• 미생물학회지
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• 제44권2호
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• pp.116-121
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• 2008

Haloperoxidase를 생산하는 미생물을 분리하기 위하여 국내 연근해와 남북극 등의 해양시료에서 분리된 방선균 균주를 대상으로 탐색을 수행하여 남해 백도 해조류 추출물로부터 분리된 한 종류의 방선균(#1460)에서 높은 haloperoxidase 활성이 확인되었다. 본 균주의 생리.생화학적 특성은 Streptomyces 속과 유사하며 생산되는 haloperoxidase는 세포 조 추출물로부터 ammonium sulfate precipitation, High-Q column chromatography, gel permeation chromatography, Hydroxyapetite chromatography 그리고 hydrophobic interaction chromatography를 통하여 42%의 수율과 purification fold 70으로 정제하였다. 본 효소의 최적 반응 pH는 7이고 pH 8에서 더 높은 안정성을 보여 $60^{\circ}C$에서 1시간 반응에 효소활성의 50%가 생존한다. 또 cyanide와 azide 이온에 의해 강한 저해현상을 보인다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제10권4호
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• pp.275-281
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• 1982

Trypsin에 대한 강한 저해물질을 생성하는 Streptomyces속 균주 AS-707을 토양으로부터 얻어 그 배양액에서 Trypsin inhibitor를 분리정제하여 저해물질의 안정성과 여러가지의 protease에 대한 저해성 여부를 검토한 결과는 다음과 같다. 배양액을 Amberlite IRC-50에 흡착 methanol추출. 2차 Amberlite IRC-50, CM-cellulosecolumn chromatography로 정제하여 active amorphous powder를 얻었는데 이 때의 비율은 26%였다. 분리정제된 물질은 trypsin 이외에 papain, $\alpha$-chymotrypsin, Azotobacter vineiandi protease와 Bacillus subtilis protease 등에 대해서도 저해작용을 나타내었으며, 안정성은 비교적 커서 10$0^{\circ}C$에서 120분간 가열해도 잔존활성이 약90%였으며, pH처리에 대해서는 37$^{\circ}C$에서 처리하면 산에서 Alkali에 걸치는 대단히 넓은 pH범위 (pH 2.0~12.0)에서 안정하였으나 6$0^{\circ}C$에서 처리하면 산에서는 안정하였으나 Alkali에서는 불안정하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1724-1730
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• 2012

An ${\alpha}$-L-arabinofuranosidase (TmAFase) from Thermotoga maritima MSB8 is a highly thermostable exo-acting hemicellulase that exhibits a relatively higher activity towards arabinan and arabinoxylan, compared with other glycoside hydrolase 51 family enzymes. In the present study, we carried out the enzymatic characterization and structural analysis of TmAFase. Tight domain associations found in TmAFase, such as an inter-domain disulfide bond (Cys306 and Cys476) in each monomer, a novel extended arm (amino acids 374-385) at the dimer interface, and total 12 salt bridges in the hexamer, may account for the thermostability of the enzyme. One of the xylan binding determinants (Trp96) was identified in the active site, and a region of amino acids (374-385) protrudes out forming an obvious wall at the substrate-binding groove to generate a cavity. The altered cavity shape with a strong negative electrostatic distribution is likely related to the unique substrate preference of TmAFase towards branched polymeric substrates.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제59권9호
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• pp.20.1-20.9
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• 2017

Background: Ribonuclease (RNase) is one of the few toxic proteins that are present constantly in snake venoms of all types. However, to date this RNase is still poorly studied in comparison not only with other toxic proteins of snake venom, but also with the enzymes of RNase group. The objective of this paper was to investigate some properties of RNase from venom of Vietnam cobra Naja atra. Methods: Kinetic methods and gel filtration chromatography were used to investigate RNase from venom of Vietnam cobra. Results: RNase from venom of Vietnam cobra Naja atra has some characteristic properties. This RNase is a thermostable enzyme and has high conformational stability. This is the only acidic enzyme of the RNase A superfamily exhibiting a high catalytic activity in the pH range of 1-4, with $pH_{opt}=2.58{\pm}0.35$. Its activity is considerably reduced with increasing ionic strength of reaction mixture. Venom proteins are separated by gel filtration into four peaks with ribonucleolytic activity, which is abnormally distributed among the isoforms: only a small part of the RNase activity is present in fractions of proteins with molecular weights of 12-15 kDa and more than 30 kDa, but most of the enzyme activity is detected in fractions of polypeptides, having molecular weights of less than 9 kDa, that is unexpected. Conclusions: RNase from the venom of Vietnam cobra is a unique member of RNase A superfamily according to its acidic optimum pH ($pH_{opt}=2.58{\pm}0.35$) and extremely low molecular weights of its major isoforms (approximately 8.95 kDa for RNase III and 5.93 kDa for RNase IV).

