• 제목/요약/키워드: xylB

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재조합 균주 Escherichia coli가 생산하는 Bacillus stearothermophilus No.236 $\beta$-Xylosidase B의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of $\beta$-Xylosidase B of Bacillus stearothemophilus No.236 Produced by Recombinant Escherichia coli.)

  • 장욱진;조쌍구;최용진
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.297-302
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    • 1998
  • Bacillus stearothermophilus No.236 xylB 유전자가 삽입된 재조합 플라스미드 pKMG12를 가지고 있는 E. coli HB101 균주를 이용하여 B. stearothermophilus $\beta$-xylosidase B을 생산, 정제하고 효소의 일반특성을 조사하였다. Ammonuim sulfate 분획, DEAE-Sepharose CL-6B 이온 교환 크로마토그래피, Sephacryl S-200 및 Superdex 200HR 젤 크로마토그래피의 과정을 거쳐 정제하였으며 정제된 효소는 SDS-PAGE 및 zymogram 실험을 통해 $\beta$-xylosidase B의 단백질임을 확인하였다. 정제 $\beta$-xylosidase B는 반응액의 수소이온 농도와 온도에 매우 민감하며 최적 활성 pH 및 온도는 각각 pH 6.5와 $50^{\circ}C$로 결정되었다. $\beta$-Xylosidase 활성은 1 mM $Mn^{2+}$ 첨가에 의해 약 35% 활성화됨을 보였으나 $Ag^{+}$, $Cu^{2+}$$Hg^{2+}$ 등의 중금속이온의 존재하에서는 거의 완전한 저해를 나타내었다. 또한 본 효소는 비록 높지는 않으나 $\alpha$-arabinofuranosidase 활성도 가지고 있어 B. stearothermophilus No 236의 $\beta$-xylosidase A 효소 보다 최소한 arabinoxylan의 분해에 있어서 더 우수한 효소로 판단되며 o-nitrophenyl-$\beta$-D-xylopyranoside 기질에 대한 $K_{m}$ 값과 $V_{max}$ 값은 각각 6.43 mM과 $1.45\mu$mole/min 로 계산되었다. 한편, $\beta$-xylosidase B 분자량은 gel 여과법으로는 약 160 kDa, 그리고 SDS-PAGE에 의해서는 약 54 kDa로 측정되어 본 효소는 trimer의 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다.

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Viability and Luciferase Activity of Freeze-Dried Recombinant Biosensor Cells for Detecting Aromatic Hydrocarbons

  • Kim, Mi-Na;Park, Hoo-Hwi;Lim, Woon-Ki;Shin, Hae-Ja
    • 대한의생명과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.195-201
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    • 2003
  • Aromatic hydrocarbons are of major concern among genotoxic chemicals due to their toxicity and persistence. Some microorganisms can utilize aromatic hydrocarbons as carbon and energy sources by inducing expression of catabolic operon(s). The XylR regulatory protein activates transcription of the catabolic enzymes to degrade BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene) from its cognate promoters, Pu and Ps upon exposure of the cells to the aromatic hydrocarbons. The activity of XylR on the promoters was previously monitored using luciferase luc reporter system. The xylR, its promoter Pr and the promoter Po for the phenolic compound catabolic operon were introduced upstream of firefly luciferase luc in the pGL3b vector to generate about 7.1 kb of pXRBTEX. Here E. coli harboring the plasmid was freeze-dried under various conditions to fin,d optimal conditions for storage and transport. The cell viability and luciferase activity were maintained better, when the cells were freeze-dried at -7$0^{\circ}C$ in the addition of the 10% skim milk or 12% sucrose. However, coaddition of protectants such as 10% skim milk plus 10% glucose or 12% sucrose plus 10% glucose, resulted in much better viability and bioluminescence activity compared with the effect of single addition of each protectant. In addition, it was shown that the freeze-dried cells maintained almost intact bioluminescent activities and cell viability for at least 1 week after freeze-drying. This work demonstrated that the properly freeze-dried recombinant bacterial cells could be utilized as a whole-cell biosensor for simple and rapid monitoring of BTEX in the environment.

