배지를 제조할 수 있었으며, 효소활성에 의하여 쉽게 분해되고, TPL활성의 고감도 고속탐색기술 개발에 적합하였다. 이 불투명 평판배지에 변이유발PCR법으로 제조한 TPL 라이브러리를 도말하고, 단일 콜로니 주변에서 형성되는 투명환의 크기와 실측한 TPL활성을 비교한 결과 직접적인 비례관계가 있음을 확인하였다. 따라서 난용성 물질의 미세입자를 평판배지에서 직접 발생시킨 후, 효소활성에 의한 투명환의 형성을 정량 관찰하는 본 연구의 방법은 신규 고활성 TPL의 분리 및 방향성 분자진화 등을 위한 고속탐색기술에 유용하게 사용될 수 있다.
The novel $\alpha$-amylase purified from locally isolated strain, Bacillus sp. KR-8104, (KRA) (Enzyme Microb Technol; 2005; 36: 666-671) is active in a wide range of pH. The enzyme maximum activity is at pH 4.0 and it retains 90% of activity at pH 3.5. The irreversible thermoinactivation patterns of KRA and the enzyme activity are not changed in the presence and absence of $Ca^{2+}$ and EDTA. Therefore, KRA acts as a $Ca^{2+}$-independent enzyme. Based on circular dichroism (CD) data from thermal unfolding of the enzyme recorded at 222 nm, addition of $Ca^{2+}$ and EDTA similar to its irreversible thermoinactivation, does not influence the thermal denaturation of the enzyme and its Tm. The amino acid sequence of KRA was obtained from the nucleotide sequencing of PCR products of encoding gene. The deduced amino acid sequence of the enzyme revealed a very high sequence homology to Bacillus amyloliquefaciens (BAA) (85% identity, 90% similarity) and Bacillus licheniformis $\alpha$-amylases (BLA) (81% identity, 88% similarity). To elucidate and understand these characteristics of the $\alpha$-amylase, a model of 3D structure of KRA was constructed using the crystal structure of the mutant of BLA as the platform and refined with a molecular dynamics (MD) simulation program. Interestingly enough, there is only one amino acid substitution for KRA in comparison with BLA and BAA in the region involved in the calcium-binding sites. On the other hand, there are many amino acid differences between BLA and KRA at the interface of A and B domains and around the metal triad and active site area. These alterations could have a role in stabilizing the native structure of the loop in the active site cleft and maintenance and stabilization of the putative metal triad-binding site. The amino acid differences at the active site cleft and around the catalytic residues might affect their pKa values and consequently shift its pH profile. In addition, the intrinsic fluorescence intensity of the enzyme at 350 nm does not show considerable change at pH 3.5-7.0.
Warner, Crystal M.;Hahm, Sahng-Wook;Archibeque, Shawn L.;Wagner, John J.;Engle, Terry E.;Roman-Muniz, Ivette N.;Woerner, Dale;Sponsler, Mark;Han, Hyungchul
Journal of Animal Science and Technology
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제57권6호
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pp.25.1-25.7
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2015
Rumen bypass fat is commonly added to increase energy intake in dairy cattle. The objective of this study is to examine the addition of rumen bypass fat during finishing period on performance and carcass characteristics in grain fed steers. This study was conducted as a completely randomized block design with 126 cross-bred steer calves (initial BW $471.5{\pm}7.5kg$) randomly assigned to pens with 9 steers/pen (n = 7 pens/treatment). Each pen was randomly assigned to one of two treatment groups; rumen bypass fat treatment (CCS, calcium soap of palm fatty acids) and control diet (CT, tallow). The diets were formulated to be isonitrogenous and isocaloric. Animals were fed twice daily at 110 % of the previous daily ad libitum intake. Blood from each sample was taken from the jugular vein. Muscle and adipose samples were collected from the longissimus dorsi regions. Feedlot performance and carcass characteristics were assessed. To examine adipogenic gene expression, quantitative real-time PCR was completed. Steers fed the CT had a greater level of performance for most of the parameters measured. The CT group had greater DMI (P < 0.05) and tended to have greater ADG (P < 0.10). Marbling score (P < 0.05) and quality grade (P < 0.05) were greater for steers fed the CT diet than those fed CCS. The longissimus muscle area tended to be greater (P < 0.10) in steers fed CT ($87.60cm^2$) than those fed CCS (84.88 cm2). The leptin mRNA expression was down-regulated (P < 0.05) in adipose tissue of steers fed a CCS when compared to those fed CT. These data suggest that calcium soap of palm fatty acids can be added to finishing diets without significant reduction in final body weight, although there may be modest reductions in marbling and quality scores.
