• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.436-439
• /
• 1989

고온, 호알칼리성 Bacillus속 K-17 균주에서 $\beta$-xylosidase 유전자를 pBR322를 벡터로 이용하여 클로닝시켰다. p-Nitrophenyl-$\beta$-xylopyranoside를 함유하는 LB 한천배지에서 노란색을 형성하는 대장균 형질전환주에서 재조합 플라스미드 pAX278을 분리하였으며, 본 pAX278은 pBR322와 고온, 호알칼리성 Bacillus K-17 균주 염색체 DNA의 5.0 kb HindIII절편으로 구성되어 있었다. Biotin으로 로식된 pAX278을 probe로 하여 상동성 시험을 하여 본 결과, pAX278에 존재하는 5.0 kb HindIII 절편은 Bacillus K-17 균주의 염색체 DNA HindIII 절편 중에서 5.0 kb 분만 아니라 0.9 kb 절편과도 상동성이 있었다. pAX278의 5.0 kb 절편을 pGR71에 연결시켜 B. subtilis에서도 발현시켰다. pAX278을 가지는 E. coli 균주가 생성하는 $\beta$-xylosidase는 균체외에 존재하였으며 그 효소학적 성질은 Bacillus속 K-17의 $\beta$-xylosidase와 동일하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 1991

고온, 알칼리성 Bacillus sp. F204의 CMCase 유전자를 pUC19의 HindIII부위에 연결하여 전이된 E.coli 형질전환체 중 2개의 재조합 플라스미드 즉, pBC191과 pBC192를 선발하였는데, 이들은4.6 Kb와 5.8 Kb HindIII 절편을 각각 함유하고 있었다. pBC191의 4.6 Kb HindIII 절편을 BamHI, EcoRI, KpnI, PvuII 부위가 각각 1개씩 존재하였다. Dioxigenin-labeled deoxyuridin-triphosphate에 4.6 Kb 절편을 표식한 것을 probe로 하여 상동성을 검정한 결과 모균주와 강한상동성이 없었고, 면역학적 실험에서도 Bacillus sp. F204 유래임이 인정되었다. pBC191의 4.6 Kb 절편을 E.coli의 발현 벡타인 pKK223-3과 Bacillus vector인 pGR71에 연결시켜 구축한 pKC231과 pGC711은 각각 pBC191에 비하여 효소활성이 3.2배와 2.8배정도 증가되었으며, 그리고 E.coli에서는 대부분 세포내와 periplasmic 분획에서 검출되었다. 기질 특이성을 조사한 결과에 의하면 pBC191과 pBC192는 CMCase gene을 코딩하고 있는 것으로 나타났다.

• 자연과학논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.15-29
• /
• 2005

내열성의 cyclomaltodextrin glucanotransferase (CGTase)를 이용하여 열에 안정한 싸이클린 텍스트린 (CD)을 생산하기 위하여 매우 높은 CGTase 활성을 보이는 고열성이며 호알카리성인 B-13세균을 분리하여 형태적, 생리학적 특성과 16S 리보솜 RNA 서열분석 등을 통하여 Bacillus cereus B-13으로 동정하였다. Bacillus cereus B-13 2% 가용성 전분, 1% 효모 추출물, 1% $Na_2CO_3$ 등을 함유하는 SYC 배지 (pH 8.5)에 접종하여 $50^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때 최고의 CGTase 활성(130 U/ml)을 보였다. 또한 부분 정제된 CGTase의 작용 최적 온도와 pH는 각각 $60^{\circ}C$, pH 8.5-9.0 이었고 $80^{\circ}C$이하와 pH5.0-10.0에서 안정하였다. 1% 가용성 전분을 부분 정제한 CGTase와 작용시켰을 때 49%의 CD 수율을 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1783-1789
• /
• 2017

