• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1248-1254
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• 2007

Kluyveromyces marxianus 유래의 exoinulinase (INU1) 분비 서열과 GAL10 promoter를 이용하여 Clostridium thermocellum endoglucanase A gene (celA)의 과발현과 분비 성능 검증연구를 수행하였다. 자체 분비 서열을 가지는 pYEG- CT1 과 INU1 분비 서열을 가지는 pYInu-CT1, 두개의 plasmid는 S. cer-evisiae SEY2102와 S. cerevisiae 2805에 각각 형질전환시켜 ur-acil이 결핍된 배지에서 선별하였다. celA gene 자체 분비 서열보다 INU1 분비 서열을 사용했을 때 발현량과 분비효율은 각각 약 $18{\sim}22%$ 와 11% 향상되었다. 이 중 361 unit/l의 발현율과 89%의 plasmid 안정성, 그리고 70%의 분비효율을 보인 S. cerevisiae 2805/pYinu-CT1 효모 형질전환체를 cellolose를 효과적으로 분해하는 재조합 효모 생균체로 선별하였다. Galactose 배지내에서 S. cerevisiae 2805/ pYInu-CT1의 발효조 회분배양 결과, 총발현량과 분비효율은 각각 418 unit/l 와 73% 로 나타났다. 또한 분비된 endoglucanase A는 분자량 100kDa 이상에서 활성 밴드를 보여, N-linked 당쇄부가에 의해 상당한 비율의 당쇄가 부가됨을 추측할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-5
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• 2006

본 연구는 Penibacillus polymyxa 균주의 CFTase 유전자를 결손 변이시킨 고효율 효소 CFT108을 이용하여 cyclofructan (CF)의 대량생산 조건을 검토하고 생산된 CF의 순수 분리 정제 공정을 개발하였다. CF의 대량생산 조건은 $2\%$의 inulin 기질과 40 unit/g inulin의 기질에서 3시간 반응시켰을 때 최대 생산량 9.5 g/l의 수율을 달성할 수 있었으며, 이때의 in-ulin의 CF 전환율은 $47.5\%$였다. 생산된 CF를 순수 분리 정제하기 위해서 CFTase 반응액 을 exoinulinase 1 unit/ml로 6시간 처리하여 미 반응 inulin을 단당화시켰으며, 유리된 fructose는 $3\%$ CaO로 $CO_2$가스 하에서 $80^{\circ}C$, 10분간 3회 흡착제거 시킴으로써 순수 정제하였다. 정제된 CF를 HPLC로 확인한 결과 정제도는 $95\%$ 이상이였으며, $CF_6,\;CF_7,\;CF_8$ 비율이 72 : 27 : 1 이였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.478-481
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• 2000

The INU2 gene encoding an endoinulinase of Aspergillus ficuum was expressed by the Kluyveromyces marxianus INU1 promoter in a SUC2-deleted Saccharomyces cerevisiae to produce the endoinulinase free of an exoinulinase and an extracellular invertase in the culture medium. When inulin was included in the medium, a recombinant yeast strain produced the sufficient amount of the enzyme to make a halo around its colony. An expression of endoinulinase was dependent on the culture temperature and shaking. The highest expression of endoinulinase was observed at $30^{\circ}C$, and 150rpm.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권2호
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• pp.55-60
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• 1998

Various Saccharomyces cerevisiae strains were transformed with a 2 ${\mu}$-based multicopy expression plasmid, pYIGP, carrying Kluyveromyces marxianus inulinase gene under the control of GAPDH promoter. Among then two strains, SEY2102 and 2805, showed high levels of cell growth and inulinase expression, and were selected to study their fermentation properties on inulin. Jerusalem artichoke inulin was more effective for cell growth (10∼11 g-dry wt./L at 48 hr) and inulinase expression (1.0 units/mL with SEY2102/pYIGP and 2.5 units/mL with 2805/pYIGP) than other inulin sources such as dahlia and chicory. It was also found that maximal ethanol production of 9 g/L was obtained from Jerusalem artichoke inulin at the early stationary phase (around 30 hr), indicating that recombinant S. cerevisiae cells secreting exoinulinase could be used for the simultaneous saccharification of inulin and ethanol fermentation.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제2권2호
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• pp.90-93
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• 1997

