• 농약과학회지
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• 제11권2호
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• pp.117-124
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• 2007

포식성 무당벌레(Harmonia axyridis)의 난(卵)을 대상으로 저독성 약제를 선발하기 위해 농약 처리 후 esterase 활성에 대해 조사하였다. 무당벌레의 난에는 3개의 esterase bands가 존재하였고 esterase의 활성에 영향을 주는 살충제(Methidation, Chlorpyrifos, Phenthoate)는 유기인계인 것으로 나타났다. 살균제로는 트리아졸계 계통의 Hexaconazole과 Triflumizole 그리고 피리미딘계의 Nuarimol에서 esterase의 활성 저해가 관찰되었다. 선발된 농약을 바탕으로 무당벌레의 산란율과 부화율을 조사하였다. Esterase에 강한 활성저해를 보였던 농약에서는 산란율과 부화율도 낮게 나타났으며, esterase에 약하게 혹은 전혀 영향을 주지 않았던 농약에서도 정도 차이는 있으나 산란율과 부화율에 영향을 주는 것으로 관찰되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.315-325
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• 2016

A novel esterase gene, est7K, was isolated from a compost metagenomic library. The gene encoded a protein of 411 amino acids and the molecular mass of the Est7K was estimated to be 44,969 Da with no signal peptide. Est7K showed the highest identity of 57% to EstA3, which is an esterase from a drinking water metagenome, when compared with the enzymes with reported properties. Est7K had three motifs, SMTK, YSV, and WGG, which correspond to the typical motifs of family VIII esterases, SxxK, Yxx, and WGG, respectively. Est7K did not have the GxSxG motif in most lipolytic enzymes. Three additional motifs, LxxxPGxxW, PLGMxDTxF, and GGxG, were found to be conserved in family VIII enzymes. The results of the phylogenetic analysis and the alignment study suggest that family VIII enzymes could be classified into two subfamilies, VIII.1 and VIII.2. The purified Est7K was optimally active at 40ºC and pH 10.0. It was activated to exhibit a 2.1-fold higher activity by the presence of 30% methanol. It preferred short-length p-nitrophenyl esters, particularly p-nitrophenyl butyrate, and efficiently hydrolyzed glyceryl tributyrate. It did not hydrolyze β-lactamase substrates, tertiary alcohol esters, glyceryl trioleate, fish oil, and olive oil. Est7K preferred an S-enantiomer, such as (S)-methyl-3-hydroxy-2-methylpropionate, as the substrate. The tolerance to methanol and the substrate specificity may provide potential advantage in the use of the enzyme in pharmaceutical and other biotechnological processes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권11호
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• pp.1484-1489
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• 2014

A novel esterase gene, est01, was successfully unearthed from a biogas digester microbiota metagenomic library. The 1,194 bp est01 gene encodes a protein of 44,804 Da (designated Est01). The amino acid sequence of Est01 shows only moderate (33%) identity to a lipase/esterase. Phylogenetic analysis and biochemical characterization confirmed that Est01 is a new member of family VIII esterases. The purified Est01 from recombinant Escherichia coli BL21 (DE3) showed high hydrolytic activity against short-chain fatty acid esters, suggesting that it is a typical carboxylesterase rather than a lipase. Furthermore, the Est01 was even active at $10^{\circ}C$ (43% activity remained), with the optimal temperature at $20^{\circ}C$, and had a broad pH range from 5.0 to 10.0, with the optimal pH of 8.0. These properties suggest that Est01 is a cold-adaptive esterase and could have good potential for low-temperature hydrolysis application.

• 농약과학회지
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• 제11권3호
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• pp.179-185
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• 2007

북방수염하늘소(M. saltuarius) 성충 장(gut)내에 존재하는 소화액에 대한 에스테라제(esterase)의 활성 변화를 in vitro에서 조사하였다. ${\alpha}$-naphthyl acetate와 ${\alpha}$-naphthyl butyrate 기질을 이용한 실험에서는 4개의 밴드가 관찰되었다. Carbofuran과 methomyl을 비교 처리한 결과 methomyl에서 강한 효소활성 저해가 관찰되었다. 특히 Est1은 carbofuran과 methomyl에 의해 모두 저해되는 것으로 나타났다. Chlorpyrifos, methidation, phenthoate를 비교 처리한 결과 chlorpyrifos에 의해 모든 밴드들이 저해되는 것을 볼 수 있었다. 특히 Est1은 chlorpyrifos에 의해 효소활성이 완전히 저해되었고, methidation 처리시 약 70% 정도의 효소활성이 저해 되었다. Eserine을 처리한 결과 Est1은 약 70% 정도의 활성 저해를, Est2, Est3, Est4에서는 미미한 효소활성 저해가 나타났다. ${\alpha}$-pinene에서는 뚜렷한 효소활성 저해는 관찰할 수 없었으나 bornyl acetate와 camphor에서는 미미한 효소활성 저해가 관찰되었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제24권6호
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• pp.572-577
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• 2001

