• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.123-128
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• 2002

토양으로 부터 xylan 분해능이 우수한 Bacillus sp. AMX-4를 분리하고 동정하였는데 분리균의 화학조성은 B. subtilis와 유사성을 보였다. 분리균이 생산하는 xylanase는 50℃와 pH 6에서 최대활성을 보였다. 배지의 부가 탄소원을 첨가하여 Bacillus sp. AMX-4을 배양한 결과 xylose를 첨가한 배지에서 xylanase 생산성이 가장 증가하는 것으로 나타났으며, xylose를 1.5％(w/v)가 되도록 첨가하였을 때 배양상등액의 xylanase 활성이 29.2 U/ml로 약 16배 정도 생산성이 증가하였다. Xylose를 첨가한 배지와 첨가하지 않은 배지에서 Bacillus sp. AMX-4를 배양하여 균의 성장과 효소 생산성을 비교한 결과 xylose를 첨가한 배지에서 효소 생산뿐만 아니라 분리균의 최대 성장정도도 증가한 것으로 보아 xylose는 균의 성장과 xylanase 생합성을 동시에 유도하는 것으로 판단된다. 또한 xylanase는 균의 성장과 연계되어 생산되는 것으로 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.155-161
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• 2017

Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 유추된 xylanase 유전자를 PCR 증폭하여 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. 클로닝된 xylanase 유전자는 xyn11B로 명명되었으며, 356 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 1,071 뉴클레오티드로 이루어졌다. Xyn11B의 아미노산 배열을 분석한 결과 glycosyl hydrolase family 11에 속하는 xylanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역을 포함하고 있는 다영역 효소로 확인되었다. SignalP4.1 server로부터 아미노 말단의 26개 잔기가 signal peptide로 예측되었다. DEAE-Sepharose와 Phenyl-Separose 컬럼 크로마토그래피 과정을 통해 xyn11B 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액으로부터 Xyn11B를 부분 정제하였다. 부분 정제된 Xyn11B의 반응특성을 조사한 결과 pH 6.5와 $50^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였고 birchwood xylan이나 oat spelt xylan보다 arabinoxylan에 대한 활성이 높았으며 셀룰로스, 만난과 para-nitrophenyl-${\beta}$-xylopyranoside에 대해서는 분해활성이 없었다. Xyn11B의 활성은 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$에 의해서는 약간 증가한 반면에 $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Mn^{2+}$에 의해서는 크게 저해되었고 SDS에 의해서 완전히 저해되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.131-137
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• 2001

Previous work has identified that only the catabolite responsive element A (creA; previously called cre-2) out of two potential cre sequences (cre-1: nucleotide +160 to +173 and cre-2: +173 to +186), recognized within the coding region of the xylanaseA gene (xynA) of Bacillus stearothermophilus No.236, was actually, was actually involved in the carbon catabolite repression(CCR) of xynA expression in B. subtilis. However, the level of CCR of xynA expression in the original B.stearothermophilus No.236 strain (70-fold repression). Therefore, to search for an additional cre element in the promoter region, the upstream region of the xynA gene was subcloned by chromosome walking, and as a result, another potential cre element (nucleotide -124∼-137; designated creB) was recognized in this region. The cre-like sequence revealed a high homology to the cre consensus sequence. The xylanase activity of B. subtilis MW15 bearing pWPBR14 (containing creA and creB) cultured in a medium containing xylose as the sole carbon source was about 7.7 times higher than that observed for the same culture containing glucose. B. subtilis MW15 bearing pWPBR23 (containing only creA) produced an activity about 2.4 times higher. This pattern of CCR was confirmed using derivatives of xynA::aprA fusion plasmids. Furthermore, a measurement of the amounts of the xynA transcript showed a similar pattern as that for the production of xylanase. In addition, the synthesis of xylanase in B. subtilis QB7115 [a catabolite control protein A (ccpA) mutant strain] carrying pWPBR14 was almost completely relieved from glucose repression. Together, these results lead to a conclusion that the CCR of the expression of the xynA gene is mediated by CcpA binding at creA and creB sites in B. subtilis.

