• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권2호
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• pp.219-222
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• 1999

A simple sequence of membrane concentration and DEAE-Cellulose chromatography has been optimized to give a purified dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides B-512FMCM with the highest specific activity (248.8 IU/mg protein) ever reported in high yield (overall 88.7%) for dextransucrase. When there was no sucrose in the dextransucrase and the dextran reaction digest, the dextransucrase hydrolyzed glucose from dextran. The glucose was transferred to the other glucoses from dextran and formed isomaltose and isomaltodextrin. The transglycosylation efficiency of glucose from dextran was much higher with acceptors. The dextransucrase can be used for the production of various kinds (or structures) of oligosaccharides using dextran and various acceptors with almost 100% theoretical yield.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권4호
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• pp.628-635
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• 2001

Recombinant E. coli DH5$\alpha$ harboring a dextransucrase gene (dsrB742) produced an extracellular dextransucrase in a 2% sucrose medium. The enzyme was purified by DEAE-Sepharose and Phenyl-Sepharose column chromatographies upto a 142.97-fold purification with a 11.11% recovery to near homogeneity. The enzyme had a calculated molecular mass of 168.6 kDa, which was in good agreement with the activity band of 170 kDa on a nondenaturing SDS-PAGE. An expression plasmid was constructed by inserting the dsrB742 into a pRSET expression vector. The activity after expression in E. coli BL21(DE3)pLysS increased about 6.7-fold compared to the extracellular dextransucrase from L. mesenteroides B-742CB. The expressed and purified enzyme from the clone showed similar biochemical properties (acceptor reaction, size of active dextransucrase, optimum pH, and temperature) to B-742CB dextransucrase, however, the ability to synthesize ${\alpha}$-(1$\rightarrow$3) branching decreased in comparison to that of L. mesenteroides B-742CB dextransucrase.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.707-712
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• 1999

Dextransucrse와 ${\alpha}$-amylase의 혼합효소반응 통하여 새로운 구조의 올리고당을 생산하였고, 그 특성을 조사하였다. 기질인 설탕과 녹말의 농도를 10%(w/v), 5%(w/v)로 하였을 때 dextransucrase와 ${\alpha}$-amylase의 활성비가 100U대 1000U일 경우 올리고당의 종류와 생산수율이 66.4%로 가장 높았다. 녹말의 분해산물이 dextransucrase의 수용체 반응을 활성화시켜 dextransucrase 활성을 증가시켰다. 혼합효소의 활성이 증가할수록 올리고당보다는 다당을 생산하였다. 5%(w/v)의 녹말을 1시간동안 반응시켜 수용체로 이용될 수 있는 산물의 양을 증가시킨 후 설탕의 농도가 10%(w/v)가 되도록 반응시킨 방법이 녹말과 설탕을 반응초기부터 모두 반응시킨 방법보다 올리고당 생산수율이 12% 더 증가하였다. 새로운 구조의 올리고당은 pH 3에서는 10.6, pH 4에서는 7.8%의 분해를 보였다. 새로운 구조의 올리고당은 pH 6과 140$^{\circ}C$ 고온에서 89.3%까지 안정하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.317-322
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• 2005

A simple and convenient method of immobilizing dextransucrase via an affinity interaction is described, along with the use of this system to synthesize leucrose. Dextransucrase was produced in sucrose-free medium by fermenting a constitutive mutant of Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512F and was separated using an ultrafiltration membrane. The purified enzyme was free of dextran polymer, which previously was always found with the sucrose-induced enzyme. Therefore, it was possible to immobilize the enzyme on dextran-based resins using an affinity interaction. Sephadex G-200 was the best resin for immobilizing the dextransucrase and gave a fast flow rate through the packed column. The immobilized dextransucrase retained more than 80% of its specific activity after immobilization ($K_m\;=\;18.1\;mM$ and $k_{cat}\;=\;450\;sec^{-1}$ vs. 13.1 mM and $640\;sec^{-1}$, respectively, for the free enzyme). The immobilized dextransucrase showed improved stability over a pH range of 4.0 to 6.5 and at moderately high temperatures over $40^{\circ}C$. When immobilized dextransucrase was used to synthesize leucrose via the transfer reaction with sucrose and fructose, about 74% of the sucrose was converted into leucrose after one day, and the half-life of the enzyme activity was 15 days. Regeneration of the resin by supplementation with dextransucrase enabled the recovery of the initial activity of the system, but both the reaction and the flow rate were lower, probably owing to the accumulation of dextran inside the resin.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권3호
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• pp.287-290
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• 1998

