• 대한화장품학회지
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• 제30권4호
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• pp.491-497
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• 2004

일련의 Alkyl-3,4-dihydroxybenzoate (A)와 N-Alkyl-3,4-dihydroxybenzamide (B) 유도체들의 치환기($R_l$ 및 $R_2$) 변화에 따른 멜라닌생성 저해활성 관계들을 HQSAR 방법으로 분석하였다. 멜라닌생성 저해활성에 관하여 유도된 HQSAR 모델은 매우 양호한 예측성(cross-validated $r^2_{cv.},\;q^2=0.674)$과 적합성(non-cross-validated, $r^2_{ncv}=0.936)$을 나타내었다. 멜라닌생성 저해활성과 가수분해 반응성은 공히, (A)가 (B)보다 컸으며(A$R_l$-치환기가 $R_2$-치환기보다 저해활성에 의존적인 경향을 나타내었다$(R_l>R_2)$. 또한, 경계분자궤도(FMO) 이론에 따라 가수분해 반응은 (A), (B)의 LUMO와 물분자의 HOMO 사이에 강한 상호작용으로 orbital-control 반응인 친핵성 첨가-제거반응$(Ad_{N-E})$이 주로 일어나는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.805-811
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• 2017

이전의 논문에서 된장으로부터 섬유소와 지질, 녹말, 그리고 단백질을 포함하는 다양한 유기물을 가수분해하는 세균을 분리한 바 있다. 본 연구에서는 분리균주인 Bacillus subtilis CK-2가 생산하는 각종 가수분해효소의 조효소 특성을 확인하였다. 섬유소분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 5.0, 적정온도는 $55^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 5.0~10.0과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 섬유소분해효소는 $Co^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.45%(w/v)의 $Co^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 녹말분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 5.0, 적정온도는 $50^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 4.0~5.0과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 녹말분해효소는 $Co^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.2%(w/v)의 $Co^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 단백질분해효소의 경우 적정 수소이온농도는 pH 8.0, 적정온도는 $50^{\circ}C$로 확인되었으며, pH 7.0~8.5과 $20{\sim}50^{\circ}C$의 범위에서 높은 활성을 나타내었다. 섬유소분해효소는 $Mn^{2+}$ 이온에 의해 활성이 높아지며, 0.125%(w/v)의 $Mn^{2+}$ 이온 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. 이러한 결과로부터 B. subtilis CK-가 생산하는 가수분해효소를 산업적으로 이용하기 위해서는 효소의 종류에 따라 수소이온농도와 온도, 그리고 금속이온을 적절하게 조절할 필요가 있다는 것을 알 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-125
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• 2009

동토지대 거대 담수호에 서식하는 종속영양세균 군집의 생태학적 기능을 파악하기 위하여, 몽골 북부의 동토지대 경계에 위치한 스굴 호수에서, 전체 세균군집의 구조와 유기물질을 분해할 수 있는 미생물 군집의 구조를 수심별로 비교 분석하였다. 환경인자 분석결과, 수심 5~10 m 사이에서 thermocline과 chemocline이 관찰되었다. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)로 전체 세균군집의 구조를 수심별로 비교한 결과 0~5 m 사이에서 군집구조의 변화가 컸고, 10 m 이상에서는 Acidovorax facilis를 위주로 비교적 안정된 군집을 형성하였다. $10^{\circ}C$에서 고분자 유기물 분해 활성도(protease, cellulase, amylase, lipase)가 높은 균주들을 탐색하여 23개 균주를 선별하였다. 표층수로부터 Acidovorax defluvii와 Sphingobacterium faecium이 분리되었는데 cellulase 활성이 높았다. 수심2 m, 5 m 및 10 m 이상의 시료에서 분리된 세균군집은 각각, Flavobacterium succinicans, Mycoplana bullata, A. facilis가 우점하였다. F. succinicans는 높은 protease 활성을 보였고, 수심 5 m의 M. bullata는 protease와 cellulase 활성이 있었지만, 상대적으로 약한 활성을 보였다. 수심10 m의 A. facilis 균주들은 cellulase 또는 lipase를 서로 배타적으로 발현하였다. 온도별 성장속도를 분석한 결과 표층(0~5m) 세균들은 기회성 호냉성 세균이었고, 심층($\geq$10m)에서 분리된 균주들은 $10^{\circ}C$ 이하에서 성장률이 낮았다. 심층의 저온 빈영양 상태 때문에 심층 세균들간의 경쟁에서 빠른 저온 성장이 요구되지 않고, 상층의 경우 육상 또는 식물 플랑크톤으로부터 영양물질이 공급되므로 저온에서 빠른 성장 속도를 보이는 세균들이 상층에 주로 분포하는 것으로 해석되었다. 따라서 스굴 호수수층에서 관찰된 세균군집의 종 분포와 물질분해 작용의 성층화는, 한냉대 빈영양 담수 호수에서 분해자 군집들의 생태학적 기능이 0~10 m 수심의 표층에 집중됨을 시사하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1182-1189
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• 2004

