• 제목/요약/키워드: gel filtration chromatography

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호알칼리성 Bacillus firmus가 생산하는 $\beta$-Cyclodextrin Glucanotransferase의 정제 및 효소반응 특성 (Purification and Characterization of $\beta$-Cyclodextrin Glucanotransferase Excreted by Bacillus firmus var. aikalophilus.)

  • 신현동;김찬;이용현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.323-330
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    • 1998
  • 호알카리성 Bacillus firmus var. alkalophilus가 생산하는 cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)를 호화시킨 팽윤감자전분을 이용한 흡착 및 탈착, 한외여과, DEAE-cellulose 이온교환 크로마토그래피, 그리고 Sephacryl HR-100을 이용한 gel filtration 등의 분리정제 과정을 통하여 정제하였다. 정제된 CGTase의 분자량은 약 77,000 Da이었으며, 등전점은 6.2~6.3이었다. 최적 효소반응 온도 및 pH는 각각 5$0^{\circ}C$ 와 6.0 였고, 열 및 pH 안정성은 5$0^{\circ}C$까지와 pH 6.0~9.5 사이였다, 정제된 CGTase는 $Ca^{2+}$ 에 의하여 열 안정성이 크게 상당히 향상되었으며 최적 효소반응 온도와 열 안정성도 55~6$0^{\circ}C$와 6$0^{\circ}C$로 증가하였다. CGTase의 기질 특이성을 검토한 결과 여러 종류의 전분들로부터 $\beta$-CD를 주로 생성하였으며, ${\gamma}$-CD도 소량 생성하였으나 $\alpha$-CD는 거의 생성되지 않았다. Sweet potato starch, corn starch, 그리고 amylopectin을 기질로 할 때 높은 CD전환율을 보였으며 $\beta$-CD와 ${\gamma}$-CB의 생성비가 5.8~8.4:1로서 $\beta$-CD를 고 수율로 생산하는 전형적인 $\beta$-type의 CGTase였다. 또한 본 효소의 최적 CD 생산조건은 기질농도 5.0%(w/v) corn starch, 효소첨가량 25 unit/g of starch로서 반응 8시간 후의 전체 CD량도 약 25 g/l로서 전환율은 50%였고, 이 때 $\beta$-CD농도는 21 g/l로서 전체 CD 중 84% 였다.

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미꾸라지 간으로부터 포스포리파아제 C델타 단백질의 생화학적 특성 (Biochemical Characterization of Phospholipase C$\delta$from liver of Mud loach (Misgurnus mizolepis))

  • 서정수;임상욱;김나영;이상환;오현석;이형호;정준기
    • 한국어병학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.67-80
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    • 2005
  • 미꾸라지 (mudloach, Misgunus mizolepis)의 간으로부터 클로닝한 phosphoinositide-specific phospholipase C$\delta$ (ML-PLC$\delta$)를 대장균 (E. coli)에서 과발현시켜 만든 재조합 ML-PLC$\delta$와 미꾸라지 간 조직으로부터 직접 정제한 ML-PLC$\delta$의 생화학적 특성을 비교분석하였다. 우선, pET28a vector (Novagen)를 이용하여 E. coli BL21(DE3)에서 과발현된 재조합 ML-PLC$\delta$$Ni^{2+}$-NTA affinity 크로마토그래피 및 gel filtration 칼럼에 의해서 정제되었다. 미꾸라지 간 조직으로 ML-PLC$\delta$는 open heparin 칼럼 및 분석용 heparin 칼럼등을 통하여 부분 정제하였다. 두개의 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 phosphatidylinositol 4,5-bis-phosphate ($PIP_2$)에 대한 농도 의존적 PLC 활성을 보여주었고, 그 활성은 포유류 PLC$\delta$ 효소와 유사하게 칼슘 농도에 의존적인 활성을 나타내었다. 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 각각 pH 7.0 및 7.5에서 가장 큰 PI-가수분해 활성을 나타낸다는 사실을 알 수 있었다. 게다가, 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 sodium doecylcholate (SDC) 및 phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylcholine (PC)와 같은 지질류에 대하여 농도의존적인 활성을 나타내나, spermine과 같은 polyamine류의 존재하에서는 농도 의존적으로 PLC 활성이 감소됨을 알 수 있었다. 미꾸라지 각 기관들의 ML-PLC$\delta$의 발현양상 및 양등을 측정하여 보았을 때 ML-PLC$\delta$는 포유류 PLC$\delta$와 마찬가지로 다양한 형태의 PLC$\delta$가 존재함을 알 수 있었다. 이와 같은 결과들로 미루어서 미꾸라지로부터 얻은 ML-PLC$\delta$는 포유류의 PLC$\delta$ isozymes과 유사한 형태의 생화학적 특성을 가지나, 포유류 PLC$\delta$1과 PLC$\delta$3 isozyme의 생화학적 특성을 함께 가짐을 알 수 있었다.