수산화인회석은 생체 적합성이 뛰어나 다양한 분야에 활용이 가능하다. 그 중 약물/유전자 전달과 같은 실용적인 생물학적 응용을 수행하기 위해 인산완충식염수(PBS) 용액 속 수산화인회석의 콜로이드 안정성은 특히 중요하다. 본 연구에서는 글리세롤 용액 하에 수산화인회석을 200 ℃로 열처리하여 글리세롤이 흡착된 수산화인회석(Gly-HAP)을 합성하였다. 이를 상온에서 합성한 수산화인회석(RT-HAP) 및 증류수에서 200 ℃로 열처리된 수산화인회석(H2O-HAP)과 물성 및 콜로이드 안정성을 비교하였다. 증류수와 글리세롤 용액 모두에서 열처리는 수산화인회석의 결정성을 향상시켰다. 하지만 글리세롤에 대한 수산화인회석의 낮은 용해도와 수산화인회석 표면에 글리세롤 분자들의 흡착으로 인해 열처리 과정에서 Gly-HAP의 결정 성장이 제한되었다. 반면에 H2O-HAP는 초기 결정 크기에 비해 약 4배 성장하였다. RT-HAP 및 H2O-HAP과 비교하면, Gly-HAP는 PBS 용액에서 콜로이드 안정성이 향상되었으며, 이는 글리세롤이 수산화인회석 표면에 흡착되어 HAP 결정들의 응집을 억제한 것에 기인한다.
검정곰팡이(Aspergillus niger)의 액침배양과 액체표면배양을 통한 동조적 형태분화에 있어서 체외효소인 단백질분해효소, 알파 및 굴루크아밀라제의 신생적 생합성 상황을 연구하였다. 굴루크아미라제는 경자(phialide)가 성숙하는 단계 즉 포자 형성의 전단계에서만 그 활성이 왕성하였다. 단백질분해효소(산성, 중성 및 알칼리성)들은 분생자병의 성장단계에서 활성이 약간 증가하였으나, 경자의 성숙단계에서는 활성이 극히 활발하였다. 알파아밀라제는 경자의 성숙시기와 포자형성기에서 활성이 활발하였으며 그 활성은 장기간 지속 되었다. 알파아밀라제의 활성은 포자형성 기간중 계속 증가하였으므로 신생적으로 생합성된다고 할 수 있으며, 포도당배지에서 많은 량이 생합성되었고, 또 포도당량의 고갈에 즈음하여 그 생합성이 개시되었으므로 이 효소는 구성적 효소이며 이화 대사물의 억제작용(catabolite repression)을 받는 효소라고 할 수 있다. 포리아크릴아미드 젤(polyacrylamide gel)을 이용한 전기영동으로서 포자형성기와 그 전단계의 균체로부터 다양하고 선명한 세포외성 단백질을 분리할 수 있었다. 균사형성기나 포자발아기의 균체로부터는 극소수의 선명치 못한 분리상을 얻었다. C-14 우라실이 균체의 RNA핵산으로 섭취되어 들어가는 비율과 C-14 굴루탐산이 균체 단백질으로 섭취되어 들어가는 비율은 포자형성전기에서 왕성하였으며 포자형성 기간중에는 극히 저조하였다. 알파아밀라제의 신생적 생합성과 포자형성이 일치하는 현상은 유전인자의 표현과정이 내포되는 분화(포자형성)라는 점에서 볼 때 의의와 인과관계가 있을 것으로 사료된다.(1.9 eV)와 $e_g$$(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고
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[게시일 2004년 10월 1일]
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