• 한국버섯학회지
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• 제14권4호
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• pp.244-248
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• 2016

CMCase와 xylanase 분비능이 우수한 고온성 세균을 분리하기 위하여 진주 인근지역의 느타리 재배농장으로부터 수확후배지를 수집하였다. 느타리 수확후배지로부터 17종의 균주를 분리하였으며 이 중 CMCase와 xylanase 활성이 큰 균주 YJ09를 선발하였다. Bacillus ID kit와 MicroLog system을 이용하여 분리균 YJ09의 생리적 생화학적 특성을 조사한 결과 분리균 YJ09은 B. licheniformis와 유사한 특징을 나타내었으며 16S rDNA 염기서열 분석 결과에서도 B. licheniformis와 98.9%의 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합하여 분리균 YJ09은 B. licheniformis YJ09로 동정되었다. 분리균이 분비하는 CMCase와 xylanase 활성은 분리균이 증식함에 따라 대수증식기 중반부터 급격히 증가하였고 정지기에 진입하면 효소활성이 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났으며 xylanase 활성은 대수증식기 초기부터 지속적으로 증가하여 대수증식기 중반에 최대활성을 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제29권5호
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• pp.316-322
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• 2014

Xylanase have been used to convert the polymetric xylan into fermentable sugars from the production of ethanol and xylitol from plant biomass. The aim of this study was to isolate and identify xylanolytic bacterium from herbivore feces and was to used the xylanase for enzymatic hydrolysis of biomass. Xylanolytic strains were isolated from 59 different feces of herbivores from Seoul Grand Park located in Gwacheon Gyeonggi-do. The xylanolytic strains were selected by congo red staining and DNS method. Total 67 strains isolated from the herbivores feces were tested for xylanase activity. Among the strains, H10-1, which has the highest xylanase activity, was isolated from feces of Ceratotherium simum. The H10-1 strain was identified as Bacillus pumilus based on its morphological/biochemical characteristics and partial 16S rDNA gene sequences. Culture conditions of B. pumilus H10-1 such as initial medium pH, incubation temperature and incubation time were optimized for maximum xylanase production. And also xylanase produced by B. pumilus H10-1 was applied for the saccharification of Miscanthus sacchariflorus cv. 'Geodae 1', which was pretreated with 1.5M NaOH. The optimized culture conditions of B. pumilus H10-1 were pH 9, $30^{\circ}C$ incubation temperature, and 7 day incubation time, respectively. This xylanase activity under the optimized conditions was $20.4{\pm}3.3IU$. The crude xylanase produced by B. pumilus H10-1 was used for the saccharification of xylan derived from pretreated 'Geodae 1'. The saccharification conditions were $50^{\circ}C$, 200 rpm, and 5 days. Saccharification efficiency of pretreated 'Geodae 1' by B. pumilus H10-1 was 8.2%.

• 미생물학회지
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• 제42권1호
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• pp.67-72
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• 2006

클로닝된 Bacillus circulans ATCC21367 유래 cellulolytic xylanase 유전자(bglBC2)의 염기서열을 결정 분석하였다. 본 유전자는 1,224 bp의 407개 아미노산을 암호하는 open reading frame (ORF)으로 구성되어 있었으며 염기서열로부터 산출된 유전자의 분자량은 45 kDa으로 효소의 SDS-PAGE로부터 측정된 분자량과 일치하였다. ATG 개시 코돈의 9bp 위쪽에 Shine-Dalgarno (SD) 서열로 추정되는 5'-AAAGGAG-3' 서열이 확인되었고 그 상단에 promoter로 추정되는 -35 서열(TTTACA)과 -10 서열(TATACT)이 위치하고 있었으며, 이는 B. subtilis promoter consensus sequence와 유사하였다. 한편, 이 효소의 아미노산 서열은 이미 보고된 B. circulans KSM-N257의 alkaline $endo-\beta-1,4-glucanase$와는 97%, B. circulans WL-12의 $endo-\beta-1,3-1,4-glucanase$와는 75%, Bacillus sp. KSM-330의 $endo-\beta-1,4-glucanase$ (cellulase)와는 45%의 유사성을 나타내었다. 또한 bglBCS 염기서 열의 정보를 GenBank에 등록하였으며 등록번호는 Ar269256이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권2호
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• pp.157-162
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• 1999

Bacillus pumilus PJ19 isolated from Pinus leaves showed optimum xylanase production when grown in yeast tryptone broth at $37^{\circ}C$, pH 7.2, and shaken at 200 rpm after 48 h of incubation. Xylanase production was induced by xylan and xylose but repressed in the presence of glucose. Xylanase production by B. pumilus PJ19 was not growth-associated and the maximum enzyme production was found after 36 h of incubation.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.22-29
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• 1991

The endo-1,4-${\beta}$-xylanase was extracted and purified from the extracellular xylanolytic systems of Trichoderma viride. The crude enzyme was chromatographed with ion-exchange reins of DEAE Sepharose CL-6B, Sepharose, S-Sepharose CL-6B and the resulting xylanase was turned out to be a single protein as 20KD hy SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The xylooligomers were obtained from xylan by incubation with the purified xylanase up to 50%. The ${\beta}$-xylosidase lost its activity completely by incubation of crude enzyme for 24hr with buffer solution of pH 2.8 at $27^{\circ}C$. And also, the xylooligomers were obtained from xylan as a main product by incubation with the crude enzyme treated with acidic buffer.