The feasibility of skin penetration was studied for aspalatone (AM, acetylsalicylic acid maltol ester), a novel antithrombotic agent. In this studys hairless mouse dorsal skins were used as a model to select composition of vehicle and AM. Based on measurements of solubility and partition coefficient, the concentration of PC that showed the highest flux for AM across the hairless mouse skin was found to be 40%. The cumulative amount permeated at 48 h, however, appear inadequate, even when the PC concentration was employed. To identify a suitable absorption enhancer and its optimal concentration for AM, a number of absorption enhancers and a variety of concentration were screened for the increase in transdermal flux of AM. Amongst these, linoleic acid (LOA) at the concentration of 5% was found to have the largest enhancement factor (i.e., 132). However, a further increase in AM flux was not found in the fatty acid concentration greater than 5%, indicating the enhancement effect is in a bell-shaped currie. In a study of the effect of AM concentration on the permeation, there was no difference in the permeation rate between 0.5 and 1% for AM, below its saturated concentration. At the donor concentration of 2%, over the saturated condition, the flux of AM was markedly increased. A considerable degradation of AM was found during permeation studies, and the extent was correlated with protein concentrations in the epidermal and serosal extracts, and skin homogenates. In rat dorsal skins, the protein concentration decreased in the rank order of skin homogenate > serosal extract > epidermal extract. Estimated first order degradation rate constants were $6.15{\pm}0.14,{\;}0.57{\pm}0.02{\;}and{\;}0.011{\pm}{\;}0.004{\;}h^{-1}$ for skin homogenate, serosal extract and epidermal extract, respectively. Therefore, it appeared that AM was hydrolyzed to some extent into salicylmaltol by esterases in the dermal and subcutaneous tissues of skin. taken together, our data indicated that transdermal delivery of AM is feasible when the combination of PC and LOA is used as a vehicle. However, since AM is not metabolically stable, acceptable degradation inhibitors may be nervessary to fully realize the transdermal delivery of the drug.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권5호
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• pp.738-747
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• 2018

Objective: In a previous study, analysis of Illumina sequenced metagenomic DNA data of bacteria in Vietnamese goats' rumen showed a high diversity of putative lignocellulolytic genes. In this study, taxonomy speculation of microbial community and lignocellulolytic bacteria population in the rumen was conducted to elucidate a role of bacterial structure for effective degradation of plant materials. Methods: The metagenomic data had been subjected into Basic Local Alignment Search Tool (BLASTX) algorithm and the National Center for Biotechnology Information non-redundant sequence database. Here the BLASTX hits were further processed by the Metagenome Analyzer program to statistically analyze the abundance of taxa. Results: Microbial community in the rumen is defined by dominance of Bacteroidetes compared to Firmicutes. The ratio of Firmicutes versus Bacteroidetes was 0.36:1. An abundance of Synergistetes was uniquely identified in the goat microbiome may be formed by host genotype. With regard to bacterial lignocellulose degraders, the ratio of lignocellulolytic genes affiliated with Firmicutes compared to the genes linked to Bacteroidetes was 0.11:1, in which the genes encoding putative hemicellulases, carbohydrate esterases, polysaccharide lyases originated from Bacteroidetes were 14 to 20 times higher than from Firmicutes. Firmicutes seem to possess more cellulose hydrolysis capacity showing a Firmicutes/Bacteroidetes ratio of 0.35:1. Analysis of lignocellulolytic potential degraders shows that four species belonged to Bacteroidetes phylum, while two species belonged to Firmicutes phylum harbouring at least 12 different catalytic domains for all lignocellulose pretreatment, cellulose, as well as hemicellulose saccharification. Conclusion: Based on these findings, we speculate that increasing the members of Bacteroidetes to keep a low ratio of Firmicutes versus Bacteroidetes in goat rumen has resulted most likely in an increased lignocellulose digestion.

• 농약과학회지
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• 제14권3호
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• pp.247-254
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• 2010

2000년 12월 경북 칠곡의 장미재배지에서 점박이응애를 채집하여 10년 동안 bifenazate로 도태시켜 855.9배의 저항성 계통을 얻었다. 이 계통의 성충에 대한 8종 살비제의 교차저항성 유무를 조사한 결과, acequinocyl에 614.0배의 높은 교차저항성을 나타내었고, chlorfenapyr는 9.1배의 낮은 교차저항성을 나타내었다. 한편 fenazaquin(0.3배)와 fenpyroximate(0.1배)는 역상관 교차저항성을 나타내었다. 청주, 강진, 충주에서 채집한 점박이응애의 bifienazate 저항성을 확인해 본 결과, 청주와 충주의 개체군은 각각 5.5배, 21.8배의 낮은 저항성을 보였고 강진 개체군은 964.5배의 높은 저항성을 나타내었다. 또한 esterases(EST), glutathione S-transferase(GST)과 cytochrome $P_{450}$-dependent monooxygenase($P_{450}$)의 효소활성을 조사한 결과, bifenazate 저항성 점박이응애의 $P_{450}$의 활성이 감수성계통에 비해 1.6배 높은 것으로 나타났다. 감수성계통과 저항성계통의 미토콘드리아 cytochrome b의 DNA염기서열과 아미노산을 비교한 결과, G126S의 점 돌연변이(point mutation)를 확인하였고 bifenazate 약제에 높은 저항성을 보이는 강진 개체군에서도 G126S의 점 돌연변이를 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1306-1313
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• 2010