Recombinant exoinulinase was partially purified form the culture supernatant of S.cerevisiae by(NH4)2SO4 precipitation and PEG treatment. The purfied inulinase was immobilized onto Amino-cellulofine with glutaraldeyde as a cross-linking agent. Immobilization yield based on the enzyme activity was about 15%. Optimal pH and temperature of immobilized enzyme were found to be 5.0 and 6$0^{\circ}C$, respectively. The enzyme activity was stably maintained in the pH ranges of 4.5 to 6.0 at 6$0^{\circ}C$. 100% of enzyme activity was observed even after incubation for 24 hr at 6$0^{\circ}C$. In the operation of a packed-bed reactor containing 412U inulinase, dahalia inulin of 7.5%(w/w) concentration was completely hydrolyzed at flow rate of 2.0mL/min at 6$0^{\circ}C$, resulting in a volumetric productivity of 693 g-reducing sugars/L/h. Under the reaction conditions of 1.0mL/min flow rate with 2.5% inulin at 6$0^{\circ}C$, the reactor was successfully operated over 30 days without loss ofinulinase activity.

• KSBB Journal
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• 제26권5호
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• pp.427-432
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• 2011

In this study, a EXGA gene code for exo-β-1,3-glucanase from Aspergillus oryzae was overexpressed and secretory produced in Saccharomyces cerevisiae. To overexpress the β-1,3-glucanase, pGInu-exgA and pAInu-exgA plasmids having GAL10 and ADH1 promoter, respectively, and exoinulinase signal sequence (Inu s.s) were constructed and introduced in S. cerevisiae SEY2102 and 2805. The recombinant β-1,3-glucanase was successfully expressed and secreted into the medium and the β--1,3-glucanase activity in 2102/pGInu-exgA and 2102/pAInu-exgA strain were 5.01 unit/mL and 4.09 unit/mL, respectively. In the 2805/pGInu-exgA and 2805/pAInu-exgA strain, the β-1,3-glucanase activity showed 3.23 unit/mL and 3.22 unit/mL, respectively. Secretory efficiency in each strain reached 95% to 98%. Subsequently, the recombinant β1,3-glucanase was used for ethanol production. Ethanol productivity in 2102/pAInu-exgA strain was 0.83 g/L when pre-treated Laminaria japonica which has initial reducing sugar of 1.4 g/L was used as substrate. It is assumed that the polysaccharides of Laminaria japonica was effectively saccharified by recombinant β-1,3-glucanase, resulting in increase of ethanol productivity. These results suggested that recombinant β-1,3-glucanase was efficiently overexpressed and secreted in S. cerevisiae SEY2102 as host strain by using ADH1 promoter-Inu s.s system.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1046-1054
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• 2014

${\beta}$-1,3-glucanase는 다양한 바이오공정에 널리 사용되어지는 효소로서 산업적 이용가치 증대를 위해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 대량생산이 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는 반복서열 ${\delta}$-sequence에 의한 integration를 통해 Aspergillus oryzae유래의 ${\beta}$-1,3-glucanase (EXGA)의 과발현 유도를 연구하였다. 먼저 효모내의 여러 염색체상에 EXGA 유전자를 integration하기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA와 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 구축하였다. 이 플라스미드는 유전자의 구성적 발현을 위한 ADH1 프로모터, 분비생산을 위한 signal sequence와 ${\beta}$-1,3-glucanase유전자의 integration을 위한 ${\delta}$-sequence를 포함하고 있다. 먼저 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ 균주에 형질전환하고, 재조합 ${\beta}$-1.3-glucanase가 안정하게 과발현 및 분비생산됨을 확인하였다. 다음으로 geneticin 선별을 통한 integration 유도와 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성과의 관계를 조사해보기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ (YKY082) 균주에 도입한 결과, geneticin 농도 증가에 따라 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성도 증가되었고, geneticin 농도 0.8 mg/ml가 ${\beta}$-1,3-glucanase과발현에 적합한 농도임을 확인 할 수 있었다. 이어서 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드는 연속적 ${\delta}$-integration에 의해 효모세포 내에 도입되어, 한번, 두번, 세번 그리고 네번의 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 비활성은 0.063, 0.095, 0.131 그리고 0.165 unit/ml/$OD_{600}$로 증가되었다. 또한 연속적 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성이 증가됨에 따라 다양한 염색체에 도입된 EXGA 유전자의 복제수(integration 빈도)도 같이 증가되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 반복적 ${\delta}$-sequence integration방법을 통해 재조합 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성을 점진적으로 안정하게 증가시킬 수 있음을 제시하였다.