• 생명과학회지
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• 제12권2호
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• pp.188-199
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• 2002

Xylanase를 생산하는 내열성 Bacillus pumilus TX703의 chromosomal DNA로부터 xylanase 유전자를 cloning하여 그 염기배열 순서를 결정한 다음 이로부터 유전자 발현에 관련된 구조를 분석하였다. Xylanase 유전자의 cloning을 위해 제한효소 HindIII로 절단한 B. pumilus TX703의 chromosomal DNA와 pUC19을 ligation시켜 E. coli DH5 $\alpha$에 형질전환시킨 후 형질전환체 중에서 xylanase 활성을 나타내는 재조합 plasmid pXES106을 분리하였다. 재조합 plasmid pXES106은 pUC19의 HindIII 부위 내에 2.24 kb의 외래 DNA가 삽입되었고, 이 plasmid DNA를 분리하여 E. coli DH5 $\alpha$에 재형질전환시킨 결과 vector 내에 xylanase 유전자가 cloning되었음을 확인하였다. Cloning된 유전자의 염기배열을 분석한 결과 이 유전자의 총 크기는 2,187 bp였고 이는 409개기 아미노산을 coding 하는 open reading frame 1,227 bp를 포함하고 있었다. 이 염기배열은 ATG개시 codon으로부터 각각 193과 216 base 상류에 TTTAAT의 -10 box와 TCGAAA인 -35 box로 추정되는 염기배열이 존재하였고 -10 box로부터 7 bp하류에 전사개시점인 A가 위치하고 있었다. 또한, 개시 codon으로부터 432 bp 상류에 공통염기배열과 14개의 염기 중 11개의 염기가 일치하는 TGATGGCGTCGGCA의 catabolite responsive element (CRE)가 존재하였다. B. pumilus TX703의 xylanase와 아미노산배열의 유사성이 가장 높은 xylanase는 Hordeum vulgare의 isozyme X-I이었고 본 xylanase는 208번째와 322번째에 glutamic acid 잔기를 가지고 있어 Clostridium thermocellum, Dictyoglomus thermophilum, Thermotoga neapolitana 등에서 밝혀진 바와 같이 glutamic acid 부위가 xylanase의 활성부위라 여겨진다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권3호
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• pp.429-436
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• 2008

사료곡물의 효율적 이용을 목적으로 cellulase 및 xylanase를 분비하는 미생물을 분리한 후 가장 생산성이 높은 균주를 선발하였다. 선발된 DK42 균주의 형태, 당 이용성 및 16S rRNA 유전자 서열분석 등을 통해 동정한 결과, Bacillus licheniformis에 속하는 것으로 나타났으므로 선발한 균주를 B. licheniformis DK42로 명명하였다. B. licheniformis DK42가 분비하는 cellulase 효소 활성은 대수생장기 중반부터 급격히 증가하였고, 균의 생장이 정체기에 이르면 효소의 활성도 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. 한편, xylanase 효소 활성은 세포 생장과 더불어 대수생장기 초기부터 지속적으로 증가하였으며, 대수생장기 후반에 최대 활성을 나타내고 효소 활성이 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. Cellulase 활성의 경우에는 최적 온도가 45℃이었고 10℃의 저온에서도 최대 활성의 50% 정도의 활성을 나타내었으며, xylanase는 cellulase 보다 약간 높은 55℃에서 최고 활성을 나타내었다. 한편, 두 효소의 열안정성을 조사한 결과, cellulase는 45℃에서는 2시간 후에도 효소의 활성이 안정하게 유지되었으나, xylanase는 45℃에서도 약간 이상의 온도에 방치한 경우에는 시간의 경과에 따라 효소의 활성이 점진적으로 감소하였다. 두 효소의 최적 pH를 조사한 결과, 두 효소 모두 pH 6.0에서 최대의 효소 활성을 나타내었으며, cellulase 활성은 pH 5.0부터 pH 8.0까지 상대적으로 넓은 범위에서 활성을 유지한 반면, xylanase 활성의 경우에는 pH 5.0 이하 또는 pH 8.0 이상에서는 활성이 급격히 저하되었다. Ⅴ. 사 사이 연구는 2006년도 단국대학교 대학연구비의 지원으로 연구된 것으로 이에 감사드립니다