• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.581-587
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• 2022

피혁 산업은 매년 여러 유형의 유해한 피혁 폐기물을 발생시킨다. 그중에서, 셰이빙 스크랩은 크롬이 함유되어 있어 재활용하기 어렵다. 최근에 셰이빙 스크랩을 이용한 흡착제, 충전제 및 가금류 사료와 같은 다양한 부가가치 제품생산에 활용될 수 있는 많은 연구 결과들이 발표되었다. 본 연구에서는 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출하고, 이들의 물성을 개선하여 새로운 소재로 사용될 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저, 수산화나트륨을 이용하여 셰이빙 스크랩에 포함된 크롬을 제거하였다. 그리고 가수분해물을 제조하여 농축 및 저온 결정화를 통해 정제하였다. 정제된 콜라겐 펩타이드 농축물을 스프레이 드라이어를 이용하여 분말로 제조하였다. 추출 및 정제된 콜라겐 펩타이드와 methacrylic anhyride (MAA)를 반응시켜 이중결합을 도입하였으며, ¹H 핵자기공명분광법으로 확인하였다. 다음으로, 개질화 콜라겐 펩타이드에 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA)와 레독스 중합하여 공중합체를 만들었으며, 적외선 분광분석으로 그라프트 여부를 정성적으로 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 피혁 폐기물인 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출한 후 일정한 처리를 통하여 새로운 친환경 재료로 전환할 수 있음을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권3호
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• pp.235-240
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• 2002

방선균은 토양속에 서식하는 그람 양성 세균으로 세포성 장의 어느 시기에 영양세포가 이어져 연쇄상의 기균사를 형성하고 그 끝에 포자를 형성하는 동시에 생리학적 분화로 표현되는 다양한 이차대사물질을 생산한다. 이들의 복잡한 생활사에 따른 분화에는 진핵생물의 ser/thr protein kinase와 원핵생물의 his/asp acid protein kinase 등과 같은 다양한 신호전달 단백질들이 조절을 담당하고 있다. Akt kinase는 진핵생물에서 보고된 ser/thr kinase로.세포내의 다양한 신호전달기구를 조절하고 있으며, 세포내의 Akt kinase의 활성화 또는 불활성화가 세포 증식, 분화, 생존, 세포사등의 신호전달에 결정적인 역할을 담당한다. 방선균으로부터 Akt kinase와 유사한 기능을 갖는 신호전달 단백질을 규명하기 위하여, Akt kinae의 target단백질들의 인산화 부위 보존영역으로부터 나타나는 아미노산의 consensus sequence를 기초로 하여 형광물질로 라벨시킨 합성 peptide(FITC-TRRSRfESIT)를 제작하였다 제작한 기질 peptide에 인산화가 일어나면 아가 로스 전기영동상에서의 운동성에 차이가 나타나고, 이를 자외선하에서 형광 peptide를 관찰하는 방법으로 인산화 assay를 실시하였다. S. griseus IFO 13350을 배양한 cell-free extract로부터 ammonium sulfate fractionation과 DEAE-Sepharose, Mono Q, Resource Phenyl-Superose, Gel permeation 등 수 단계의 column chromatography를 통하여 Akt 유사 단백질을 정제하였다. 그 결과 방선균에도 고등생 물의 Akt와 유사한 기질특이성을 갖는 인산화 단백질이 존재하는 것으로 판단되었으며, 그 중의 하나는 분자량이 39 kDa 정도의 크기를 갖는 단백질로 판명되었다. 지금까지의 인산화 단백질 연구는 활성측정법이 어려워 연구자들에게 많은 제한을 주어 왔지만, 본 연구에서 사용한 합성 peptide를 이용하는 방법을 보다 다양한 인산화 단백질에 대하여 적용한다면, 인산화 단백질 및 조절물질 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Microbiology
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• 제45권5호
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• pp.402-408
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• 2007