무세포 단백질 합성법을 이용한 활성형 SARS-3CL protease의 발현 (Expression of SARS-3CL Protease in a Cell-Free Protein Synthesis System)

  • 박선주;김용태
    • 생명과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.552-558
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    • 2012
  • 사스(Severe acute respiratory syndrome, SARS)는 사람의 신종 폐렴인 중증 급성 호흡기 질환으로 신종 코로나바이러스, SARS-CoV에 의해 유발된다. 3CL protease는 SARS-CoV의 복제, 전사 및 단백질 합성을 조절하는 복제효소 복합단백질의 프로세싱에 결정적인 역할을 담당하는 중요한 효소이다. 따라서, 이 효소를 저해함으로써 SARS-CoV의 증식을 억제하고 사스의 증폭 및 확산을 막을 수 있다. SARS-3CL protease의 활성 저해물질의 탐색은 사스의 치료제 개발에 중요한 목표 중의 하나로 인식되고 있으며 이를 위해서는 활성형 SARS-3CL protease의 대량 생산이 필요하다. 본 연구에서는 활성형 SARS-3CL protease를 대량 생산하기 위하여 여러 가지 발현 벡터 및 단백질 발현 방법 등을 검토하였다. 그 결과, pET29a/3CLP 발현 벡터를 이용한 무세포 단백질 합성법이 SARS-3CL protease 생산에 최적 조건인 것으로 확인되었다. 또한 발현된 효소를 완전히 정제하여 그 특성을 분석한 결과, 본 효소는 무세포 단백질 합성계에서 전구체로 합성됨과 동시에 자가분해됨으로써 모든 단백질이 활성형인 성숙체 단백질로 전환되어 간단히 활성형 SARS-3CL protease 효소를 생산할 수 있음을 확인하였다.

신령버섯(Agaricus blazei)으로부터 면역증강활성 다당류의 분리 및 화학적 특성 (Chemical Features and Purification of Immunostimulating Polysaccharides from the Fruit Bodies of Agaricus blazei)

  • 조수묵;박정식;김광포;차동열;김환묵;유익동
    • 한국균학회지
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    • 제27권2호통권89호
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    • pp.170-174
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    • 1999
  • 인공 재배된 신령버섯(Agaricus blazei)의 자실체를 열풍 건조한 다음 다당류를 추출, 분리 정제하여 항암면역활성을 측정하고 그들의 물리화학적 특성의 일부를 조사하였다. 면역증강 다당류는 0.9% sodium chloride와 열수를 사용하여 순차적으로 추출하고 에탄을 침전, 투석 및 동결건조로 얻었으며, 이들 다당류는 이온 교환수지와 겔을 사용하여 균질한 다당류로 정제하였다. 정제된 다당류의 임파구의 항체 형성능 촉진 효과를 in vitro에서 조사한 결과, 0.9% sodium chloride 추출 분획에서 AG-2가, 열수 추출 분획에서 AG-6, -7 및 -8에서 비교적 높은 활성을 보였으며, 특히 AG-3이 양성 대조구(LPS)보다 높은 활성을 보였다. 활성이 비교적 높은 다당류의 경우 주로 glucose로 구성되어 있으며 단백질과 결합된 단백-다당체이었다. 정제된 다당류는 AG-4를 제외하고 모두 glucose를 비롯한 $2{\sim}6$종의 단당류를 갖고 있는 heteropolysaccharide이었으며, AG-1의 경우 galactose, mannose 및 fucose가 79.1:8.9:12.0의 몰비로, AG-5의 경우 glucose, mannose 및 xylose가 45.6:17.9:25.2의 몰비로 존재하였으며, 이들 두 분획은 약한 면역증강활성을 보였다.

