• 제목/요약/키워드: whole cell biocatalyst

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Expression of Bacillus macerans Cyclodextrin Glucanotransferase on the Cell Surface of Saccharomyces cerevisiae.

  • 김규용;김명동;한남수;서진호
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.191-193
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    • 2000
  • B. macerans 유래의 CGTase를 yeast surface display기술을 이용하여 S. cerevisiae의 표면에 발현된 것을 halo-test와 immunofluorescence microscopy와 flow cytometry를 통하여 확인하였다. 재조합 효모는 효소의 cyclization작용을 저해하고 CD의 분해작용을 촉진하는 glucose와 maltose를 제거하는 발효공정과 표면 발현된 CGTase의 cyclization 공정을 동시에 수행할 수 있어 CD의 생산, 분리공정을 효율적으로 개선하였다.

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Methylosinus trichosporium OB3b를 이용한 메탄올의 생산 (Production of Methanol by Resting Cells of Methylosinus trichosporium OB3b)

  • 박성훈;추석열
    • KSBB Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.341-350
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    • 1993
  • 본 연구에서는 sMMO를 갖는 메탄 자화균인 M. triclwsporium OB3b를 이용하여 메탄올 생산을 위한 기초실험을 수행하였다. 중요한 결과를 요약하면 다음과 같다(Table 2). 1. 세포 내 NADH의 재생을 위해 개미산을 첨가 할 때 whole-cell의 sMMO 활성은 pH 7.0 및 $30^{\circ}C$ 에서 최대값을 보이며 propylene을 기질로 할 경우 약 130nmol/mg cell min 정도이다. 2. 인산은 MMO와 MDH 활성을 모두 저해하나 M MDH에 대한 저해 정도가 훨씬 크므로 메탄올 합성 에 사용이 가능하다. Noncompetitive mode를 가정 할 때 저해상수는 각각 185mM(MMO) 및 42mM ( (MDH)이었다. 3. 메탄올은 MMO 활성을 저해하며 noncompeti­t tive mode를 가정할 때 propylene기질의 경우 2 21mM 이었다. 4. 균체 내 sMMO 활성은 성장이 멈춰진 상태에 셔 비교적 때}른 속도로 감소하며 고농도 인산용액에 서 그 속도가 더 빨라진다. 5. 인산농도 91mM에서 메탄은 메탄올로 산화되 어 축적되며 4.5시간 동안 에탄올의 생성속도는 평 균 79nmol/mg min이었다.

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Novel Properties for Endoglucanase Acquired by Cell-Surface Display Technique

  • Shi, Baosheng;Ke, Xiaojing;Yu, Hongwei;Xie, Jing;Jia, Yingmin;Guo, Runfang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권11호
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    • pp.1856-1862
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    • 2015
  • In order to improve the stability of endoglucanase under thermal and acidic conditions, the endoglucanase gene was fused to the N-terminus of the Saccharomyces cerevisiae pir gene, encoding the cell wall protein PIR. The fusion gene was transformed into Pichia pastoris GS115 for expression. A resulting strain with high expression and high activity was identified by examining resistance to Geneticin 418, Congo red staining, and quantitative analysis of enzyme activity. SDS-PAGE analysis revealed that the endoglucanase was successfully displayed on the yeast cell surface. The displayed endoglucanase (DEG) showed maximum activity towards sodium carboxyl methyl cellulose at approximately 275 IU/g cell dry weight. DEG exhibited greater than 60% residual activity in the pH range 2.5-8.5, higher than free endoglucanase (FEG), which had 40% residual activity at the same pH range. The highest tolerated temperature for DEG was 70℃, much higher than that of FEG, which was approximately 50℃. Moreover, DEG showed 91.1% activity at 65℃ for 120 min, while FEG only kept 77.8% residual activity over the same period. The half-life of DEG was 270 min at 65℃, compared with only 150 min for FEG. DEG could be used repeatedly at least three times. These results suggest that the DEG has broad applications as a yeast whole-cell biocatalyst, due to its novel properties of high catalytic efficiency, acid-thermal stabilities, and reusability.

Pseudomonas sp. BCNU 154 유래의 유기용매 내성 리파아제 (Organic Solvent-tolerant Lipase from Pseudomonas sp. BCNU 154)

  • 최혜정;황민정;서정윤;주우홍
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1246-1251
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    • 2013
  • 산업공단지역의 폐수에서 분리한 유기용매 내성 Pseudomonas sp. BCNU 154 리파아제의 최적조건은 $37^{\circ}C$, pH8로 조사되었다. BCNU 154의 crude 리파아제는 toluene에서 2시간 반응시 효소활성 약 6.01 U/ml (117.53%)로 가장 안정한 것으로 나타났다. 한편 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $NH_4{^+}$, $Na^+$ 이온 및 triton X-100은 효소를 활성화시킨 반면에 $Ba^{2+}$, $Hg^{2+}$$Zn^{2+}$ 이온은 효소활성을 억제하였다. Pseudomonas sp. BCNU 154 리파아제는 상용 고정화 효소인 Novozym 435와 비교해서도 안정한 활성을 보였다. 그러므로 유기용매 내성 리파아제는 별도의 고정화 처리없이도 화학산업공정에서 가능성 있는 whole cell 생물촉매로서 유용할 것으로 판단된다.