A strain producing a potent protease was isolated from turban shell. The strain was identified as Bacillus sp. S17110 based on phylogenetic analysis. The enzyme was purified from culture supernatant of Bacillus sp. S17110 to homogeneity by ammonium sulfate precipitation, SP-Sepharose, and DEAE-Sepharose anion exchange chromatography. Protease activity of the purified protein against casein was found to be stable at pH 7 to pH 10 and around $50^{\circ}C$. Approximately 70% of proteolytic activity of the enzyme was detected either in the presence of 100 mM SDS or Tween 20. The enzyme activity was enhanced in the presence of $Ca^{2+},\;Zn^{2+},\;Mg^{2+}$, but was inhibited by EDTA, indicating that it requires metal for its activity. The purified enzyme was found to be a monomeric protein with a molecular mass of 75 kDa, as estimated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and gel filtration chromatography. The purified enzyme was analyzed through peptide fingerprint mass spectra generated from matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight-mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) and a BLAST search, and identified as immune inhibitor A (inhA) deduced from nucleotide sequence of B. cereus G9241. Since InhA was identified as protease that cleave antibacterial proteins found in insect, inhA-like protease purified from Bacillus sp. S17110 might be pathogenic to sea invertebrates.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권12호
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• pp.2184-2191
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• 2016

The time-consuming and high-cost preparation of soluble peptide-major histocompatibility complexes (pMHC) currently limits their wide uses in monitoring antigen-specific T cells. The single-chain trimer (SCT) of peptide-${\beta}2m$-MHC class I heavy chain was developed as an alternative strategy, but its gene fusion is hindered in many cases owing to the incompatibility between the multiple restriction enzymes and the restriction endonuclease sites of plasmid vectors. In this study, overlap extension PCR and one-step cloning were adopted to overcome this restriction. The SCT gene of the $OVA_{257-264}$ peptide-$(GS_4)_3-{\beta}2m-(GS_4)_4-H-2K^b$ heavy chain was constructed and inserted into plasmid pET28a by overlap extension PCR and one-step cloning, without the requirement of restriction enzymes. The SCT protein was expressed in Escherichia coli, and then purified and refolded. The resulting $H-2K^b/OVA_{257-264}$ complex showed the correct structural conformation and capability to bind with $OVA_{257-264}$-specific T-cell receptor. The overlap extension PCR and one-step cloning ensure the construction of single-chain MHC class I molecules associated with random epitopes, and will facilitate the preparation of soluble pMHC multimers.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.84-92
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• 2010

B. subtilis MJP1이 생산하는 항균물질을 분리 정제하기 위하여 SPE, IEC, GFC를 통한 정제를 수행하였다. 정제된 항세균 물질은 tricine SDS-PAGE에서 하나의 band임을 확인 한 후 N-말단 아미노산 서열분석을 하였으나 N-말단이 blocking 되어 그 서열을 분석할 수 없였다. 이에 그 내부서열을 알아보기 위한 LC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행하였으나 내부서열도 확인할 수 없었고, UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 항세균 활성 물질은 분자량이 매우 유사한 2개의 peptide(3356.54 Da, 3400.5244 Da)가 존재함을 확인하였다. 정제된 항세균 물질의 항균 spectrum을 조사한 결과, L. monocytogenes에 가장 강한 항균활성을 나타내며 이외에 B. subtilis, S. aureus subsp. aureus, E. faecalis 등의 Gram 양성균에서 항균활성을 나타내였다. 정제된 B. subtilis 항세균 물질은 pH 3.0부터 pH 9.0 범위에서는 안정하였으며 $4^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$에서 24시간, $100^{\circ}C$에서 5분 동안 매우 안정하였고, $70^{\circ}C$에서 24 시간, $100^{\circ}C$에서 30분 동안 처리한 구간부터 역가가 감소하여 $121^{\circ}C$에서 15분 동안 처리한 구간에서는 역가가 완전히 소실되었다. 효소 안정성 실험에서 정제된 항세균 물질은 일부 단백분해효소에 의해 분해되어 역가를 상실하였으며, lipase나 $\alpha$-amylase에서는 안정함을 나타냈다. 이로부터 정제된 항세균 물질이 넓은 pH 범위에서 안정하고, 비교적 높은 온도에서도 활성을 유지한다는 점을 관찰할 수 있었으며, 단백분해효소에 의해 분해되므로 bacteriocin임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 B. subtilis MJP1으로부터 분리 정제된 bacteriocin은 class IIa군의 특성과 유사하며, B. subtilis MJP1은 본 분리 bacteriocin 이외에도 다른 항세균 물질과 항진균 물질을 생산하는 균주임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.158-166
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• 2020