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한국산 고등 균류의 성분 연구(제67보) -영지버섯 자실체의 항암성분- (Studies on Constituents of Higher Fungi of Korea (LXVII) -Antitumor Components of the Basidiocarp of Ganoderma lucidum-)

  • 현진원;최응칠;김병각
    • 한국균학회지
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    • 18권2호
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    • pp.58-69
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    • 1990
  • 담자균류인 영지 Ganoderma lucidum의 자실체를 열수추출한 후 얻은 단백 다당체를 DEAE cellulose 이온교환수지와 Sepharose CL-4B 젤 여과법을 이용하여 분리 정제하였다. 정제한 분획들을 각각 CR, IN, IA, GL과 GH로 명명하였다. 각각의 성분을 20mg/kg/day 용량으로 투여하였을 때 sarcoma 180 고형암에 대하여 Fr. GL이 81%의 가장 높은 종양 억제을을 나타냈으며 그 분자량은 47,000 dalton이었다. 그 구성성분은 82% 다당류, 8% 단백질 및 0.9% hexosamine 이었다. 그 다당류를 구성하는 단당류를 분석한 결과 glucose, galactose, mannose, fucose순으로 함유되어 있었다. 항암작용의 기전을 밝히기 위하여 마우스의 면역에 미치는 항암 성분의 영향을 연구한 결과 활성화된 마크로파지에서 분비되는 superoxide anion 양을 1.6배로, 그리고 hemolytic plaque assay에서의 용혈반 형성 세포수를 6배로 각각 증가시켰다. 이 결과로 항암작용은 고형암에 직접적으로 세포독성을 나타내는 것이 아니라, 면역세포를 활성화 혹은 강화시키는 작용임을 알 수 있다.

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고온성 사상균의 효소에 관한 연구 (제5보) Xylanase의 정제 (Studies on Enzyme of the the Thermophilic Mold (PartV.) Purification of Xylanase)

  • 김관;김양희;정동효
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.133-140
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    • 1974
  • 1. 고온성 사상균인 Myriococcum albomyces의 밀기울 액체배양액에는 xylanase 활성이 있다. 2. Xylanase의 최적 pH는 5.0이었다. 그리고 xylanase의 pH 안정범위는 pH 4.0~7.0 이었다. 3. Xylanase의 최적온도는 5$0^{\circ}C$ 이었다. 4. Xylanase의 열안정성은 $65^{\circ}C$에서 65분간 안전하였다. 5. 액체 배양약은 SE-Sephadex, DEAE-Sepadex 및 Sephadex G-100 column chronatography 로 2종의 xylanase(A. B)를 분리하였다. 6. 정제 xylanase A는 액화형의 xylanase이고 정제 xylanase B는 당화형의 xylanase이었다. 7. 정제 xylanase A의 최적 pH는 4.0, pH 안정성 3.0~8.0 온도안정성은 7$0^{\circ}C$에서 60분간이었고 정제 xylanase B의 최적 pH 5.0 pH, 안정성 4.0~8.5 온도 안정성은 $65^{\circ}C$에서 60분간이었다.

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Phytophthora cambivora KACC 40160으로부터 새로운 elicitin의 분리 (Purification of a New Elicitin from Phytopthora cambivora KACC40160)

  • 윤상홍;배신철;박인철;구본성;김용환;여윤수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권2호
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    • pp.79-83
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    • 2003
  • 난균류에 속하는 Phytophthora spp.와 pythium spp.에서 분비되는 단백질인 elicitin은 식물과 병원균과의 비친화적 관계에서 과민감반응을 유도하는 인자로 알려져 왔다. 국내에서 수집된 5종의 Phytophthora spp로부터 분리된 elicitin들은 무, 배추, 고추에서 과민감 반응을 유도 하였으나 오이, 토마토에서는 볼 수 없었다. 특히 지금까지 보고가 되지않은 P. cambivora KACC 40160균주의 배양액으로부터 ion exchange와 gel filtration을 이용하여 고추에 과민감반응을 유도하며 분자량이 10kDa인 새로운 elicitin을 순수분리 하여 cambivorein이라 명명 하였다. 분리된 cambivorein의 N-말단 아미노산 서열분석 결과 ${\beta}-isoform$의 특징인 13번째 아미노산이 Iysine을 가지고 있었으며 기존의 다른 종류의 elicitin과는 다른 아미노산으로 구성되어 있었다.