Acarbose effectively inhibited the synthesis of dextran, and the inhibition pattern was a noncompetitive type with a $K_i$ value of 1.35 mM. It also inhibited the disproportionation reaction of dextransucrase with isomaltotriose and decreased the efficiency of the maltose acceptor reaction. Increased concentration of dextransucrase or maltose in reaction digests, however, decreased the degree of inhibition by acarbose.

• 한국식품과학회지
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• 제34권6호
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• pp.1085-1090
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• 2002

Dextransucrase의 수용체반응(acceptor reaction)을 이용하여 판노스(panose)를 포함한 다양한 당전이화합물을 발효식품에서 생성하기 위하여 고활성 dextransucrase를 저온에서 생성하는 Leuconostoc속 균주를 동치미김치로부터 분리 및 선발하였다. 동치미를 제조하여 $8^{\circ}C$에서 발효시키면서 분리한 Leuconostoc속 균주중에서 균체의 증식유도기간(lag phase), 최대균체량(g/L), 균체의 비성장속도$(\mu)$ 및 dextransucrase 활성을 종합적으로 비교하여 우수균주를 선발하였고, 최종적으로 MIDI를 이용하여 Leuc. mesenteroides로 동정하였다. 본 균주는 김치를 포함한 저온성 발효식품에서 당전이화합물을 생성하여 기능성을 부여하는 스타터로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.545-549
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• 2003

After irradiation of a cloned dextransucrase gene (dsrB742) with ultrasoft X-ray, an E. coli transformant (pDSRB742CK) was first developed for the expression of an extracellular dextransucrase, having increased activity and the synthesis of a highly branched dextran. Seven nucleotides of the parent gene (dsrB742) were changed in the nucleotide sequences of dsrB742ck. Among them, four nucleotides were changed at the ORF of dsrB742, resulting in a 30 amino acids deletion in the N-terminal of DSRB742 dextransucrase. The activity of DSRB742CK dextransucrase in culture supernatant was approximately 2.6 times higher (0.035 IU/ml) than that of the DSRB742 clone. The pDSRB742CK clone produced DSRB742CK dextransucrase when grown both on a sucrose medium (inducibly) and on a glucose medium (constitutively). The DSRB742 clone did not produce dextran constitutively on a glucose medium. DSRB742CK dextran had 15.6% branching and 2.7-times higher resistance to dextranase hydrolysis compared to DSRB742 dextran. $^{13}C-NMR$ showed that DSRB742CK dextran contained ${\alpha}-(1{\rightarrow}3)$ branch linkages that were not present in DSRB742 dextran.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권2호
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• pp.179-186
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• 1998