Thermostability is an important property of xylanase because high temperature is required for its applications, such as wood pulp bleaching, baking, and animal feedstuff processing. In this study, XynB from Thermobacillus composti, a moderately thermophilic gram-negative bacterium, was modified via site-directed mutagenesis (based on its 3D structure) to obtain thermostable xylanase, and the properties of this enzyme were analyzed. Results revealed that the half-life of xylanase at $65^{\circ}C$ increased from 10 to 50 min after a disulfide bridge was introduced between the ${\alpha}$-helix and its adjacent ${\beta}$-sheet at S98 and N145. Further mutation at the side of A153E named XynB-CE in the C-terminal of this ${\alpha}$-helix enhanced the half-life of xylanase for 60 min at $65^{\circ}C$. Therefore, the mutant may be utilized for industrial applications.

• BMB Reports
• /
• 제40권4호
• /
• pp.588-594
• /
• 2007

A novel hot spring thermophile, Anoxybacillus gonensis A4 (A. gonensis A4) was investigated in terms of capability of tributyrin degradation and characterization of its thermostable esterase activity by the hydrolysis of p-nitrophenyl butyrate (PNPB). It was observed that A. gonensis A4 has an esterase with a molecular weight of 62 kDa. The extracellular crude preparation was characterized in terms of substrate specificity, pH and temperature optima and stability, kinetic parameters and inhibition/activation behaviour towards some chemicals and metal ions. Tributyrin agar assay showed that A. gonensis A4 secreted an esterase and $V_{max}$ and $K_m$ values of its activity were found to be 800 U/L and 176.5 ${\mu}M$, respectively in the presence of PNPB substrate. The optimum temperature and pH, for A. gonensis A4 esterase was $60-80^{\circ}C$ and 5.5, respectively. Although the enzyme activity was not significantly changed by incubating crude extract solution at $30-70^{\circ}C$ for 1 h, the enzyme activity was fully lost at $80^{\circ}C$ for same incubation period. The pH-stability profile showed that original crude esterase activity increased nearly 2-fold at pH 6.0. The effect of some chemicals on crude esterase activity indicated that A. gonensis A4 produce an esterase having serine residue in active site and -SH groups were essential for its activity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권11호
• /
• pp.1809-1813
• /
• 2006

A gene corresponding to 4-${\alpha}$-glucanotransferase (${\alpha}GTase$) was cloned from the thermophilic bacterium Thermus brockianus. The nucleotide sequence analysis showed that the ${\alpha}GTase$ gene is composed of 1,503 nucleotides and encodes a polypeptide that is 500 amino acids long with a calculated molecular mass of 57,221 Da. The deduced amino acid sequences of Thermus brockianus ${\alpha}GTase$ (TBGT) exhibited a high level of similarity to the amino acid sequence of ${\alpha}GTase$ of Thermus thermophilus (86%), but low level of homology to that of E. coli (26%). The TBGT gene was overexpressed in E. coli BL21, and the corresponding recombinant enzyme was efficiently purified by Ni-NTA affinity chromatography. The enzymatic characteristics revealed that optimal pH and temperature were pH 6 and $70^{\circ}C$, respectively. Most interestingly, TBGT reacted with small oligosaccharides, especially maltotriose, to form various maltooligosaccharides by using its disproportionation activity.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 1983

전보에서 분리 동정한 Y-33 균주의 $\beta$-galactosise 효소생산조건을 검토하고 효소를 정제하여 정제효소의 성질을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 효소생산을 위한 최적초발 pH는 7.0이었고 최적온도는 $65^{\circ}C$이었다. 2. 효소는 lactose와 galactose에 의하여 유도되어졌으며 세포내효소이었다. 3. 조효소액을 1차 DEAE-cellulose, 2차 DEAE-cellulose column chromatography 및 Sephadex G-150로 gel filtration하여 정제도가 28.3배, 수율이 15.2%의 정제효소를 얻었다. 4. 정제효소는 polyacrylamide gel 전기 영동에 의하여 순도가 검정되었다. 5. 정제효소의 유당가수분해를 위한 최적작용 온도는 $65^{\circ}C$. pH는 6.5이었다.