남극 로스해에서 분리한 Croceibacter atlanticus균 유래 리파아제의 생산, 고정화, 효소특성 연구 (Production, Immobilization, and Characterization of Croceibacter atlanticus Lipase Isolated from the Antarctic Ross Sea)

  • 박채경;김형권
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.234-243
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    • 2018
  • 남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

Secretory Expression and Characterization of an Acidic Endo-Polygalacturonase from Aspergillus niger SC323 in Saccharomyces cerevisiae

  • Zhou, Huoxiang;Li, Xi;Guo, Mingyue;Xu, Qingrui;Cao, Yu;Qiao, Dairong;Cao, Yi;Xu, Hui
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권7호
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    • pp.999-1006
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    • 2015
  • The endo-polygalacturonase gene (endo-pgaA) was cloned from DNA of Aspergillus niger SC323 using the cDNA synthesized by overlapping PCR, and successfully expressed in Saccharomyces cerevisiae EBY100 through fusing the α-factor signal peptide of yeast. The fulllength cDNA consists of 1,113 bp and encodes a protein of 370 amino acids with a calculated molecular mass of 38.8 kDa. After induction by galactose for 48 h, the activity of recombinant endo-PgaA in the culture supernatant can reach up to 1,448.48 U/mg. The recombinant protein was purified to homogeneity by ammonium sulfate precipitation and gel filtration column chromatography and subsequently characterized. The optimal pH and temperature of the purified recombinant enzyme were 5.0 and 50℃, respectively. The Michaelis-Menten constant (Km) and maximal velocity (Vmax) of the enzyme for pectin were 88.54 μmol/ml and 175.44 μmol/mg/min, respectively. The enzyme activity was enhanced by Ca2+, Cu2+, and Na+, and strongly inhibited by Pb2+ and Mn2+. The pectin hydrolysates were mainly galacturonic acid and other oligo-galacturonates. Therefore, these characteristics suggest that the recombinant endo-PgaA may be of potential use in the food and feed industries.

A Novel Tannase from the Xerophilic Fungus Aspergillus niger GH1

  • Marco, Mata-Gomez;Rodriguez, Luis V.;Ramos, Erika L.;Renovato, Jacqueline;Cruz-Hernandez, Mario A.;Rodriguez, Raul;Contreras, Juan;Aguilar, Cristobal N.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권9호
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    • pp.987-996
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    • 2009
  • Aspergillus niger GH1 previously isolated and identified by our group as a wild tannase producer was grown under solid-state (SSC) and submerged culture (SmC) conditions to select the enzyme production system. For tannase purification, extracellular tannase was produced under SSC using polyurethane foam as the inert support. Tannase was purified to apparent homogeneity by ultrafiltration, anion-exchange chromatography, and gel filtration that led to a purified enzyme with a specific activity of 238.14 IU/mg protein with a final yield of 0.3% and a purification fold of 46. Three bands were found on the SDS-PAG with molecular masses of 50, 75, and 100 kDa. PI of 3.5 and 7.1% N-glycosylation were noted. Temperature and pH optima were 600e and 6.0 [methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (MTB) as substrate], respectively. Tannase was found with a $K_M$ value of $0.41{\times}10^{-4}M$ and the value of $V_{max}$ was $11.03{\mu}$moL/min at $60^{\circ}C$ for MTB. Effects of several metal salts, solvents, surfactants, and typical enzyme inhibitors on tannase activity were evaluated to establish the novelty of the enzyme. Finally, the tannase from A. niger GH1 was significantly inhibited by PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride), and therefore, it is possible to consider the presence of a serine or cysteine residue in the catalytic site.