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Pseudomonas sp. Strain DJ77에서 phnF 유전자의 구조 (Structure and Function of the phnF Gene of Pseudomonas sp. Strain DJ77)

  • 이성훈;김성재;신명수;김치경;임재윤;이기성;민경희;김영창
    • 미생물학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.92-96
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    • 1997
  • Pseudomonas sp. strain DJ77로부터 클로닝한 catechol 분해와 관련된 phnDEFG 유전자들이 존재하는 pHENX7에서 phnF 유전자의 염기서열을 밝혔다. Extradiol dioxygenase 유전자인 phnE와, 2-hydroxymuconic semialdehyde dehydrogenase를 생산하는 phnG 유전자 사이에 존재하는 유전자 phnF는 432 bps로 된 하나의 open reading frame(ORF)으로 존재하였고, 여기서 유추한 아미노산은 143개로 분자량 13,859 dalton의 polypeptide를 만들어 내고 있다. phnF 유전자는 Sphingomonas sp. strain HV3 catE 유전자 부위와 sphingomonas yanoikuyae B1의 xylE와 xylG 사이에 존재하는 ORF 부위의 염기서열과 각각 99%, 68.6%의 상동성을 가지고 있었다. 또한 PhnF 단백질의 아미노산서열은 citrobacter freundii DSM30040의 orfY 부위의 아미노산서열과 62.3%의 상동성이 있었다.

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Molecular Cloning and the Nucleotide Sequence of a Bacillus sp. KK-l $\beta$-Xylosidase Gene

  • Chun, Yong-Chin;Jung, Kyung-Hwa;Lee, Jae-Chan;Park, Seung-Hwan;Chung, Ho-Kwon;Yoon, Ki-Hong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권1호
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    • pp.28-33
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    • 1998
  • A gene coding for ${\beta}$-xylosidase from thermophilic xylanolytic Bacillus sp. KK-1 was cloned into Escherichia coli using plasmid pBR322. Recombinant plasmid DNAs were isloated from E. coli clones which were capable of hydrolyzing 4-methylumbelliferyl-${\beta}$-D xylopyranoside. Restriction analysis showed the DNAs to share a common insert DNA. Xylo-oligosaccharides, including xylotriose, xylotetraose, xylopentaose, and xylobiose were hydrolyzed to form xylose as an end product by cell-free extracts of the E. coli clones, confirming that the cloned gene from strain KK-1 is ${\beta}$-xylosidase gene. The ${\beta}$-xylosidase gene of strain KK-1 designated as xylB was completely sequenced. The xylB gene consisted of an open reading frame of 1,602 nucleotides encoding a polypeptide of 533 amino acid residues, and a TGA stop codon. The 3' flanking region contained one stem-loop structure which may be involved in transcriptional termination. The deduced amino acid sequence of the KK-1 ${\beta}$-xylosidase was highly homologous to the ${\beta}$-xylosidases of Bacillus subtilis and Bacillus pumilus, but it showed no similarity to a thermostable ${\beta}$-xylosidase from Bacillus stearothermophilus.

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면역활성 증진을 위한 수삼의 상황버섯 균사체 고체배양으로 조제된 수삼발효물로부터 활성 다당류 분획 (Enhancement of Immunostimulation by Fractionation of Active Polysaccharide from Fermented Ginseng with Phellinus linteus Mycelium in Solid Culture)

  • 김훈;윤현석;정재현;정헌상;황종현;유광원
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.223-232
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    • 2010
  • 면역활성을 증진시키기 위하여 수삼의 상황버섯 균사체 고체 배양을 통하여 발효물을 조제하고 조다당획분(WG-PL-CP)을 분획한 후 DEAE-Sepharose CL-6B column chromatography를 이용하여 3개의 활성 다당획분(WG-PL-CP-II, III와 IV)을 분리하였다. WG-PL-CP-III($100\;{\mu}g/mL$ 농도, saline 대조군의 1.98배)는 시료대조군인 WG-CP-III 또는 PL-CP-III(1.60배 또는 1.65배)보다 효과적인 마크로파지 활성을 나타내었고, Peyer's patch를 경유한 장관면역 활성은 WG-PL-CP-IV(1.56배)에서 관찰되었다. 한편, WG-PL-CP-II와 III(2.01배와 1.94배)는 시료대조군인 WG-CP-II와 III(1.73배와 1.66배) 또는 PL-CP-II와 III(1.79배와 1.72배)의 동일획분과 비교하여 유의적으로 증가된 마크로파지 활성을 나타내었다. 이러한 활성 획분 중 다양한 활성을 갖는 다당획분인 WG-PL-III와 IV는 주로 중성당(73.5%와 67.3%)과 산성당(23.2%와 24.6%)을 포함하는 다당류임을 알 수 있었다. 또한 구성당 분석결과, WG-PL-CP-III는 주로 산성당과 Glc, Ara, Gal, Rha와 Xyl의 구성당이 0.81:1.00:0.49:0.42:0.28:0.20의 molar ratio을 보이고 있는 반면, WG-PL-CP-IV는 산성당과 Ara, Rha, Gal, Xyl와 Glc가 1.00:0.75:0.69:0.63:0.42:0.34의 비율로 구성되었음을 나타내었다. 따라서 이러한 활성 다당획분이 수삼의 상황버섯 균사체 고체배양 발효물의 면역활성 증진에 중요하게 관여하고 있는 것으로 생각된다.

