• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권3호
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• pp.454-460
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• 2007

Enzymatic properties and substrate specificity of recombinant $\beta-glycosidases$ from a hyperthermophilic archaeon, Sulfolobus shibatae (rSSG), were analyzed. rSSG showed its optimum temperature and pH at $95^{\circ}C$ and pH 5.0, respectively. Thermal inactivation of rSSG showed that its half-life of enzymatic activity at $75^{\circ}C$ was 15 h whereas it drastically decreased to 3.9 min at $95^{\circ}C$. The addition of 10 mM of $MnCl_2$ enhanced the hydrolysis activity of rSSG up to 23% whereas most metal ions did not show any considerable effect. Dithiothreitol (DTT) and 2-mercaptoethanol exhibited significant influence on the increase of the hydrolysis activity of rSSG rSSG apparently preferred laminaribiose $(\beta1\rightarrow3Glc)$, followed by sophorose $(\beta1\rightarrow2Glc)$, gentiobiose $(\beta1\rightarrow6Glc)$, and cellobiose $(\beta1\rightarrow4Glc)$. Various. intermolecular transfer products were formed by rSSG in the lactose reaction, indicating that rSSG prefers lactose as a good acceptor as well as a donor. The strong intermolecular transglycosylation activity of rSSG can be applied in making functional oligosaccharides.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1417-1422
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• 2012

Alkyl-glucoside의 생산을 위하여 상용화 cellulase인 Celluclast의 당전이 반응을 사용하였다. 5가지 종류의 알코올을 acceptor molecule로 하여 반응을 살펴본 결과 methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol 그리고 butanol에서 당전이 반응이 일어남을 확인하였다. 반응 수율이 높았던, methyl alcohol과 ethyl alcohol의 반응산물을 MALDI-TOF MS와 효소적인 방법을 사용하여 각각의 산물이 methyl ${\beta}$-D-glucopyranoside와 ethyl ${\beta}$-D-glucopyranoside임을 확인하였다. 시간대별 methyl-glucoside와 ethyl-glucoside의 생산량을 비교하여 본 결과 9시간에서 최대 생산 수율 65% (mol/mol)와 59%(mol/mol)를 각각 보였으며, 이후 반응은 진행되지 않았다. Cellulose의 당전이 반응으로 생성된 부산물인 glucose를 제거하기 위하여 고정화 효모 system을 도입하였고, 그 결과 glucose를 모두 제거할 수 있었다. 이상의 결과에서 Celluclast를 이용한 alkyl-glucoside의 생산을 성공적으로 수행하였고, 고정화 효모 system을 도입하여 친환경적으로 부산물을 제거하여 고순도의 ethyl-glucoside를 생산하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권1호
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• pp.93-97
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• 1991

호알칼리성 Bacillus sp. YC-335가 생산하는 CGTase의 효소학적 특성 및 작용반응을 살펴보았다. ${\alpha}-CD,\;{\beta}-CD$ 및 ${\gamma}-CD$로부터 glucosyl residues를 설탕으로 전이시키는 반응에 대한 효소의 최대 반응속도, Vmax 값은 각각 $16.13,\;21.8,\;9.8{\mu}moles glucose/min/mg\;protein$이었으며 Km 값은 각각 1.68, 0.33, 0.37 mM이었다. 효소의 전분 가수분해활성은 여러 당류에 의해 촉진되었으며 특히 전분 가수분해 산물인 maltose와 glucose에 의한 효과가 가장 좋았다. 이 효소는 ${\beta}CD$에 의해 효소의 전분 분해활성이 저해되었으며 비경쟁적 저해형식을 보였다. 또한 전분으로부터 효소작용에 의해 생성된 산물을 총당량법 및 HPLC 분석을 통해 조사한 결과 이 효소는 cyclization 작용 뿐만 아니라 transglycosylation 작용과 disproportionation 작용을 가지는 것으로 확인하였다.

• 한국균학회지
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• 제21권1호
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• pp.28-37
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• 1993

섬유소 분해균인 P. verrculosum의 배양 여액으로부터 endo형 cellulase 인 CMCase IV를 정제하였다. CMCase IV는 13%의 탄수화물과 4.0의 pl값을 가진 산성, 당단백질이었다. CMCase IV의 SDSPAGE 상에서 분자량은 52 KDa이었으며, 효소 활성을 위한 최적 pH 및 온도는 5.0과 $50^{\circ}C$ 였다. CMCase IV를 CMC에 반응시 대부분 glucose와 cellobiose가 생산되었으며, 또한 동시에 transglycosylation 작용을 함께 갖는 것으로 사료되었다. Cellulase 활성 염색법(zymogram)을 통해서 P. verruculosum의 cellulase component가 배지 내에서 aggregation 되어있지 않음을 알 수 있었다. P. verruculosum mRNA의 in vitro 번역을 통하여 CMCase IV를 coding하는 번역산물이 동정 되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권1호
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• pp.56-63
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• 2013