본 연구에서는 dextransucrase hyper-producing Leuconostoc mesenteroides B-512FMCM과 dextransucrase constitutive mutants인 B-742CB 및 B-1355C에서 얻은 dextransucrase 및 alternansucrase를 이용하여 maltose, lactose, gentiobios 및 raffinose의 수용체반응을 수행하였다. B-512FMCM의 경우 수용체로서 maltose와 gentiobiose는 설탕에 대한 농도비가 1/1이하일 때 수용체에 ${alpha}$l-6으로 D-glucose가 결합한 일련의 올리고당을 생성하였고, 9/1이상에서는 단 두 가지의 수용체산물로서 maltose의 경우에는 panose와 isomaltosyl maltose를, gentiobiose의 경우에는 6$^2$-${alpha}$-D-glucopyranosyl gentiobiose와 isomaltosyl gentiobiose만을 생성하였다. 그러나 lactose는 유일한 산물인 2$^1$-${alpha}$-D-glycopyranosyl lactose만을 생성하였다. 효소양의 변화에 대해서 maltose와 gentiobiose의 수용체반응에서 생성된 수용체산물(올리고당)의 수와 양은 효소양이 증가함에 따라 증가하였으나 lactose의 경우에는 효소양의 증가에 대해 수용체산물 양의 변화가 크지 않았다. B-742CB dextransucrase와 B-1355C alternansucrase를 사용하면 B-512FMCM dextransucrase에서는 단 한가지만의 수용체산물을 생산하였던 lactose와 raffinose를 수용체로 하여 여러 가지의 수용체산물(올리고당)을 생산하였다.

• KSBB Journal
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• 제9권1호
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• pp.1-7
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• 1994

본 연구에서는 dextransucrase의 효소반응에 의한 dextran 생성기작을 규명하고자 하였다. Dextransucrase에 의한 dextran 생성은 초기당농도 50~150g/$\ell$에 대하여 수행하였고 생성된 dextran은 GPC를 사용하여 분자량 분포를 측정하였다. 이 연구에서 실험한 surcrose 농도범위에서는 surcrose가 primer로 작용하지 않은 것으로 추측된다. 또한 surcrose 농도가 50~100g/$\ell$의 범위에서 확산에의한 surcrose의 물질전달 제약에 의한 중합속도의 감소로 먼저 중간분자량 dextran이 생성되었다가 고분자량 dextran이 생성된다는 것을 알 수 있었다. Surcrose 농도가 100~150g/$\ell$로 증가하면서 중간분자량 dextran 생성기작은 라디칼 중합반응을 따르나 낮은 surcrose 농도에서는 물질전달 제약에 의하여 중합반응속도가 감소되어 중간분자량의 dextran을 생성함을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.235-238
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• 2002

Leuconostoc mesenteroides B-512FMCM, 742CB3, 1299C의 dextransucrase들의 glycosyl기 전이 특성을 수용체 반응과 transglycosylation반응을 통해 확인하였다. 수용체 반응의 경우 10% sucrose에 수용체로 4% maltose를 첨가하여 반응시켰고 transglycosylation반응은 다른 크기, 다른 농도 그리고 다른 종류의 가지 결합의 dextran 을 합성하는 효소들을 이용하여 수행하였다. 각각의 효소들은 maltose를 이용한 수용체 반응에서 유사한 종류의 수용체 산물들을 합성한 것에 비해 세 dextransucrase들 (512FMCM, 742CB3, 1299C) 을 일정 비율로 혼합하여 maltose를 이용한 수용체 반응 결과 512FMCM 효소의 활성 비율을 줄이고 742CB3, 1299C 효소의 활성 비율을 증가시켰을 경우에는 ${\alpha}-1{\rightarrow}$3 의 가지결합이 많은 dextran 을 합성하였다. 또한, 세 가지 다른 구조의 dextran(T40, 742CB, B1299)에 100mM maltose을 수용체로 첨가해 각각의 dextransucrase(512FMCM, 742CB3, 1299C)와 transgly cosylation을 수행한 결과 1299C 효소가 세 종류의 dextran(T40, 742CB, B1299) 에 모두 가지 결합이 많은 dextran을 합성함을 확인하였다. 또한 ${\alpha}-1{\rightarrow}$6 결합으로 주로 이루어진 2%, 5% dextran(T10, T40, T7O, T500, T2000)에 dextransucrase(512FMCM, 742CB3, 1299C)를 반응시켜 기존의 dextran 보다 가지 결합이 더 많이 형성된 transglycosylation 산물을 합성하였다. 이때 maltose를 첨가했을 경우 이 수용 체에 의해 많은 ${\alpha}-1{\rightarrow}$6 가지 결합의 dextran 을 합성함을 확인하였다.