Three types of xylanases (EC 3.2.1.8) were detected in the strain Aspergillus niger A-25, one of which, designated as XynIII, also displayed ${\beta}-(l,3-1,4)-glucanase$ (EC 3.2.1.73) activity, as determined by a zymogram analysis. XynIII was purified by ultrafiltration and ion-exchange chromatography methods. Its apparent molecular weight was about 27.9 kDa, as estimated by SDS-PAGE. The purified XynIII could hydrolyze birchwood xylan, oat spelt xylan, lichenin, and barley ${\beta}-glucan$, but not CMC, avicel cellulose, or soluble starch under the assay conditions in this study. The xylanase and ${\beta}-(l,3-1,4)-glucanase$ activities of XynIII both had a similar optimal pH and pH stability, as well as a similar optimal temperature and temperature stability. Moreover, the effects of metal ions on the two enzymatic activities were also similar. The overall hydrolytic rates of XynIII in different mixtures of xylan and lichenin coincided with those calculated using the Michaelis-Menten model when assuming the two substrates were competing for the same active site in the enzyme. Accordingly, the results indicated that XynIII is a novel bifunctional enzyme and its xylanase and ${\beta}-(l,3-1,4)-glucanase$ activities are catalyzed by the same active center.
In recent years, many researches are actively undertaken for environmental-friendly animal production according to the increased understanding about food safety because of the outbreak of various diseases such as mad cow disease, Foot and mouth disease and Poultry Influenza virus. However, high quality(higher safety)- animal production may not be successful without increasing of disease resistance of animal and the improvement of feeding environment. To increase the disease resistance is able to be accomplished by stimulating the immune function. The present study was undertaken to investigate the effects of enzyme mixture reinforced with ${\beta}$-glucanase activity which degrade polysaccharide to release ${\beta}$-glucan known as stimulator of immune function on the change of milk production and somatic cell count. After 12weeks of experimental feeding, milk production tended to be increased and somatic cell count was decreased from average $227{\times}10^4$ to $37.1{\times}10^4$. Milk protein and solid-fat content were tended to increase but milk fat showed decreasing tendency by the feeding of enzyme mixture. All together, it has been suggest6d that the improvement of high quality milk production may be possible through the dietary addition of immune modulating enzyme mixture in lactating dairy cows.
We attempted simultaneous expression of genes coding for endoglucanase and $\beta $-glucosidase from Pseudomonas sp. by using a synthetic two-cistron svstem in Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae. Two-cistron system, 5'--tac promoter-endoglucanase gene--$\beta $-glucosidase gene-- 3', 5'-tac promoter--$\beta $-glucosidase gene--endoglucanase gene--3' and 5'-tac promoter--endoglucanase gene--SD sequence--$\beta $-glucosidase gene--3, were constructed, and expressed in E. coli and S. cerevisiae. The E. coli and S. cerevisiae contained two-cistron system produced simultaneously endoglucanase and $\beta $-glucosidase. The recombinant genes contained the bacterial signal peptide sequence produced low level of endoglucanase and $\beta $-glucosidase in S. cerevisiae transformants: Approximately above 44% of two enzymes was localized in the intracellular fraction. The production of endoglucanase and $\beta $-glucosidase in veast was not repressed in the presence of glucose or cellobiose. The veast strain contained recombinant DNA with two genes hydrolyzed carboxvmethyl cellulose, and these endoglucanase and $\beta $-glucosidase degraded CMC synergistically to glucose, cellobiose and oligosaccharide. This result suggests the possibility of the direct bioconversion of cellulose to ethanol by the recombinant yeast.
고온성 혐기성 세균인 Clostridium thermocellum의 섬유소 분해 효소 유전자를 pUC9 플라스미드를 이용하여 대장균에 클로닝하였고, 지금까지 클로닝 된 C.thermocellum의 섬유소 분해 유전자들과 제한효소 양상을 비교하여 새로운 유전자임을 알 수 있었다. 대장균에서 섬유소 분해 효소를 열처리와 column chromatography에 의해서 정제를 하였고, 분자량은 40, 000이었다. 이 효소는 pH 5.0과 $65^{\circ}C$에서 CMC에 대해서 최대 활성을 보였고 최종 산물인 포도당과 cellobiose에 의한 활성의 저해는 크게 나타나지 않았다. CMC에 대한 이 효소의 $K_{m}$ 과 $V_{max}$값은 각각 0.39(w/v)와 268 U/mg protein이었다.
지렁이 (Eisenia andrei)의 중장에서 내생의 endoglucanase 유전자의 전체 염기 서열을 동정하였다. ORF의 길이는 1,371 bp이며, 456개의 아미노산으로 번역된다. NCBI에 등록된 가재와 흰개미의 cellulase 및 endo-$\beta$-1, 4-glucanase와 50-51%의 유사성을 보이며, 활성 부위가 잘 보존되어 있었다. 계통수 분석에서는 다른 동물 분류군에서 밝혀진 GHF9 그룹의 cellulase와 근연관계가 없음이 확인되었다.