Cytosine deaminase (cytosine aminohydrolase, EC 3.5.4.1) stoichiometrically catalyzes the hydrolytic deamination of cytosine and 5-fluorocytosine to uracil and 5-fluorouracil, respectively. The intracellular cytosine deaminase from Chromobacterium violaceum YK 391 was purified to apparent homogeneity with 272.9-fold purification with an overall yield of $13.8\%$. The enzyme consisted of dimeric polypeptides of 63 kDa, and the total molecular mass was calculated to be approximately 126 kDa. Besides cytosine, the enzyme deaminated 5-fluorocytosine, cytidine, 6-azacytosine, and 5-methylcytosine, but not 5-azacytosine. Optimum pH and temperature for the enzyme reaction were 7.5 and $30^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable at pH 6.0 to 8.0, and at 30T for a week. About $70\%$ of the enzyme activity was retained at $60^{\circ}C$ for 5 min. The apparent $K_{m}$ values for cytosine, 5-fluorocytosine, and 5-methylcytosine were calculated to be 0.38 mM, 0.87 mM, and 2.32 mM, respectively. The enzyme activity was strongly inhibited by 1 mM $Hg^{2+},\;Zn^{2+},\;Cu^{2+},\;Pb^{2+},\;and\;Fe^{3+}$, and by o-phenanthroline, $\alpha,\;{\alpha}'$-dipyridyl, p-choromercuribenzoate, N-bromosuccinimide, and cWoramine­T. In addition, the enzyme activity was strongly inhibited by I mM 2-thiouracil, and weakly inhibited by 2-thiocytosine, or 5-azacytosine. Finally, intracellular and extracellular cytosine deaminases from Chromobacterium violaceum YK 391 were found to have a different optimum temperature, apparent $K_{m}$ value, and molecular mass.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권2호
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• pp.197-208
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• 2014

A novel protease gene from Bacillus gibsonii, aprBG, was cloned, expressed in B. subtilis, and characterized. High-level expression of aprBG was achieved in the recombinant strain when a junction was present between the promoter and the target gene. The purified recombinant enzyme exhibited similar N-terminal sequences and catalytic properties to the native enzyme, including high affinity and hydrolytic efficiency toward various substrates and a superior performance when exposed to various metal ions, surfactants, oxidants, and commercial detergents. AprBG was remarkably stable in 50% organic solvents and retained 100% activity and stability in 0-4 M NaCl, which is better than the characteristics of previously reported proteases. AprBG was most closely related to the high-alkaline proteases of the subtilisin family with a 57-68% identity. The secretion and maturation mechanism of AprBG was dependent on the enzyme activity, as analyzed by site-directed mutagenesis. Thus, when taken together, the results revealed that the halo-solvent-tolerant protease AprBG displays significant activity and stability under various extreme conditions, indicating its potential for use in many biotechnology applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권12호
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• pp.1547-1556
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• 2009

A novel thermostable $\alpha$-glucosidase (TtGluA) from Thermoanaerobacter tengcongensis MB4 was successfully expressed in E. coli and characterized. The TtgluA gene contained 2,253 bp, which encodes 750 amino acids. The native TtGluA was a trimer with monomer molecular mass of 89 kDa shown by SDS-PAGE. The purified recombinant enzyme showed hydrolytic activity on maltooligosaccharides, p-nitrophenyl-$\alpha$-D-glucopyranide, and dextrin with an exotype cleavage manner. TtGluA showed preference for short-chain maltooligosaccharides and the highest specific activity for maltose of 3.26 units/mg. Maximal activity was observed at $60^{\circ}C$ and pH 5.5. The half-life was 2 h at $60^{\circ}C$. The enzyme showed good tolerance to urea and SDS but was inhibited by Tris. When maltose with the concentration over 50 mM was used as substrate, TtGluA was also capable of catalyzing transglycosylation to produce $\alpha$-1,4-linked maltotriose and $\alpha$-1,6-linked isomaltooligosaccharides. More importantly, TtGluA showed exclusive regiospecificity with high yield to produce $\alpha$-1,6-linked isomaltooligosaccharides when the reaction time extended to more than 10 h.

