• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제17권2호
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• pp.75-80
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• 1985

Lipase를 유지분해에 이용하기 위한 기초연구로서 Candida cylindracea에서 추출된 lipase를 흡착법에 의해 고정화하고 그의 반응특이성을 본 결과는 다음과 같다. Lipase 흡착에 적합한 흡착제로는 silica gel이 선정되었으며, Silica gel 1.6g에 lipase 47.5 units를 $5^{\circ}C$, PH 7.0에서 100분간 흡착시키는 것이 좋았다. Silica gel에 고정화 시킨 lipase를 유지방과 olive oil의 분해에 적합한 최적온도 및 최적pH는 가용성효소와 비교시 $37^{\circ}C$, pH 7.0으로 변하지는 않았으나 활성의 범위는 넓어졌다. 또한 열안정성 및 pH안정성도 가용성 효소에 비하여 활성의 범위가 넓어졌다. 유지의 분해에 적합한 고정화 효소의 최적효소농도는 유지방의 경우 30g이었으며 올리브유의 경우 80g으로 선정하였다. 이 때 최적기질농도는 유지방 및 올리브유 모두 20%였다. 반응시간에 따른 반응률은 유지방을 이용하여 조사한 결과 가용성 효소는 반응 4시간까지는 급격한 분해를 나타냈으나 고정화 효소는 8시간 까지 급격한 증가를 나타내고 그 이상은 거의 일정하였다. 또한 유리되는 지방산의 profile은 가용성 효소와 비교시 capric acid의 생성은 모두 높았으며, myristic acid의 함량은 높고 butyic acid의 함량은 적었다.

• 한국버섯학회지
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• 제13권1호
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• pp.56-62
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• 2015

양송이 수확후 배지로부터 lipase 생산균을 분리하여 16S rDNA 유전자 분석을 통해 동정한 결과, Burkholderia cepacia ATCC와 99.8% 상동성을 나타냈다. 분리균 B. cepacia 배양여액 중에 함유된 효소단백질을 70% 황산암모늄으로 침전시켜 crude lipase를 회수하였다. 고정화 효소를 제조하기 위하여 crude lipase(CL)과 Novozyme lipase(NL)을 cross-linking 법에 의해 Silane화된 Silicagel에 고정화 시킨 결과, immobilized CL(ICL)은 61%, immobilized NL(INL)은 72%의 잔존활성을 유지하였다. 중성지방 Canola oil을 알칼리(NaOH) 촉매와 효소(CL 및 ICL) 촉매를 이용하여 지방산(fatty acid)으로 분해한 후, methanolysis에 의한 에스터전이반응(trans-esterification)을 통해 지방산으로부터 전환된 바이오디젤(fatty acid methyl ester, FAME)의 종류와 수율을 비교 하였다. 생성된 총 FAME 함량은 NaOH $781mg\;L^{-1}$, free lipase $681mg\;L^{-1}$, 고정화 lipase $598mg\;L^{-1}$순으로 높았으며, 지방산 조성별 FAME 함량은 linoleic acid(C18:1)가 약 50%로 가장 높았으며, stearic acid(C18:0)가 22%정도의 높은 수준이었다. 또한 반응시간이 증가함에 따라 CL과 ICL 모두 불포화지방산 FAME의 조성비는 감소하고, 상대적으로 포화지방산 FAME의 조성비는 증가하는 경향을 보여 lipase 효소가 transesterification 활성과 interesterification 활성을 동시에 가지는 것으로 여겨진다. 고정화효소의 잔여활성은 반복회수가 증가함에 따라 서서히 감소하여 4회 반복 후, 초기 활성도에 비해 ICL은 34% 와 INL은 21%까지 감소하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.63-70
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• 2017

독도 해저 2,000 미터 퇴적토를 이용한 메타게놈 유전자 은행의 60,672 클론을 기름 성분 tributyrin이 첨가된 배지에서 스크리닝 하였다. 활성을 가진 클론에서 EstES1 유전자를 선발하였다. EstES1은 553개 아미노산으로 구성된 분자량 59.4 kDa 단백질로, 가장 높은 유사성은 Haliangium ochraceum의 carboxylesterase와 44%이었다. EstES1 서열 내부에는 carboxylesterase의 전형적인 penta-peptide motif, catalytic triad 및 N-terminal 부위 37개의 leader sequence가 존재했다. 서열기반 계통분석 결과, EstES1은 신규한 esterase 임을 보여주었다. EstES1 효소의 leader 서열을 제거한 재조합 수용성 RLES1 효소는 탄소 2-12까지 포함된 long acyl ethyl ester 기질을 모두 이용할 수 있지만, p-Nitrophenyl butyrate (C4)에 가장 높은 활성과 turn-over 값을 보였다. 최적 활성은 $45^{\circ}C$, pH 9.0이다(specific activity 255.4 U/mg). 또한 강알칼리 상태인 pH 10.5까지 80% 이상의 활성이 유지되었다. EstES1의 활성은 $60^{\circ}C$에서 내열성을 보여, 1시간 동안 활성을 100% 유지할 수 있다. 효소 활성은 여러 종류의 유기용매 하에서도 안정하게 유지되었다. 따라서, EstES1은 배양이 불가능한 난배양 미생물로부터 유래된 신종 효소 유전자로서, 고온의 지방산 가수분해, 알칼리 상태나유기용매가 존재하는 여러 공정분야에 활용될 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.192-201
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• 2016