Spatial and temporal expression of pathogenesis-related (PR) gene and proteins has been recognized as inducible defense response in pepper plants. Gene expression and/or protein accumulation of PR-1, $\beta-1,3-glucanase$ and chitinase was predominantly found in pepper plants during the inoculations by Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, Phytophthora capsici and Colletotrichum coccodes. PR-1 and chitinase genes were also induced in pepper plants in response to environmental stresses, such as high salinity and drought. PR-1 and chitinase gene expressions by biotic and abiotic stresses were regulated by their own promoter regions containing several stress-related cis-acting elements. Overexpression of pepper PR-1 or chitinase genes in heterogeneous transgenic plants showed enhanced disease resistance as well as environmental stress tolerances. In this review, we focused on the putative function of pepper PR-1, $\beta-1,3-glucanase$ and chitinase proteins and/or genes at the biochemical, molecular and cytological aspects.
Foreign proteins, $endo-{\beta}-1,4-glucanase$ of Bacillus subtilis, preS1+S2 region of hepatitis B virus large surface antigen, human ${\beta}_2-adrenergic$ receptor ($h{\beta}_{2}AR$), and bovine growth hormone (bGH) were expressed in Saccharomyces cerevisiae and secreted into the medium. These proteins were expressed using the alcohol dehydrogenase I (ADH1) promoter of Saccharomyces cerevisiae and secreted by signal sequence of the 97 K killer toxin gene of doublestranded linear DNA plasmid (pGKL1) of S. cerevisiae. All these proteins underwent severe modifications; in particular, N-glycosylation in the case of $endo-{\beta}-1,4-glucanase$, $h{\beta}_2AR$, and preS1+S2. Seventy four percent of the expressed $endo-{\beta}-1,4-glucanase$ was secreted into the culture medium. Highly modified proteins were detected in the culture medium and in the cell. Expressed $h{\beta}_2AR$, which has seven transmembrane domains, remained in the cell. The degrees of secretion and modification and the states of proteins in the culture medium and in the cell were quite different. These results indicated that the nature of the protein has a critical role in its secretion and modifications.
Abdelmoteleb, Ali;Troncoso-Rojas, Rosalba;Gonzalez-Soto, Tania;Gonzalez-Mendoza, Daniel
Mycobiology
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제45권4호
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pp.385-391
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2017
The ability of Bacillus subtilis, strain ALICA to produce three mycolytic enzymes (chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, and protease), was carried out by the chemical standard methods. Bacillus subtilis ALICA was screened based on their antifungal activity in dual plate assay and cell-free culture filtrate (25%) against five different phytopathogenic fungi Alternaria alternata, Macrophomina sp., Colletotrichum gloeosporioides, Botrytis cinerea, and Sclerotium rolfesii. The B. subtilis ALICA detected positive for chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase and protease enzymes. Fungal growth inhibition by both strain ALICA and its cell-free culture filtrate ranged from 51.36% to 86.3% and 38.43% to 68.6%, respectively. Moreover, hyphal morphological changes like damage, broken, swelling, distortions abnormal morphology were observed. Genes expression of protease, ${\beta}$-1,3-glucanase, and lipopeptides (subtilosin and subtilisin) were confirmed their presence in the supernatant of strain ALICA. Our findings indicated that strain ALICA provided a broad spectrum of antifungal activities against various phytopathogenic fungi and may be a potential effective alternative to chemical fungicides.
A bacterium K-4-3, producing $\beta$-glucan hydrolyzing enzyme, was isolated from soil and identified to be Bacillus subtilis by its morpholohical and physiological characteristics. $\beta$-glucan was coloured using cibacron blue 3G-A and cross linded by the addition of 1, 4-butanedioldiglycidyl ether. This substrate was used for the isolation of $\beta$-glucanase producing microorganism. The $\beta$-glucan hydrolyzing enzyme actibity from isolated K-4-3 strain was also measured using the modified substrate. Bacillus subtilis K-4-3 produced the highest extracellular $\beta$-glucan hydrolyzing activity in the basal medium containing $\beta$-glucan as a carbon source, peptone and tryptone as a nitrogen source, and magnesium sulfate as an inorganic salt. The optimum temperature and initial pH for $\beta$-glucanase production by Bacillus subtilis K-4-3 were $37^{\circ}C$ and pH6. The highest enzyme activity was obtained at the culture age of 54 hrs with rotary shaking at $37^{\circ}C$. The crude enzyme showed the highest activity at pH 7.5-8.0 and $65^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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