Pseudomonas sp. strain DJ77 균주에서 extradiol dioxygenase 를 암호화하고 있는 phnE 유전자의 염기배열

  • 김영창;신명수;윤길상;박영순;김욱현
    • 미생물학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.8-14
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    • 1992
  • Pseudomonas sp. DJ77로부터 extradiol dioxygenase 유전자(phnE)를 클로닝하고 염기배열을 결정하였다. 921 bp의 open reading frame (ORF) 이 존재하였고 개시코돈 앞에서 Shine-Dalgarno sequence를 발견하였다. phnE 유전자에서 만들어지는 PhnE 단백질은 분자량이 34,449 Da 인데 SDS-polycrylamide gel 전기영동에 의해 측정된 분자량과 일치하였다. PhnE는 NahH, XylE, DmpB 등과 아미노산 배열의 상동성의 약 50% 였다. DJ77에는 bphC와 같은 3형의 extradiol dioxygenase 유전자는 발견할 수 없었다. DJ77 과 JM101(pPE17)은 catechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2, 3-dihydroxybiphenyl 등의 기질을 meta-cleavage 하여 노란색 화합물을 생성할 수 있었다.

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Purification and Characterization of the Bacillus sp. KK-l $\beta$-Xylosidase from a Recombinant Escherichia coli

  • Jung, Kyung-Hwa;Chun, Yong-Chin;Lee, Jae-Chan;Park, Seung-Hwan;Yoon, Ki-Hong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권3호
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    • pp.258-263
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    • 1998
  • ${\beta}$-Xylosidase was purified from the recombinant Escherichia coli carrying the Bacillus sp. KK-1 ${\beta}$-xylosidase gene (xylB). The molecular mass of the purified enzyme was estimated to be 62 kDa by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. However, the apparent molecular mass of the ${\beta}$-xylosidase was 140 kDa, indicating that the native ${\beta}$-xylosidase has an oligomeric structure composed of two identical subunits. The isoelectric point was determined to be pH 5.5. The enzyme was highly active on p-nitrophenyl-$\beta$-D-xylopyranoside but it barely hydrolyzed xylan substrates, and did not exhibit activity towards carboxymethylcellulose and p-nitrophenyl-${\beta}$-D- glucopyranoside. The enzyme had a pH optimum for its activity at pH 6.5 and a temperature optimum at $40^{\circ}C$. The enzyme activity was completely inhibited by the presence of $Hg^{++}$, and also markedly inhibited by D-xylose and D-glucose.

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재조합 균주 Escherichia coli가 생산하는 Bacillus stearothermophilus Exo-xylanase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Exo-xylanase from Escherichia coli Cells Harboring the Recombinant Plasmid pMGl)

  • 문애란;최용진
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.574-582
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    • 1992
  • Bacillus stearothermophilus exo-xylanase 유전자 DNA가 삽입된 재조합 plasmid pMG1을 가지고 있는 E.coli JM109 exo-xylanase 생산 최적 배양 조건, 생산 효소의 정제 및 정제 효소의 특성 등을 조사 연구하였다. 상기 재조합 E.coli 균주는 0.5 fructose, 0.5 yeast extract, 1.0 tryptone 및 1.0 sodium chloride가 함유된 배지에서 약 10시간 배양했을 때 최대량의 효소를 생산하였으며 생산효소의 94는 세포내에 존재하는 것으로 분석되었다. 생산 효소는 ammonium sulfate 분획, ion exchange chromatography 및 gel filtration 등의 과정을 거쳐 단일 단백질로 정제하였으며 정제 효소는 pH 6.0과 $45^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다.또한 1mM $Ca^{2+}$$Co^{2+}$ 이온의 첨가는 각각 약 25% 정도의 활성화 효과를 나타내는 반면, 본 효소의 pNPX에 대한 $K_{m}$은 2.75mM, pl값을 4.7, 그리고 분자량은 gel-filtration 법으로는 약 200,000dal., SDS-polyacrylamide gel 전기영동법으로는 약 66,000dal 으로 측정되어 세 개의 동일한 subunit로 구성된 효소 단백질인 것으로 추정되었다. 본 정제 효소는 xylobiose, xylotrioxe 및 xylotetraose 등의 xylo-oligosaccharide를 효과적으로 분해함은 물론이고, 분해율은 낮으나 birchwood xylan, larchwood xylan 및 oatspelt xylan 등의 xyland에도 작용, xylose 생산을 확인함으로써 본 효소는 그 예가 극히 드문 bacterial exo-xylanase인 것으로 분류되었다.

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