• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제25권2호
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• pp.181-185
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• 2012

Chymotrypsin serine protease is one of the main digestive proteases in the midgut of and is involved in various essential processes. In a previous study, a gene encoding a chymotrypsin-like protease, Hi-SP1, was cloned from the larvae of Hermetia illucens and characterized. In this study, we produced the recombinant chymotrypsin-like protease Hi-SP1 in Escherichia coli cells. The molecular weight of the recombinant Hi-SP1 was estimated to be approximately 26 kDa by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and Western-blotting. Chymotrypsin activity was detected when AAPF was used as the substrate. Examination of the effects of temperature and pH revealed that the proteolytic activity of recombinant Hi-SP1 decreased markedly at temperatures above $30^{\circ}C$, and the optimum pH was found to be 10.0.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권6호
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• pp.1077-1086
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• 2001

The sprA and sprB gene encoding chymotrypsin-like proteases Streptomyces griseus protease A (SGPA) and Streptomyces griseus protease B (SGPB) and the sprT gene that encodes Streptomyces griseus trypsin (SGT) were cloned from Streptomyces griseus ATCC10137 and overexpressed in Streptomyces lividans TK24 as a heterologous host. The chymotrypsin activity of tole culture broth measured with the artificial chromogenic substrate , N-succinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide, was 10, 14 and 14 units/mg in the transformants haboring the sprA, sprB and sprD genes, respectively. The growth of S. lividans reached the maximum cell mass after 4 days of culture, yet SGPA and SGPD production started in the stationary phase of cell growth and kept increasing for up to 10 days of culture in an R2YE medium. The trypsin activity of the culture broth measured with the artificial chromogenic substrate , N-${\alpha}$-benzoyl-DL- arginine-p-nitroanilide , was 16 units/mg and SGT production started in the stationary phase of cell growth and kept increasing for up to 10 days of culture in an R2YE medium. The introduction of the sprA gene into S, lividans TK24 triggered the biosynthesis of pigmented antibiotics, actinorhodin and undecylprodigiosin, and induced significant morphological changes in the colonies in Benedict, R2YE, and R1R2 media. In addition, the introduction of the sprT gene also induced morphological changes in the colony shape without affecting the antibiotic production, thereby implying that certain proteases would appear to play very important and specific roles in secondary-metabolites formation and morphological differentiation in Streptomyces.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.761-770
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• 2021

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.195-202
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• 2023

Protease is a widely used enzyme particularly in the detergent industry. In this research, we aimed to isolate alkaline protease-producing bacteria for characterization as a laundry detergent additive. The screening of alkaline protease production was investigated on basal medium agar plus 1% skim milk at pH 11, with incubation at 30℃. The highest alkaline protease-producing bacterium was 6BS15-4 strain, identified as Bacillus gibsonii by 16S rRNA gene sequencing. While the optimum pH was 12.0, the strain was stable at pH range 7.0-12.0 when incubated at 45℃ for 60 min. The alkaline protease produced by B. gibsonii 6BS15-4 using dairy effluent was characterized. The optimum temperature was 60℃ and the enzyme was stable at 55℃ when incubated at pH 11.0 for 60 min. Metal ions K⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, Na⁺, and Zn²⁺ exhibited a slightly stimulatory effect on enzyme activity. The enzyme retained over 80% of its activity in the presence of Ca²⁺, Ba²⁺, and Mn²⁺. Thiol reagent and ethylenediaminetetraacetic acid did not inhibit the enzyme activity, whereas phenylmethylsulfonyl fluoride significantly inhibited the protease activity. The alkaline protease from B. gibsonii 6BS15-4 demonstrated efficiency in blood stain removal and could therefore be used as a detergent additive, with potential for various other industrial applications.

• 한국균학회지
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• 제42권4호
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• pp.282-288
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• 2014