• 미생물학회지
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• 제25권2호
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• pp.157-164
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• 1987

고온 혐기성 Clostridium thermocellum의 배양액으로부터 새로운 endo-$\beta$-1, 4-glucanase를 ion exchange chromatography와 gel filtration chromatongraphy를 통하여 정제하였다. 정제된 효소의 비활성은 56배 증가하였으나 수율은 0.7%로서 매우 낮았다. SDS-PAGE, 결과, 정제된 효소는 분자량이 각각 38,000과 58,000으로 된 두 개의 subunit로 구성되어 있었다. 이 효소의 반응 최적 pH는 5.0 최적온도는 $65^{\circ}C$였으며 $70^{\circ}C$까지는 열에 안정하였으나 $80^{\circ}C$에서 거의 실활되었다. 기타 여러 가지 효소학적인 성질을 조사하였으며, 분리된 효소는 결정형 섬유소에 대한 효소활성을 나타내지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권4호
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• pp.437-441
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• 1990

근채류 식물의 근부원인이 되는 식물병원균 Fusarium solani의 생육을 강력히 길항하는 생물반제균 Pseudomonas stutzeri YPL-1을 모균주로 하여 UV나 NTG로 돌연변이시킴으로써 길항능이 증강된 강력한 생물방제균을 유전적으로 육종하고자 하였다. 그 결과 길항기작의 원인인 외막가수분해효소 chitinase 생산능이 2.5배, 2.0배 정도로 증강된, 동시에 길항능도 모균주에 비해 1.7배, 1.5배 정도로 비례해서 증강된, 강력한 우수 길항변이주 P.stutzeri YPL-M26(UV)과 P.stutzeri YPL-M178(NTG)을 유전적으로 육종할 수 있었다. 길항종강변이주에 의한 F.solani의 생육억제기작도 모균주에서와 같이 고분자 물질인 chitinase를 주로 하는 외막가수분해효소에 의한 것으로 확인되었고, 균사신장억제율도 조사해 본 결과 조효소액 첨가 경우 24시간째에는 모균주 경우 87.1 정도인데 비해 거의 100의 생육억제율을 나타내는 강력한 생물반제균으로 유전적 육종을 할 수 있었다. 한편 변이주와 모균주의 효소에서도 그 최적반응 pH등 각종 효소학적 특성이 동일하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.274-280
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• 2005

A chitinase was purified from the culture supernatant of Paenibacillus illinoisensis KJA-424 by protein precipitation, DEAE-Sephadex anion-exchange chromatography, and Sephadex G-150 gel filtration. The molecular weight of the purified chitinase was 54 kDa on SDS-PAGE and activity staining. Optimal pH and temperature were pH 5.0 and 60$^{circ}$C, the presence of 10 ruM Ag$^{+}$ and Hg$^{2+}$ inhibited the activity by $92.1/%$ and $97.7/%$, and the K$_{m}$ and V$_{max}$ values were 1.12 mg chitin mrl and 1.48$\mu$mol GlcNAc min$^{-1}$, respectively. The enzyme hydrolyzed tetramer to dimer, pentamer to dimer and trimer, and hexamer to dimer, trimer and tetramer, indicating an endo-splitting mechanism. The chitinase had no hydrolytic activity toward dimer and trimer. The chitinase inhibited the mycelial growth of Rhizoctonia solani, suggesting an antifungal property.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권5호
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• pp.933-941
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• 2008

An extracellular $\beta$-glucosidase produced by Monascus purpureus NRRL1992 in submerged cultivation was purified by acetone precipitation, gel filtration, and hydrophobic interaction chromatography, resulting in a purification factor of 92-fold. A $2^2$ central-composite design (CCD) was performed to find the best temperature and pH conditions for enzyme activity. Maximum activity was observed in a wide range of temperature and pH values, with optimal conditions set at $50^{\circ}C$ and pH 5.5. The $\beta$-glucosidase showed moderate thermostability, was inhibited by $HgCl_2$, $K_2Cr_O_4$, and $K_2Cr_2O_7$, whereas other reagents including $\beta$-mercaptoethanol, SDS, and EDTA showed no effect. Activity was slightly stimulated by low concentrations of ethanol and methanol. Hydrolysis of p-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside (pNPG), cellobiose, salicin, n-octyl-$\beta$-D-glucopyranoside, and maltose indicates that the $\beta$-glucosidase has broad substrate specificity. Apparently, glucosyl residues were removed from the nonreducing end of p-nitrophenyl-$\beta$-D-cellobiose. $\beta$-Glucosidase affinity and hydrolytic efficiency were higher for pNPG, followed by maltose and cellobiose. Glucose and cellobiose competitively inhibited pNPG hydrolysis.