• 생명과학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.618-625
• /
• 2003

목재 저장소의 토양에서 분리된 호열성 세균인 Paenibacillus sp. DG-22로부터 xylanase를 생산하기 위한 배양조건을 최적화시키기 위해 연구를 수행하였다. Xylanase생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었다. Xylanase 활성은 배양상청액에서만 발견된 반면 $\beta-xylosidase$활성은 주로 세포와 결합되어 있었다. Xylanase활성의 형성은 자일란에 의해 유도되었고 포도당과 자일로스에 의해서 억제되었다. 여러 상업적 자일란을 이용하여 xylanase의 생산양상을 조사한 결과 0.1-0.5%의 birchwood xylan에서 가장 높은 생산율을 나타내었다. 조사된 여러 질소 원들 중 효모추출물이 xylanase생산을 위하여 최적이었다. xylanase의 활성은 $Co^{2+},\; Cu^{2+},\; Fe^{3+},\; Hg^{2+}\;$ 와$\; Mn^{2+}$ 이온들에 의하여 억제된 반면 $Ca^{2+},\; Mg^{2+},\; Ni^{2+},\; Zn^{2+}$ 이온들과 DTT에 의해서는 촉진되었다. 수은은 5 mM의 농도에서 xylanase 활성을 완전히 파괴하였다. 자일란 가수분해의 주된 산물은 자일로바이오스, 자일로트라이오스 그리고 자일로 올리고당이었고 이것은 이 효소가 endoxylanase라는 것을 나타낸다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권2호
• /
• pp.272-279
• /
• 2006

The gene encoding Thermus sp. T351 alkaline phosphatase (T351 APase) was cloned and sequenced. The gene consisted of 1,503 bp coding for a protein with 500 amino acid residues including a signal peptide. The deduced amino acid sequence of T351 APase showed relatively low similarity to other Thermus APases. The T351 APase gene was expressed under the control of the T7lac promoter on the expression vector pET-22b(+) in Escherichia coli BL21 (DE3). The expressed enzyme was purified by heat treatment, and $UNO^{TM}$ Q and $HiTrap^{TM}$ Heparin HP column chromatographies. The purified enzyme exhibited high activity at extremely alkaline pHs, reaching a maximum at pH 12.0. The optimum temperature of the enzyme was $80^{\circ}C$, and the half-life at $85^{\circ}C$ was approximately 103 min. The enzyme activity was found to be dependent on metal ions: the addition of $Mg^{2+}$ and $CO^{2+}$ increased the activity, whereas EDTA inhibited it. With p-nitrophenyl phosphate as the substrate, T351 APase had a Michaelis constant ($K_{m}$) of $3.9{\times}10^{-5}M$. The enzyme catalyzed the hydrolysis of a wide variety of phosphorylated compounds.

• 생명과학회지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1450-1457
• /
• 2015

화석 연료의 고갈과 환경 문제를 극복하기 위하여 식물성 바이오매스를 이용한 바이오연료의 생산이 큰 주목을 받고 있는 가운데 화학적 전처리를 하지 않은 바이오매스를 직접 분해할 수 있는 그램 양성 초호열성 세균 Caldicellulosiruptor bescii에 대한 관심이 높아지고 있다. C. bescii는 식물 세포벽을 구성하는 셀룰로스, 헤미셀룰로스 등의 분해 뿐만 아니라 세포벽을 연결시켜주는 pectin도 효율적으로 분해할 수 있는데 최근 C. bescii의 genetic tool이 개발되면서 바이오매스 분해에 관여하는 효소의 특성 규명과 아울러 대사공학적 방법으로 바이오에탄올을 생산하는 통합바이오공정(consolidated bioprocessing; CBP)의 개발이 가능케 되었다. 본 총설에서는 초고온성 세균인 C. bescii를 이용한 식물성 바이오매스의 분해와 바이오에탄올의 생산에 대한 최신 연구결과를 소개하고 향후 전망에 대해 논하고자 한다.