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권4호
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• pp.349-354
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• 1985

Plasmid pBR322와 runaway Plasmid pSY343을 vector로 사용하여 E. stearothermophilus IAM 11062내의 $\alpha$-amylase 유전자를 E. coli내에 클로닝 하였다. 이때 얻어진 $\alpha$-amylase유전자는 제한효소 Hind III의 말단을 갖고 있는 4.7kb의 크기였으며 E. coli내에서 이들 유전자는 비교적 안정적 있게 유지되고 발현되었다. 재조합 $\alpha$-amylase유전자가 클로닝된 E. coli는 B. stearothermophilus IAM 11062보다 3배의 $\alpha$-amylase를 더 많이 생성하였다. EDTA를 사용한 osmotic shock 방법에 의하여 E. coli내에서 생성된 $\alpha$-amylase는 그 효소 생성량의 75%정도가 periplasm에 존재함이 밝혀졌다. 재조합된 $\alpha$-amylase 유전자에 의해서 E. coli에서 생성된 $\alpha$-amylase는 최적 작용온도가 55$^{\circ}C$로서 이들의 열안정성과 분자량(61,000)도 B. stearothermophilus IAM 11062의 $\alpha$-amylase와 거의 동일하게 나타나 E. coli와 B. stearothermophilus IAM 11062에서 생성된 $\alpha$-amylase는 효소학적 성질이 같음을 보여주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.244-255
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• 2019

Xylose isomerase (XI; E.C. 5.3.1.5) catalyzes the isomerization of xylose to xylulose, which can be used to produce bioethanol through fermentation. Therefore, XI has recently gained attention as a key catalyst in the bioenergy industry. Here, we identified, purified, and characterized a XI (PbXI) from the psychrophilic soil microorganism, Paenibacillus sp. R4. Surprisingly, activity assay results showed that PbXI is not a cold-active enzyme, but displays optimal activity at $60^{\circ}C$. We solved the crystal structure of PbXI at $1.94-{\AA}$ resolution to investigate the origin of its thermostability. The PbXI structure shows a $({\beta}/{\alpha})_8$-barrel fold with tight tetrameric interactions and it has three divalent metal ions (CaI, CaII, and CaIII). Two metal ions (CaI and CaII) located in the active site are known to be involved in the enzymatic reaction. The third metal ion (CaIII), located near the ${\beta}4-{\alpha}6$ loop region, was newly identified and is thought to be important for the stability of PbXI. Compared with previously determined thermostable and mesophilic XI structures, the ${\beta}1-{\alpha}2$ loop structures near the substrate binding pocket of PbXI were remarkably different. Site-directed mutagenesis studies suggested that the flexible ${\beta}1-{\alpha}2$ loop region is essential for PbXI activity. Our findings provide valuable insights that can be applied in protein engineering to generate low-temperature purpose-specific XI enzymes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권1호
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• pp.123-129
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• 2007

The trehalose $({\alpha}-D-glucopyranosyl-[1,1]-{\alpha}-D-glucopyranose)$ biosynthesis genes MhMTS and MhMTH, encoding a maltooligosyltrehalose synthase (MhMTS) and a maltooligosyltrehalose trehalohydrolase (MhMTH), respectively, have been cloned from the hyperthermophilic archaebacterium Metallosphaera hakonesis. The ORF of MhMTS is 2,142 bp long, and encodes 713 amino acid residues constituting a 83.8 kDa protein. MhMTH is 1,677 bp long, and encodes 558 amino acid residues constituting a 63.7 kDa protein. The deduced amino acid sequences of MhMTS and MhMTH contain four regions highly conserved for MTSs and three for MTHs that are known to constitute substrate-binding sites of starch-hydrolyzing enzymes. Recombinant proteins obtained by expressing the MhMTS and MhMTH genes in E. coli catalyzed a sequential reaction converting maltooligosaccharides to produce trehalose. Optimum pH of the MhMTS/MhMTH enzyme reaction was around 5.0 and optimum temperature was around 70 C. Trehalose-producing activity of the MhMTS/ MhMTH was notably stable, retaining 80% of the activity after preincubation of the enzyme mixture at $70^{\circ}C$ for 48 h, but was gradually abolished by incubating at above $85^{\circ}C$. Addition of thermostable $4-{\alpha}-glucanotransferase$ increased the yield of trehalose production from maltopentaose by 10%. The substrate specificity of the MhMTS/MhMTH-catalyzed reaction was extended to soluble starch, the most abundant maltodextrin in nature.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권3호
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• pp.91-97
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• 1976