Paenibacillus woosongensis의 xylanase 유전자를 클로닝하고 그 염기서열을 결정하였다. Xylanase 유전자는 xyn10A로 명명되었으며, 481 아미노잔기로 구성된 단백질을 코드하는 1,446개 뉴클레오티드로 구성되었다. 추론된 아미노산 배열에 따르면 Xyn10A는 glycosyl hydrolase family 10 xylanase와 상동성이 높은 활성영역과 카르복실 말단에 탄수화물을 결합하는 것으로 추정되는 영역이 포함된 다영역 효소로 확인되었다. DEAE-Sepharose와 Phenyl-Separose 컬럼 크로마토그래피 과정을 통해 P. woosongensis xyn10A 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액으로부터 Xyn10A를 정제하였다. 정제된 Xyn10A의 아미노 말단 배열이 GIANGSKF로 결정되었으며 이는 SignalP5.0 server로 예측된 signal peptide의 다음 아미노산 배열과 정확하게 일치하였다. 정제된 Xyn10A는 33 kDa 크기의 절단된 단백질이며 균체내 분해에 의해 카르복시 말단에서 CBM이 제거된 것으로 판단된다. 정제된 효소는 최적 pH와 온도가 6.0과 55-60℃이며 oat spelt xylan에 대한 반응 동력학적 계수 V_max와 K_m이 298.8 U/mg과 2.47 mg/ml로 각각 나타났다. 효소는 birchwood xylan이나 oat spelt xylan보다 arabinoxylan에 대한 활성이 높았으며 para-nitrophenyl-β-xylopyranoside에 대해 낮은 활성을 보였다. Xyn10A의 활성은 Cu²⁺, Mn²⁺과 SDS에 의해서 크게 저해되었으며 K⁺, Ni²⁺과 Ca²⁺에 의해는 상당하게 증진되었다. 또한 이 효소는 xylobiose 보다 중합도가 큰 자일로올리고당을 분해하였으며, 자일로올리고당의 최종 가수분해 산물은 xylose와 xylobiose로 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1753-1759
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• 2006

Paenibacillus sp. HY-8 isolated from the digestive tracts of the longicorn beetle, Moechotypa diphysis, produced an extracellular endoxylanase with a molecular weight of 20 kDa estimated by SDS-PAGE. The xylanase was purified to near electrophoretic homogeneity from the culture supernatant after ammonium sulfate precipitation, gel filtration, and ionexchange chromatography. The purified xylanase exhibited the highest activities at pH 6.0 and $50^{\circ}C$. The $K_m\;and\;V_{max}$ values were 7.2 mg/ml and 16.3 U/mg, respectively, for birchwood xylan as the substrate. Nucleotide sequence of the PCR-cloned gene was determined to have the open reading frame encoding a polypeptide of 212 amino acids. The N-terminal amino acid sequence and the nucleotide sequence analyses predicted that the precursor xylanase contained a signal peptide composed of 28 amino acids and a catalytically active 19.9-kDa peptide fragment. The deduced amino acid sequence shared extensive similarity with those of the glycoside hydrolase family 11 of xylanases from other bacteria. The predicted amino acid sequence contained two glutamate residues, previously identified as essential and conserved for active sites in other xylanases of the glycoside hydrolase family 11.