We have characterized the putative ${\alpha}$-glucosidase gene (st2525) selected by total genome analysis from the acidothermophilic crenarchaeon Sulfolobus tokodaii strain 7. The ORF was cloned and expressed as a fusion protein in Escherichia coli, and recombinant ST2525 was purified by Ni-NTA affinity chromatography. Maximum activity was observed at $95^{\circ}C$ and pH 4.0, and the enzyme exhibited stability with half-lives of 40.1 min and 7.75 min at extremely high temperatures of $100^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$, respectively. The enzyme retained at least 85% of its maximal activity in the pH range of 4.0-11.0. ST2525 exclusively hydrolyzed ${\alpha}$-1,4-glycosidic linkages of oligosaccharides in an exo-type manner, with highest catalytic efficiency toward maltotriose. The enzyme also displayed transglycosylation activity, converting maltose to isomaltose, panose, maltotriose, isomaltotriose, etc. From these results, ST2525 could be potentially useful for starch hydrolysis as well as novel synthesis of oligosaccharides in industry.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권2호
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• pp.104-110
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• 2012

Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 ${alpha}$-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된 glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-${alpha}$-D-glucopyranoside($pNP{\alpha}G$)를 수용체로, 그리고 $pNP{\alpha}G$가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2006년도 제47회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.78.2-78.2
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• 2006

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-36
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• 2004

토양으로부터 CGTase를 생산하는 새로운 호열성 세균을 분리하였으며, 형태 및 생리적 특성과 16S ribosomal DNA의 염기서열을 분석한 결과 Geobacillus thermosacchalytycus 로 동정하였다. 호열성 G. thermosacchalytycus가 분비하는 CGTase를 한외여과, 소수성 Phenyl Sephadex CL-4B 클로마토그래피 , 그리고 gel filtration의 순서로 분리 정제하여 정제도 28.2배, 정제수율 12.2%, 그리고 specific activity가 4952.5 units/mg인 CGTase를 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase의 분자량은 69,000 dalton이었고, terminal amino sequence는 Asn-Leu-Asn-Lys-Val-Asn-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Val-Tyr-Gln-Ile이었다. 최적 pH 및 온도는 각각 pH 6와$ 50^{\circ}C$였고, pH 6-8과 $60^{\circ}C$에서 장기간 보존할 수 있는 중성 pH의 내열성 효소임을 알 수 있었다. 내열성 CCTase의 cyclization과 coupling 반응의 특정을 검토한 결과 G. thermosacchalytycus가 생산하는 내열성 효소는 $\alpha$-type CGTase이었고, cyclization 반응보다는 coupling반응에 적합한 당전이성이 높은 효소임을 알 수 있었다. 당전이 반응에서 기질 특이성을 검토한 결과 당공여체로는 가용성 전분 그리고 당수용체로는 배당체인 stevioside에 대해 높은 기질 특이성을 보였다. 당전이 반응은 당수용체와 당공여체가 효소와 무작위로 결합하여 진행되는 random ternary complex mechanism으로 반응이 수행되었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권1호
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• pp.67-71
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• 2001

Most of the Cyclodextrin glucanotransferase (Gtases) which have been produced from B. subtilis were found to be excreted from the cells during cultivation. Immobilized whole cell CGTase from B. subtilis was prepared by encapsulating the broth solution which had been concentrated ten times with a rotary vacuum evaporator. Cyclization activity of CGTase was reduced by about 10% during the concentrating process, however, its transglycosylation activity, to convert xylitol to glucosyl-xylitol, using dextrin as glucosyl donor, increased by a factor of 3 or 5.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권6호
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• pp.568-574
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• 1998

Two types of chitosanases produced from Aspergillus fumigatus KH-94 were purified by ion exchange and gel permeation chromatography. Molecular weights of the enzymes are 22.5 kDa (chitosanase I) and 108 kDa (chitosanase II). pI, optimum pH, and temperature of chitosanase I are 7.3, 5.5, and 70-$80^{\circ}C$, respectively, and those of chitosanase II are 4.8, 4.5~5.5, and 50~$60^{\circ}C$, respectively. Activities of both chitosanases were increased by $Mn^{2+}$ but inhibited by $Cu^{2+}$ and $Hg^{2+}$ . Chitosanase I has endo-splitting activity that hydrolyzes chitopentaose, chitohexaose, and chitosan to chitobiose, chitotriose, and chitotetraose, whereas chitosanase II has exo-splitting activity that hydrolyzes chitobiose and chitosan to glucosamine. Chitosanase II was found to have transglycosylation activity also in the reaction of 2% more chitooligosaccharides as a substrate and at the initial reaction. The higher degree of deacetylation, the stronger activities of chitosanase Iand II toward chitosans. Both chitosanases could hydrolyze chitosan and glycol chitosan but not chitin, cellulose, and carboxymethyl cellulose. To produce higher degree of polymerization of chitooligosaccharides, chitosanase I was used and yielded 80% of recovery.