최근 북극해의 축치해(Chuckchi Sea)로부터 저온지질분해 효소활성을 보이는 Psychrobacter sp. ArcL13 균주가 분리되었다. 그러나 낮은 발현 양 때문에, 이 효소의 다양한 분야에서의 활용에 제약을 받아왔다. 따라서 유전자 재조합 기술을 이용하여, 이 효소를 대량생산하는 기술개발이 필요하였다. 재조합 지질분해효소를 만들기 위해서는 우선 해당 유전자의 동정이 필요하였기 때문에, Psychrobacter sp. ArcL13 균주로부터 PCR을 이용한 gene prospecting 방법으로 새로운 지질분해효소 유전자인 ArcL13-Lip을 분리하고 전체 염기 서열을 규명하였다. 염기 서열 분석결과 ArcL13-Lip은 일부 Psychrobacter 속 박테리아 유래의 지질분해효소들과 염기 서열의 유사성은 낮지만, 84-90%의 아미노산 서열 유사성을 보였다. ArcL13-Lip 전체 유전자를 대장균에서 발현시키고 전기영동으로 분석한 결과, 재조합 ArcL13-Lip은 약 35 kDa의 분자량을 보였으며 단백질 봉입체 형태로 발현되었다. Unfolding된 ArcL13-Lip을 다양한 첨가물이 포함된 완충용액에서 refolding 시킨 결과, glucose에 의해서 refolding 효율이 가장 크게 증가하였다. Refolding된 재조합 ArcL13-Lip은 다양한 p-nitrophenyl ester 중 p-nitrophenyl caprylate과 p-nitrophenyl decanoate에 대해 가장 높은 효소활성을 보였다. 온도에 따른 효소활성을 조사한 결과 ArcL13-Lip은 $40^{\circ}C$에서 최고의 활성을 나타내었고, $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 최고 활성 대비 약 40%와 73%의 효소활성을 나타내었다. 이와 같이 ArcL13-Lip은 전형적인 저온활성 효소의 특징을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.855-864
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• 2022

Dipterocarpus tuberculatus Roxb.의 약리학적 효능은 광노화(photoaging), 염증(inflammation), 간독성(hepatotoxicity), 급성 위염(acute gastritis) 및 골유착(osseointegration)을 포함한 일부 분야에서만 연구되었다. 비만에 대한 D. tuberculatus의 새로운 효능을 규명하기 위해, Dipterocarpus tuberculatus Roxb.의 메탄올 추출물(MED)을 처리한 3T3-L1 지방세포에서 지방축적에 대한 억제효과와 지방분해에 대한 촉진효과를 연구하였다. MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 지방세포에 분화 기간동안 MED를 처리했을 때, peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)γ와 CCAAT-enhancer binding protein (C/EBP) α의 mRNA 수준 뿐만 아니라 adipocyte fatty acid binding protein 2 (aP2)과 fatty acid synthase (FAS)의 발현을 억제하였다. MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 지방세포에 분화 기간 동안 MED를 처리했을 때, Oil red O로 염색된 지방방울(lipid droplets)에서 유사한 감소가 관찰되었다. 더불어, 3T3-L1 지방세포에 MDI로 분화를 유도한 후 MED를 처리했을때, cAMP농도, free glycerol 농도, lipases의 발현을 포함한 lipolytic target의 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 MED가 MDI로 분화를 유도한 3T3-L1 지방세포에서 lipogenesis 저해제와 lipolysis 촉진제로서 새로운 역할을 갖음을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.214-232
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• 2001