• 대한수의학회지
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• 제46권2호
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• pp.127-133
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• 2006

Pasteurella multocida is a terrible veterinary pathogen that causes widespread infections in husbandry. To induce homologous and/or heterologous immunity against the infections, outer membrane protein Hs (OmpH) in the envelope of different strains of P. multocida are thought to be attractive vaccine candidates. Previously we cloned and characterized a gene for OmpH from pathogenic P. multocida (A : 3) (In Press, Korean J. Microbiol. Biotechnol. 2005, 33, December). The gene is composed of 1,047 nucleotides (nt) coding 348 amino acids (aa) with signal peptide of 20 aa. The truncated ompH, a gene without nt coding for the signal peptide, was generated using pRSET A to name "pRSET A/OmpH-F2". This truncated ompH was well expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). Truncated OmpH was purified for induction of immunity against live pathogen of fowl cholera (P. multocida A : 3) in mice. Some $50{\mu}g$ of the purified polypeptide was intraperitoneally injected into mice two times with 10 day interval. Lethal dose ($25{\mu}l$) of live P. multocida A : 3 was determined by directly injecting the pathogen into wild mice (n = 25). To demonstrate the vaccine candidate of the truncated OmpH, the live pathogen ($25{\mu}l$) was challenged with the OmpH-immunized mouse group as well as positive & negative controls (n = 80). The results show that the truncated OmpH can be used for an effective vaccine production to prevent fowl cholera caused by pathogenic P. multocida (A : 3).

• 한국축산식품학회지
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• 제39권6호
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• pp.966-979
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• 2019

Muscle-based by-products are often undervalued although commonly reported having a high amount of natural bioactive peptides. In this study, elastin was isolated from the protein of broiler hen skin while its hydrolysate was prepared using Elastase. Assessment of antioxidative properties of elastin-based hydrolysate (EBH) was based on three different assays; 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPPH) radical, 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical and metal chelating ability. The EBH was purified further using ultrafiltration, gel filtration and Reverse- Phase High-Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC). The IC₅₀ of ABTS radical activities for EBH were decreased as EBH further purified using ultrafiltration (EBH III; 0.66 mg/mL)>gel filtration (EB-II; 0.42 mg/mL)>RP-HPLC (EB-II4; 0.12 mg/mL). The sequential identification of the peptide was done by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/ TOF-MS) of the potent fractions obtained from RP-HPLC (EB-II4). The presence of hydrophobic amino acids (Val and Pro) in the peptide sequences could potentially contribute to the high antioxidant activity of EBH. The sequences GAHTGPRKPFKPR, GMPGFDVR and ADASVLPK were identified as antioxidant peptides. In conclusion, the antioxidative potential from poultry skin specifically from elastin is evident and can be explored to be used in many applications such as health and pharmaceutical purposes.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권2호
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• pp.149-153
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• 2017

원목과 톱밥배지에서 푸른곰팡이의 오염과 성장은 표고버섯의 생장을 심하게 저해할 수 있다. 표고버섯 재배에서 푸른곰팡이병의 방제를 위하여 농약과 항생제와 같은 화학 약품의 사용은 일반적으로 허용되지 않는다. 본 연구에서는 푸른곰팡이병의 방제를 위하여 느타리버섯에서 갈반병을 일으키는 세균성 병원균을 분리하고 이들의 펩티드 독소를 분리하였다. Pseudomonas tolaasii 균주들은 항진균 활성을 갖는 톨라신 및 이와 구조적 유사체인 다양한 펩티드 독소를 분비한다. 이러한 펩티드들은 표고버섯의 생장에는 영향을 주지 않는다는 것이 알려져 있다. 펩티드 독소들을 Trichoderma harzianum H1 푸른곰팡이에 처리하였을 때, 푸른곰팡이의 성장을 저해하였다. 펩티드를 분비하는 20 종의 P. tolaasii 균주 중에서 강, 중, 약의 항진균 활성을 가진 균주의 수는 각각 8, 5, 7 종으로 나타났다. 표고버섯을 재배하는 동안에, 펩티드 독소를 함유한 세균 배양액에서 세균을 제거한 배양원액을 톱밥배지 표면에 자란 푸른곰팡이 균사에 분무하였다. 배양원액은 푸른곰팡이의 성장은 억제할 수 있는 반면, 표고버섯 생장과 생산에는 영향을 주지 않았다. 펩티드 독소를 함유하는 배양원액은 곰팡이의 흰색 균사체를 노란색의 마른 딱지로 변화시켰고, 이것은 펩티드 독소가 강력한 항진균 활성과 살균 활성을 갖고 있음을 보여준다.