• 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 $Ca^{2+}$과 $Co^{2+}$ 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권4호
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• pp.489-496
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• 2014

High levels of extracellular xylanase activity (211.79 IU/mg) produced by Paenibacillus sp. NF1 were detected when it was submerged-cultured. After three consecutive purification steps using Octyl-Sepharose, Sephadex G75, and Q-Sepharose columns, a thermostable xylanase (XynNF) was purified to homogeneity and showed a molecular mass of 37 kDa according to SDS-PAGE. The specific activity of the purified XynNF was up to 3,081.05 IU/mg with a 14.55-fold purification. The activity of XynNF was stimulated by $Ca^{2+}$, $Ba^{2+}$, DTT, and ${\beta}$-mercaptoethanol, but was inhibited by $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, SDS, and EDTA. The purified XynNF displayed a greater affinity for oat spelt xylan with the maximal enzymatic activity at $60^{\circ}C$ and pH 6.0. XynNF, which was shown to be cellulose-free, with high stability at high temperature ($70^{\circ}C-80^{\circ}C$) and low pH range (pH 4.0-7.0), is potentially valuable for various industrial applications. The enzyme hydrolyzed oat spelt xylan to yield mainly xylooligosaccharides (95.8%) of 2-4 degree of polymerization (DP2-4). Moreover, the majority of the xylooligosacharides (DP2-4) products was xylobiose (61.5%). The thermostable xylanase (XynNF) thus seems potentially usefull in the production of xylooligosaccharides.

• 생명과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1341-1346
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• 2007

Paenibacillus sp. DG-22로부터 세포내 효소인 ${\beta}-xylosidase$가 이온교환, 소수성 상호작용, 겔여과 크래마토그래피에 의해 순수하게 정제되었다. 이 효소의 분자량은 겔여과에 의해서는 156,000으로, SDS-PACE에 의해서는 80,000으로 측정되었는데 이것은 이 효소가 동일한 두 소단위로 구성되어 있음을 나타낸다. 정제된 효소는 $65^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대 활성을 나타내었다. 이 효소는 $60^{\circ}C$에서 60분까지 초기 활성의 80%를 유지하였고 $65^{\circ}C$에서 25분의 반감기를 가지고 있었다. 이 효소는 기질로서 pNPX에 매우 특이적이었고 다른 p-nitrophenyl 글리코시드들과 자일란에는 활성을 나타내지 않았다. pNPX에 대한 $K_m$과 $V_{max}$는 각각 0.53 mM과 3.18 U/mg단백질이었다. 이 ${\beta}-xylosidase$는 $Ag^+,\;Fe^{2+},\;Hg^{2+}$ 및 $Zn^{2+}$에 의해 강하게 억제되었으며 DTT에 의해서 약간 활성화되었다. 자일로바이오스, 자일로트라이오스 및 자일로데트라오스로부터의 가수분해 산물은 자일로오스이었다.

• 미생물학회지
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• 제36권3호
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• pp.196-202
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• 2000

Bacillus circulans ATCC21367의 Cellulolytic Xylanase 유전자를 pUC19을 vector 로 하여 대장균내에서 클로닝 하였다. 재조합 plasmid pXL180은 B. circulans 로부터 유래 된 0.5 kb와 1.3 kb Pst I 절편으로 이루어진 총 1.8 kb 삽입 절편을 포함 하고 있었다. 1.3 kb 절편의 상류영역에 있는 0.5 kb 절편은 클로닝된 유전자의 정상 발현뿐만아니라 과잉 발 현에 대해서도 필수 불가결함을 확인하였다. 형질전환체는 모균 B. circulans에 의해 생산된 것보다 135배 이상 많은 xylanase를 생산하였다. 클로닝된 효소의 최적 pH와 온도는 각각 pH 5.2와 $60^{\circ}C$ 였다. $55^{\circ}C$에서 1시간 동안의 사전 연처리에도 이 효소는 활성의 감소를 일 으키지 않았다. 이 효소는 xylan과 carboxymethyl cellulose (CMC), lichenan에 대하여 기질 특이성을 보였는데, 주요 산물로서 xylose(EH는 G1)와 xylobiose(또는 G2), xylotriose(또는 G3)를 생산하였다. 그러므로 우리는 클로닝된 유전자의 효소를 cellulolytic xylanase로 명명 하였다. 액체 배양된 Eschericxhia coli DH5$\alpha$(pXL180)의 전체 세포 추충물이나 배양 상등 액으로부터 조제된 시료들의 SDSPAGE와 zymogram을 통하여 이 효소의 분자량은 45kDa 이었으며, 대장균 내에서 주목할 만한 processing은 일어나지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.187-194
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• 2022

Two α-ʟ-arabinofuranosidases (BfdABF1 and BfdABF3) and a β-ᴅ-xylosidase (BfdXYL2) genes were cloned from Bifidobacterium dentium ATCC 27679, and functionally expressed in E. coli BL21(DE3). BfdABF1 showed the highest activity in 50 mM sodium acetate buffer at pH 5.0 and 25℃. This exo-enzyme could hydrolyze p-nitrophenyl arabinofuranoside, arabino-oligosaccharides (AOS), arabinoxylo-oligosaccharides (AXOS) such as 3²-α-ʟ-arabinofuranosyl-xylobiose (A³X), and 2³-α-ʟ-arabinofuranosyl-xylotriose (A²XX), whereas hardly hydrolyzed polymeric substrates such as debranched arabinan and arabinoxylans. BfdABF1 is a typical exo-ABF with the higher specific activity on the oligomeric substrates than the polymers. It prefers to α-(1,2)-ʟ-arabinofuranosidic linkages compared to α-(1,3)-linkages. Especially, BfdABF1 could slowly hydrolyze 2³,3³-di-α-ʟ-arabinofuranosyl-xylotriose (A²⁺³XX). Meanwhile, BfdABF3 showed the highest activity in sodium acetate at pH 6.0 and 50℃, and it has the exclusively high activities on AXOS such as A³X and A²XX. BfdABF3 mainly catalyzes the removal of ʟ-arabinose side chains from various AXOS. BfdXYL2 exhibited the highest activity in sodium citrate at pH 5.0 and 55℃, and it specifically hydrolyzed p-nitrophenyl xylopyranoside and xylo-oligosaccharides (XOS). Also, BfdXYL2 could slowly hydrolyze AOS and AXOS such as A³X. Based on the detailed hydrolytic modes of action of three exo-hydrolases (BfdABF1, BfdABF3, and BfdXYL2) from Bf. dentium, their probable roles in the hemiceullose-utilization system of Bf. dentium are proposed in the present study. These intracellular exo-hydrolases can synergistically produce ʟ-arabinose and ᴅ-xylose from various AOS, XOS, and AXOS.