• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.324-332
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• 2016

왕겨를 탄소원으로 사용하여 증균 배양을 실시함으로써 국내 사찰에서 제조된 된장으로부터 xylan 분해능 우수한 균주를 분리하였다. 분리균 YB-1301은 DNA gyrase subunit B 유전자(gyrB)의 염기서열에 근거하여 Bacillus safensis로 동정되었다. B. safensis YB-1301을 밀기울 또는 여러 종류의 xylan들이 첨가된 배지에서 배양하였을 때 xylanase의 생산성이 급격하게 증가되었다. 특히 birchwood xylan이 첨가된 LB 배지에서 플라스크 배양을 하였을 때 최대 340 U/ml 이상의 xylanase 생산성을 보였다. Xylan이 첨가되지 않은 LB 배지에서는 매우 소량의 xylanase가 균의 성장과 연계되어 항시적으로 생산되지만, xylan이 첨가된 배지에서는 정지기 생육단계에서 xylanase의 생산이 크게 유도되었다. 더구나 xylanase 생합성은 가수분해되지 않은 xylan 보다 xylan의 효소적 가수분해 산물에 의해 더 빠르게 유도되었다. 또한 B. safensis YB-1301의 배양상등액에 존재하는 xylanase는 55℃와 pH 6.5−7.0의 반응조건에서 최대활성을 나타냈다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권1호
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• pp.59-68
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• 2023

Xylanase is an industrially relevant enzyme used for the production of xylobiose and xylose. Various methods are used to enhance the microbial yield of xylanase. In the present study, co-culturing of Bacillus subtilis and Bacillus pumilus were investigated using submerged fermentation for xylanase production, which was markedly increased when sal, sagwan, newspaper, wheat bran, and xylan were used as single carbon sources. Maximum xylanase production was reported after 5 days of incubation in optimized media at pH 7.0 and 37℃, resulting in 2.69 ± 0.25 µmol/min by coculture. The 1:1 ratio of sal and sagwan in optimized production media was shown to be suitable for xylanase synthesis in submerged fermentation (SMF). In comparison to mono-culture using B. pumilus and B. subtilis, co-culturing resulted in an overall 3.8-fold and 2.15-fold increase in xylanase production, respectively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제2권3호
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• pp.133-140
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• 1974

1. 고온성 사상균인 Myriococcum albomyces의 밀기울 액체배양액에는 xylanase 활성이 있다. 2. Xylanase의 최적 pH는 5.0이었다. 그리고 xylanase의 pH 안정범위는 pH 4.0~7.0 이었다. 3. Xylanase의 최적온도는 5$0^{\circ}C$ 이었다. 4. Xylanase의 열안정성은 $65^{\circ}C$에서 65분간 안전하였다. 5. 액체 배양약은 SE-Sephadex, DEAE-Sepadex 및 Sephadex G-100 column chronatography 로 2종의 xylanase(A. B)를 분리하였다. 6. 정제 xylanase A는 액화형의 xylanase이고 정제 xylanase B는 당화형의 xylanase이었다. 7. 정제 xylanase A의 최적 pH는 4.0, pH 안정성 3.0~8.0 온도안정성은 7$0^{\circ}C$에서 60분간이었고 정제 xylanase B의 최적 pH 5.0 pH, 안정성 4.0~8.5 온도 안정성은 $65^{\circ}C$에서 60분간이었다.

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.734-738
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• 2005

Xylanase를 생산하는 알칼리 내성 Bacillus alcalophilus AX2000의 chromosomal DNA로부터 xylanase 유전자를 cloning하여 그 염기배열 순서를 결정한 다음 이로부터 유전자 발현에 관련된 구조를 분석하였다. Xylanase 유전자의 cloning을 위해 제한효소 PstI으로 절단한 B. alcalophilus AX2000의 chromosomal DNA와 pUC19을 ligation 시켜 E. coli $DH5\alpha$에 형질전환시킨 후 형질전환체 중에서 xylanase 활성을 나타내는 재조합 plasmid pXTY99를 분리하였다. 재조합 plasmid pXTY99은 pUC19의 PstI 부위 내에 7kb의 외래 DNA가 삽입 되 었다. Cloning된 xylanase 유전자(xynT)의 염기배열을 분석한 결과 유전자의 크기는 1,020 bp이었고 이는 340개의 아미노산으로 구성된 분자량 40 kDa의 poly-peptide를 coding하고 있었다. 이 염기배열은 AUG 개시 codon으로부터 각각 259와 282 base상류에 TACAAT의 -10 box와 GTTCACA인 -35 box로 추정되는 염기배열이 존재하였으며 ribosome 결합부위가 존재하였다. B. alcalophilus AX2000의 xylanase와 아미노산배열의 유사성이 가장 높은 xylanase는 Bacillus sp. N137과 B. stearothemophilus 21 유래의 xylanase로 각각 $61\%$와 $59\%$의 유사성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권3호
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• pp.271-279
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• 1992

내알카리성 및 내열성 xylanase를 생산하는 토양분리균인 Bacillus stearothermophilus의 chromosomal DNA와 pBR322 plasmid DNA의 HindIII 절단 DNA 단편을 ligation 시켜 E.coli HB101들 형질전환, 약 5천개의 형질전환체를 얻었으며 이들 중에서 세개의 xylanase 양성 형질전환체를 분리하였다. 상기 세 xylanase 양성 형질전환체들로부터 분리한 제조합 plasmid(pMG11, pMG12 및 pMG13)는 다 같이 xylanase 활성과 관계되는 B.stearothermophilus 유래의 동일 4kb 외래 DNA를 가지고 있었으나, pMG13은 외래 DNA의 삽입 방향만이 다름을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.912-919
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• 2012

Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)와 Beechwood xylan을 각각 기질로 사용하여 trypan blue를 첨가하여 제작한 Agar-LB 배지 상에서 명확한 활성환을 형성하는 균주를 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 Bacillus subtilis로 동정하여 B. subtilis NC1로 명명하였다. B. subtilis NC1 유래 cellulase와 xylanase는 CM-cellulose와 Beechwood xylan에 대하여 각각 높은 효소 활성을 보였으며, 두 효소 모두 pH 5.0과 $50^{\circ}C$의 조건하에서 가장 높은 효소 활성을 보였다. B. subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning하기 위하여 shot-gun cloning 방법을 이용하여 B. subtilis NC1 염색체 DNA로부터 효소 유전자를 cloning하여 유전자 배열을 규명한 결과 cellulase 유전자는 아미노산 499개를 암호화하는 1,500 bp의 open reading frame (ORF)으로 이루어져 있었으며, 아미노산 배열로부터 추정되는 분자량은 55,251 Da 이었다. 그리고, xylanase에 대한 유전자는 아미노산 422개를 암호화하는 1,269 bp의 ORF로 이루어져 있었으며 유전자 유래 아미노산 배열로부터 추정되는 단백질 분자량은 47,423 Da 이었다. 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 glycoside hydrolase family (GH) 5에 속하는 cellulase와 xylanase는 GH30에 속하는 xylanase와 높은 상동성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.204-211
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• 2015

새만금 갯벌로부터 xylan과 locust bean gum (LBG)을 분해하는 미생물을 분리하여 그 생화학적 특성과 16S rRNA 서열을 조사한 결과 Bacillus subtilis로 확인되었다. 분리균 YB-30은 konjac이나 LBG가 존재한 상태에서 배양할 경우 mannanase의 생산성이 급격하게 증가되며, 밀기울이 존재하에서는 xylanase의 생산성이 증가되였다. Konjac (3.5%)과 밀기울(1%)이 동시에 첨가된 배지에서 균의 성장이 정지기에 진입하였을 때 mannanase와 xylanase의 생산성이 최고 수준에 도달하였다. 배양상등액의 mannanase와 xylanase는 60℃와 pH 6.0, 55℃와 pH 5.5에서 각각 최대 활성을 보였다. 고온에서는 두 효소 모두 안정하지는 않았으며 xylanase가 mannanase보다 안정성이 낮았다. 밀기울은 쌀기울보다 많은 양의 arabinoxylan을 함유하고 있으므로 배양상등액으로 분해하였을 때 밀기울로부터 생성되는 환원당의 양이 더 많은 것으로 확인되었으며, 이로 보아 B. subtilis YB-30에 의해 생산되는 xylanase와 mannanase는 사료첨가용 효소로 활용 가능성이 높다고 여겨진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.157-164
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• 2003

알칼리성 xylanase를 생산하는 균주를 토양으로부터 분리한 후 동정을 실시한 결과 Bacillus alcaiophilus으로 판명되었다. B. alcalophilus AX2000으로 명명한 본 균주는 pH 10.5에서 생육이 가장 좋았으며 효소활성도 가장 높았고 배지 중에 탄소원과 질소원으로서 0.5%(w/v) birchwood xylan과 0.5%(w/v) polypeptone/yeast extract를 각각 사용하였을 경우에 최대의 xylanase생산성을 나타내었다. Xylanase의 생합성근 glucose에 의한 catabolite repression을 받았으며 고농도의 xylose에 의해 효소의 생합성이 저해되었다. 조효소의 최적활성은 pH 10과 $50^{\circ}C$에서 나타났으며, pH 5에서 11까지의 넓은 pH범위에서 활성이 안정하게 유지되었고 효소의 열 안정성은 20~$60^{\circ}C$에서 30분간 처리시 90%이상의 잔존활성을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권1호
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• pp.11-17
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• 2015

In an attempt to shift the optimal pH of the xylanase B (XynB) from Aspergillus niger towards alkalinity, target mutation sites were selected by alignment between Aspergillus niger xylanase B and other xylanases that have alkalophilic pH optima that highlight charged residues in the eight-residues-longer loop in the alkalophilic xylanase. Multiple engineered XynB mutants were created by site-directed mutagenesis with substitutions Q164K and Q164K+D117N. The variant XynB-117 had the highest optimum pH (at 5.5), which corresponded to a basic 0.5 pH unit shift when compared with the wild-type enzyme. However, the optimal pH of the XynB-164 mutation was not changed, similar to the wild type. These results suggest that the residues at positions 164 and 117 in the eight-residues-longer loop and the cleft's edge are important in determining the pH optima of XynB from Aspergillus niger.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권6호
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• pp.592-597
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• 1991

토양 분리균인 B.stearothermophilus가 생산하는 xylanase를 ammonium sulfate 분획, DEAE-Sepharose CL-6B ion exchange chromatography, Sephadex G-100 gel 여과 및 열처리 등의 과정을 거쳐 단일 단배질로 분리 정제하였다. 170,000의 분자량을 본 정제 xylanase는 pH8과 pH10 사이의 넓은 최적 pH를 보였으며 $55^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었다. $55^{\circ}C$에서 2시간의 열처리에 의해서도 활서의 손실이 거의 없을 정도로 열에 매우 안정하였으며 $co^{2+}$와 $Mn^{2+}$에 의해서 현저한 활성화 효과를 보였다.