Production of ʟ-Theanine Using Escherichia coli Whole-Cell Overexpressing γ-Glutamylmethylamide Synthetase with Baker's Yeast

  • Yang, Soo-Yeon;Han, Yeong-Hoon;Park, Ye-Lim;Park, Jun-Young;No, So-young;Jeong, Daham;Park, Saerom;Park, Hyung Yeon;Kim, Wooseong;Seo, Seung-Oh;Yang, Yung-Hun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권5호
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    • pp.785-792
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    • 2020
  • ʟ-Theanine, found in green tea leaves has been shown to positively affect immunity and relaxation in humans. There have been many attempts to produce ʟ-theanine through enzymatic synthesis to overcome the limitations of traditional methods. Among the many genes coding for enzymes in the ʟ-theanine biosynthesis, glutamylmethylamide synthetase (GMAS) exhibits the greatest possibility of producing large amounts of production. Thus, GMAS from Methylovorus mays No. 9 was overexpressed in several strains including vectors with different copy numbers. BW25113(DE3) cells containing the pET24ma::gmas was selected for strains. The optimal temperature, pH, and metal ion concentration were 50℃, 7, and 5 mM MnCl2, respectively. Additionally, ATP was found to be an important factor for producing high concentration of ʟ-theanine so several strains were tested during the reaction for ATP regeneration. Baker's yeast was found to decrease the demand for ATP most effectively. Addition of potassium phosphate source was demonstrated by producing 4-fold higher ʟ-theanine. To enhance the conversion yield, GMAS was additionally overexpressed in the system. A maximum of 198 mM ʟ-theanine was produced with 16.5 mmol/l/h productivity. The whole-cell reaction involving GMAS has greatest potential for scale-up production of ʟ-theanine.

Characterization of Styrene Catabolic Genes of Pseudomonas putida SN1 and Construction of a Recombinant Escherichia coli Containing Styrene Monooxygenase Gene for the Production of (S)-Styrene Oxide

  • Park Mi-So;Bae Jong-Won;Han Ju-Hee;Lee Eun-Yeol;Lee Sun-Gu;Park Sung-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권7호
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    • pp.1032-1040
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    • 2006
  • Some Pseudomonas species can grow on styrene as a sole carbon and energy source. From the new isolate Pseudomonas putida SN1, the genes for styrene catabolism were cloned and sequenced. They were composed of four structural genes for styrene monooxygenase (styA and styB), styrene oxide isomerase (styC), and phenylacetaldehyde dehydrogenase (styD), along with two genes for the regulatory system (styS and styR). All the genes showed high DNA sequence (91% to 99%) and amino acid sequence (94% to 100%) similarities with the corresponding genes of the previously reported styrene-degrading Pseudomonas strains. A recombinant Escherichia coli to contain the styrene monooxygenase from the SN1 was constructed under the control of the T7 promoter for the production of enantiopure (S)-styrene oxide, which is an important chiral building block in organic synthesis. The recombinant E. coli could convert styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (ee >99%) when induced by IPTG The maximum activity was observed as 140 U/g cell, when induced with 1 mM IPTG at $15^{\circ}C$.

Pseudomonas sp. BCNU 171이 생산하는 유기용매 내성 리파아제 (Organic Solvent Stable Lipase from Pseudomonas sp. BCNU 171)

  • 최혜정;권기석;주우홍
    • 생명과학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.345-348
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    • 2015
  • 유기용매 내성 Pseudomonas sp. BCNU 171 균주가 생산하는 유기용매 내성 리파아제의 최적활성은 pH 8과 37℃로 나타났다. BCNU 171 균주가 생산하는 세포외 리파아제는 고농도의 다양한 유기용매하에서 안정성이 증가하는 것으로 나타났다. 리파아제의 안정성은 xylene (137%) 첨가시 가장 높은 것으로 확인되었고, toluene (131%), octane (130%) 그리고 butanol (104%) 순으로 안정성이 높은 것으로 나타났다. 전체적으로 대부분의 용매에서, 상용 고정화 효소(Novozyme 435)와 비교하여 효소안정성이 높은 것으로 나타났다. 나아가 NH4+, Na+, Ba2+, Hg2+, Ni2+, Cu2+및 Ca2+의 존재하에서 약 90%로 효소 안정성을 유지하였으며 다양한 유화제 첨가시에는 현저하게 안정성이 증가하였다. 그러므로 Pseudomonas sp. BCNU 171의 유기용매 내성 리파아제는 잠재성이 높은 whole cell 생물촉매로서 사용가능 할 것이며, 고정화 하지 않고도 유기용매에서의 공업적인 화학공정에서 효소를 이용한 합성에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Developement of novel enzyme system for production of enantiomerically pure ${\beta}-amino$ acids : Kinetic resolution of racemic 3-amino-n-butanoic acid using transaminase from Alcaligenes denitrificans Y2k-2

  • 임성엽;조병관;김병기
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.579-582
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    • 2000
  • (R,S)-3-amino-n-butanoic acid에 대한 광학분할 능력이 우수한 균주 Alcaligenes denitrificans Y2k-2를 토양으로부터 분리하였다. 광학분할 반응에 관계하는 효소는 트랜스아미나제로 추정되며, 아민 수용체에 대한 특이성에서 크기가 작을수록 반응성이 높아지는 경향이 있다. pyruvate에 의한 기질저해 현상이 나타나는데, 효율적인 생산 체계를 갖추기 위해서 이 문제를 해결할 필요가 있으며 현재 효소의 정확한 특성을 파악하기 위한 실험을 진행 중이다.

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