CTA ester bonds in TG molecules were not attacked by pancreatic lipase and lipases produced by microbes such as Candida cylindracea, Chromobacterium viscosum, Geotricum candidium, Pseudomonas fluorescens, Rhizophus delemar, R. arrhizus and Mucor miehei. An aliquot of total TG of all the seed oils and each TG fraction of the oils collected from HPLC runs were deuterated prior to partial hydrolysis with Grignard reagent, because CTA molecule was destroyed with treatment of Grignard reagent. Deuterated TG (dTG) was hydrolyzed partially to a mixture of deuterated diacylglycerols (dDG), which were subsequently reacted with (S)-(+)-1-(1-naphthyl)ethyl isocyanate to derivatize into dDG-NEUs. Purified dDG-NEUs were resolved into 1, 3-, 1, 2- and 2, 3-dDG-NEU on silica columns in tandem of HPLC using a solvent of 0.4% propan-1-o1 (containing 2% water)-hexane. An aliquot of each dDG-NEU fraction was hydrolyzed and (fatty acid-PFB ester). These derivatives showed a diagnostic carboxylate ion, $(M-1)^{-}$, as parent peak and a minor peak at m/z 196 $(PFB-CH_{3})^{-}$ on NICI mass spectra. In the mass spectra of the fatty acid-PFB esters of dTGs derived from the seed oils of T. kilirowii and M. charantia, peaks at m/z 285, 287, 289 and 317 were observed, which corresponded to $(M-1)^{-}$ of deuterized oleic acid ($d_{2}-C_{18:0}$), linoleic acid ($d_{4}-C_{18:0}$), punicic acid ($d_{6}-C_{18:0}$) and eicosamonoenoic acid ($d_{2}-C_{20:0}$), respectively. Fatty acid compositions of deuterized total TG of each oil measured by relative intensities of $(M-1)^-$ ion peaks were similar with those of intact TG of the oils by GLC. The composition of fatty acid-PFB esters of total dTG derived from the seed oils of T. kilirowii are as follows; $C_{16:0}$, 4.6 mole % (4.8 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$, 3.0 mole % (3.1 mole %), $d_{2}C_{18:0}$, 11.9 mole % (12.5 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$ and $C_{18:1{\omega}7}$), $d_{4}-C_{18:0}$, 39.3 mole % (38.9 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$ and its isomer), $d_{6}-C_{18:0}$, 41.1 mole % (40.5 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$ and $C_{18:3\;9t,11t,13c}$), $d_{2}-C_{20:0}$, 0.1 mole % (0.2 mole % of $C_{20:1{\omega}9}$). In total dTG derived from the seed oils of M. charantia, the fatty acid components are $C_{16:0}$, 1.5 mole % (1.8 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$, 12.0 mole % (12.3 mole %), $d_{2}-C_{18:0}$, 16.9 mole % (17.4 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$), $d_{4}-C_{18:0}$, 11.0 mole % (10.6 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$), $d_{6}-C_{18:0}$, 58.6 mole % (57.5 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $C_{18:3\;9c,11t,13c}$). In the case of Aleurites fordii, $C_{16:0}$; 2.2 mole % (2.4 mole %, intact TG by GLC), $C_{18:0}$; 1.7 mole % (1.7 mole %), $d_{2}-C_{18:0}$; 5.5 mole % (5.4 mole %, sum of $C_{18:1{\omega}9}$), $d_{4}-C_{18:0}$ ; 8.3 mole % (8.5 mole %, sum of $C_{18:2{\omega}6}$), $d_{6}-C_{18:0}$; 82.0 mole % (81.2 mole %, sum of $C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $C_{18:3 9c,11t,13c})$. In the stereospecific analysis of fatty acid distribution in the TG species of the seed oils of T. kilirowii, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$ and $C_{18:2{\omega}6}$ were mainly located at sn-2 and sn-3 position, while saturated acids were usually present at sn-1 position. And the major molecular species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ and $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ were predominantly composed of the stereoisomer of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, and $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, respectively, and the minor TG species of $(C_{18:2{\omega}6})_{2}(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ and $ (C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ mainly comprised the stereoisomer of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$ and $sn-1-C_{16:0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13c}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13c}$. The TG of the seed oils of Momordica charantia showed that most of CTA, $C_{18:3\;9c,11t,13r}$, occurred at sn-3 position, and $C_{18:2{\omega}6}$ was concentrated at sn-1 and sn-2 compared to sn-3. Main TG species of $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{18:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ were consisted of the stereoisomer of $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{18:0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, respectively, and minor TG species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})_{2}$ and $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13c})$ contained mostly $sn-1-C_{18:2{\omega6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$. The TG fraction of the seed oils of Aleurites fordii was mostly occupied with simple TG species of $(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{3}$, along with minor species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$, $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})$. The sterospecific species of $sn-1-C_{18:2{\omega}6}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-1-C_{18:1{\omega}9}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ and $sn-1-C_{16;0}$, $sn-2-C_{18:3\;9c,11t,13t}$, $sn-3-C_{18:3\;9c,11t,13t}$ are the main stereoisomers for the species of $(C_{18:2{\omega}6})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_2$, $(C_{18:1{\omega}9})(C_{18:3\;9c,11t,13t})_{2}$ and $(C_{16:0})(C_{18:3\;9c,11t,13t})$, respectively.