본 연구에서는 순창지역에서 만들어지는 장류에서 곰팡이를 분리하고 동정하여 보다 안전하고 기능성이 높은 발효제품을 위한 균주를 확보하고자 하였다. 순창지역에서 생산되는 장류 제품으로부터 곰팡이를 분리하여 ${\beta}$-tubulin 유전자 분석 통해 10개의 균주가 Aspergillus oryzae/flavus complex임을 알 수 있었다. 보다 정확한 동정을 위하여 아플라톡신 클러스터 유전자 중에 하나인 omtA의 염기서열을 증폭하여 A. oryzae와 A. flavus 표준 균주의 omtA 서열과 함께 계통 분류한 결과, A. oryzae의 표준 균주와의 유연관계가 높음을 알 수 있었다. 또한 norB-cypA 사이의 염기서열을 증폭한 결과 500 bp이 증폭 산물이 확인되었는데 이는 표준 균주인 A. oryzae의 norB-cypA 사이의 염기서열 증폭 산물과 동일한 크기임을 확인할 수 있었다. A. oryzae로 확인된 10균주를 활용하여 코지를 제조하고 ${\alpha}$-amylase 활성과 protease 활성을 측정하였다. Protease 활성은 6, 13, 17, 27, 37, 그리고 38 균주로 제조된 코지는 대조구(시판되고 있는 종균으로 제작한 코지)보다 2배 정도 높은 protease 활성을 보였으며, ${\alpha}$-amylase 활성은 257~320 U/mL로 측정되었다. 식품안전성을 위한 아플라톡신 분비 확인 결과, 63번 균주로 제조된 코지를 제외한 모든 코지에서 아플라톡신을 만들지 않는 것으로 확인되어, 순창에서 분리된 A. oryzae는 추후 메주 접종균으로 개발할 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2015

칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.503-510
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• 2010

대부분의 알려진 알러젠들은 단백분해효소의 성격을 가지고 있고 이는 알레르기 반응에서 Th2 면역 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 단백분해효소들과 반응하는 것으로 알려진 protease activated receptor (PAR) 는 4가지 종류가 있으며, 이 중 PAR2의 경우 알레르기 질환과 많은 상관관계를 보여 많은 연구가 되고 있다. 본 연구는 Aspergillus protease 알러젠에 의한 초기 및 만성 Th2 면역반응에서 PAR2 의 역할을 규명하기 위해 Aspergillus protease 알러젠으로 정상쥐와 PAR2 유전자 결핍쥐 모두 Th2 반응을 유도한 후 면역세포의 침윤 정도 및 Th2 관련 cytokine 및 chemokine 유전자들의 발현 정도를 비교하였다. 그 결과 Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 1회 처리했을 경우 중성구의 침윤이 두드러지는데, 이때 PAR2 결핍 마우스는 이러한 면역세포의 침윤이 유의적으로 감소하였다. 또한, 이와 관련된 IL-25, TSLP, Eotaxin 유전자들의 발현 역시 PAR2 결핍 마우스에 현저히 감소하였다. 한편, Aspergillus protease 알러젠으로 비강내로 6회 처리했을 경우 중성구 대신 호산구의 침윤이 두드러지지만 PAR2 결핍 마우스에서 그 정도가 유의적으로 낮았다. OVA 특이 IgE와 IgG1 농도 역시 현저하게 PAR2 결핍 마우스에서 낮았고, CCL21의 발현이 PAR2 결핍마우스 MEF cells에서 현저히 감소하였다. Th2 초기 면역반응에서 가장 중요한 IL-25의 발현에 MAKP p38 pathway가 관여한다는 것을 이번 연구에서 알 수 있다. 본 연구를 통해 Aspergillus protease 알러젠으로 유도된 알러지성 기관지 염증 반응에서 초기 반응뿐만 아니라 만성반응에서도 PAR2가 중요한 것을 알 수 있다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제5권1호
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• pp.103-108
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• 2002

We describe here the cDNA sequence and mRNA expression of a novel serine pretense from the firefly, Pyrocoelia rufa. The 771 bp cDNA encodes for 257 amino acid residues. The deduced protein of P. rufa serine pretense gene contains the catalytic triad and six-conserved cysteine residues. Alignment of the deduced protein of P. rufa serine pretense gene showed 47.4% protein sequence identity to known coleopteran insect Rhyzopertha dominica midgut trpsin-like enzyme. Northern blot analysis revealed that the P. rufa serine pretense is specifically expressed in the midgut of P. rufa larvae.

• BMB Reports
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• 제43권5호
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• pp.375-381
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• 2010

In this study, the cDNA library of Chang-liver cells was immunoscreened using common ADAMs antibody to obtain ADAM related genes. We found one positive clone that was confirmed as a new gene by Blast, which is an uncharacterized helical and coil protein and processes protease activity, and named protease-related protein 1 (ARP1). The submitted GenBank accession number is AY078070. Molecular characterizations of ARP1 were analyzed with appropriate bioinformatics software. To analyse its expression and function, ARP1 was subcloned into glutathione S-transferase fusion plasmid pGEX-2T and expressed by E. coli system. The in vitro expression product of ARP1 was recognized by common ADAMs antibody with western blot. Interestingly, ARP1 cleaves gelatine at pH9.5, which suggests it is an alkaline protease. Semi-quantitative RT-PCR result indicates that ARP1 mRNA is strongly transcribed in the liver and the treated Chang-liver cells.

• 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.