고온성 방선균으로부터 내열성 $\alpha$-Amylase의 생산과 그 이용 가능성을 검토하기 위하여 토양시료로부터 $\alpha$-Amylase 생산능력이 극히 우수한 구주를 분리하여 분리균의 몇가지 균학적 성질내지는 효소생산을 위한 배양조건을 조사하여 전보에 발표하였으며 본보에서는 공시방선균이 생산하는 $\alpha$-Amylase의 효소학적 일반성질을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 본효소의 최적활성 pH는 6.5이었으며 최적변성온도는 55$^{\circ}C$~$65^{\circ}C$이었다. 2) 본효소의 안정 pH범위는 7.0~8.0에 위치 하였으며 3) 활성에 대한 금속 ion의 영향은 $Ca^{＋＋}$ 및 $Na^{＋＋}$ ion에 의하여 촉진되었으나 중금속 ion인 Fe$^{＋＋}$ Cu$^{＋＋}$ ion등은 현저히 조해함을 보였으며 열안정성에 대한 금속 ion의 효과는 $Ca^{＋＋}$ ion에 의해 증가했다. 4) 본 순소의 Km value는 2.17$\times$$10^{-4}$g per $m\ell$이었으며 5) Activation energy는 12,000$\pm$580 ㎈ per mole 이었다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.180-188
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• 2015

김치로부터 분리한 L. sp. KD 28은 펩타이드성 항균물질인 박테리오신을 생산하였다. 이 박테리오신은 ${\alpha}$-chymotrypsin, proteinase K, lipase, ${\alpha}$-amylase, carboxypeptidase A 효소에 대해서 매우 민감한 반응을 보였다. 낮은 pH 2.0에서 약 염기성의 pH 8.0까지는 항균활성을 온전히 유지하였으나 pH 8.0 이상에서는 항균활성이 감소하기 시작하여 pH 12.0에서는 25%로 감소하였다. L. sp. KD 28는 16S rRNA 분자계통학적 분석을 한 결과 L. lactis와 99% 상동성을 보였다. 또한 김치에서 분리한 L. sp. KD 28이 생산하는 박테리오신은 acetonitrile, isopropanol, methanol, chloroform 및 acetone 등의 유기용매 최종 농도 50%에서 항균활성은 영향을 받지 않았다. 열 안정성의 경우 $80^{\circ}C$까지 한 시간의 열처리에 안정하였으나 $100^{\circ}C$에서는 20분 이상의 열처리에 의해 항균활성이 감소하여 50분간 열처리할 경우 항균활성이 나타나지 않았다. 또한 이 박테리오신은 그람 음성보다는 양성 세균인 M. luteus IAM 1056, L. delbrueckii subsp. lactis KCTC 1058, E. faecium KCTC 3095, B. cereus KCTC 1013, B. subtilis KCTC 1023, S. aureus subsp. aureus KCTC 1916, B. megaterium KCTC 1098, B. sphaericus KCTC 1184 및 L. ivanovii subsp, ivanovii KCTC 3444 등에 대해서 항균활성을 보였다. 박테리오신을 SP-Sepharose 이온교환크로마토그래피로 부분 정제한 후 RP-HPLC 를 통해서 최종적으로 정제하여 tricine-SDS-PAGE를 통해 분자량을 확인한 결과 약 3.4 kDa로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.43-50
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• 2017

본 연구로부터 WJ-1 균주는 제주도에서 수집된 토양샘플로부터 동정되었는데, 형태분화관찰 및 16S rRNA 유전자 염기서열분석과 DNA-DNA hybridization 분석을 통하여 S. glaucescens의 신아종으로 분류되었다. 균주 WJ-1의 주요 cellular fatty acid와 게놈내 G+C 농도는 각각 $C_{15:0}$ anteiso (42.99%)와 74.73 mol%였다. 이 균은 배양액으로부터 준비된 조효소액의 xylanase 활성은 중성 pH 조건 및 $55^{\circ}C$에서 활성이 가장 높았다. S. glaucescens의 조효소액을 이용하여 xylan으로부터 xylotriose 및 xylotetraose를 포함하는 xylooligosaccharide를 제조할 수 있다. 본 연구는 S. glaucescens의 아종에 관한 최초의 보고이며, 관련 종에서 xylanase 활성에 관한 최초의 보고이다. 본 연구 결과로부터, WJ-1 균주는 lignocellulosic biomass의 이용 및 기능성 xylooligosacchade 생산에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.