한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리하여 메타게놈 은행을 구축한 다음 carboxylesterase를 암호화하는 유전자를 클로닝 및 유전자를 선별하였다. 선별된 유전자의 DNA 염기서열 및 아미노산 서열을 분석하고 유전산물의 생화학적인 특성을 조사하였다. est1R 유전자는 2,465 bp로 366개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화하였으며 이 단백질의 이론적인 분자량은 61,166 Da이었다. Est1R단백질은 PNB carboxylesterase (P37967), acetylcholinesterase (1EEAA) 및 chain A (1H23A)와 각각 5.9%, 6.1%, 6.1% 상동성을 가지고 있었다. 이러한 검색 결과 기존의 알려진 lipase 및esterase와의 상동성이 낮은 것으로 보아 새로운 그룹의 효소로 추정된다. Est1R효소의 최적 pH는 7.0 근방이었으며 최적 온도는 $40^{\circ}C$ 부근이었다. 한편 10% 유기용매를 함유한 기질의 효소활성측정에서 대조구에 비해 methanol은 95%의 상대적인 활성을 가진 반면에 hexane 용액에서는 그 활성이 반으로 감소하였다. 따라서 유기용매 농도의 작용성에 따라 이 효소의 산업적 이용성도 가능하리라 추정된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제38권1호
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• pp.53-57
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• 1999

파밤나방(Spodoptera exigua (Hiibner))의 살충제 감수성을 판별할 수 있는 간편한 진단 장치가 개발되어 야외 집단을 대상으로 판별능력을 시험했다. 이 진단장치의 기본설계원리는 에스테라제와 아세틸콜린에스테라제의 효소활력이 파밤나방의 살충제 감수성과 밀접한 관련성이 있음을 이용하였다. 네가지 형태의 진단장치(ED, EM, AD 및 AM)가 고안되었고 판별효소(E-에스테라제, A-아세틸콜린에스테라제)와 억제제(D-dichlorvos, M-monocrotophos)의 종류에 따라 분류되었다. 판별억제제의 농도는 각각 ED는 1mM, EM는 10mM, AD는 100mM 및 AM는 100mM이었다. 억제되지 않은 저항성 개체는 두 효소 모두에서 적색을 보이나 억제된 감수성 개체의 시료는 무색으로 나타난다. 한 개체의 파밤나방으로부터 채취된 혈액과 머리시료가 네가지 판별장치 검색장치에 한꺼번에 이용되었다. 검색장치의 실증검증을 위해 11개의 실내와 야외 집단들을 대상으로 살충제 감수성과 검색장치 판별력을 비교하였다. 이들 집단은 파밤나방 방제에 이용되고있는 3가지 살충제들(bifenthrin, methomyl, chlorpyrifos-methyl)에 대해 네 종류의 판별장치는 상이한 약제 감수성을 보였다. ED는 bifenthrin, AD는 methomyl 및 ED와 AM은 chlorpyrifos-methyl에 대하여 약제 감수변이를 판별하는 데는 각각 효과적이었다. 이상의 본 연구에서는 개발된 검색장치는 간편하고 신속하게 특정집단의 약제 저항성개체의 빈도수를 알려줌으로 효과적인 방제방법을 선정하는데 이용될 수 있다. 특히, 각 지역의 지도소에서 이 검색장치를 이용할 경우 객관적이고 합리적인 현장 농민에게 지도할 수 있겠다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제35권3호
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• pp.221-227
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• 1996

산림청으로부터 분양받은 백강균의 균주 F101, F587, FJ8의 포자형성력과 균사와 포자의 esterase 활성도를 비교한 결과 F101이 가장 우수한 것으로 나타났다. 균의 포자를 도말한 후 $25^{\circ}C$ 조건에서 보관하면 5~7일부터 충이 치사하여 24~28일 후에는 충의 표면에 균사와 포자가 분출한다. 그러나 $4^{\circ}C$ 보관조건에서는 뚜렷한 병적 증상이 나타나지 않았고 50일 이상이 경과하여도 충밖으로 균사나 포자가 분출되는 것을 관찰할 수 없다. 백강균의 포자를 충체에 주입하였을 경우에는 충의 치사시기가 빨라지며 4$^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$에 보관하면서 지방체, 표피, 혈림프로 구분하여 전기영동법으로 조사한 결과 각 조직의 일반단백질과 esterase는 충 치사시기인 3일(60시간)을 기점으로 상당수가 사라지는 현상을 보인다. 백강균은 기주에 재차감염을 일으킬 수 있는 확율을 최대한으로 하기 위하여 공기중에 있을 때는 포자를, 토중에서는 길고 가는 균사를 형성하는 생리적인 적응을 한다.