• 생명과학회지
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• 제17권3호통권83호
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• pp.407-411
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• 2007

효소생산을 최적화하기 위해서 Paenibacillus sp. DG-22에서의 ${\beta}-xylosidase$ 생합성 조절을 연구하였다. Paenibacillus sp. DG-22의 ${\beta}-xylosidase$는 배양액에 존재하는 탄소원에 의해 조절되는 것으로 관찰되었다. ${\beta}-Xylosidase$의 합성은 xylan과 methyl ${\beta}-D-xylopyranoside$ (${\beta}MeXyl$)에 의해 유도되었으나 쉽게 대사되는 단당류에 의해서는 약간 억제되었다. ${\beta}MeXyl$가 ${\beta}-xylosidase$의 유도를 위한 최적의 기질임을 확인하였고 가장 효과적인 유도는 10 mg/ml의 농도에서 얻어졌다. ${\beta}-Xylosidase$의 생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었으며, 대수기 말에 최대양이 형성되었다. Glucose와 xylose가 존재하면 ${\beta}-xylosidase$의 활성 수준이 감소하는 것으로 보아 이 효소의 생합성은 catabolite repression을 받는것으로 보인다. SDS-PAGE와 활성염색 기술을 이용하여 ${\beta}Mexyl$가 이 효소의 생합성을 유도하며 약 80 kDa 크기의 하나의 ${\beta}-xylosidase$가 존재함을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.484-492
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• 2022

Lichenase is an enzyme mainly implicated in the degradation of polysaccharides in the cell walls of grains. Emerging evidence shows that a highly efficient expression of a thermostable recombinant lichenase holds considerable promise for application in the beer-brewing and animal feed industries. Herein, we cloned a lichenase gene (CelA203) from Bacillus subtilis B110 and expressed it in E. coli. This gene contains an ORF of 729 bp, encoding a protein with 242 amino acids and a calculated molecular mass of 27.3 kDa. According to the zymogram results, purified CelA203 existed in two forms, a monomer, and a tetramer, but only the tetramer had potent enzymatic activity. CelA203 remained stable over a broad pH and temperature range and retained 40% activity at 70℃ for 1 h. The K_m and V_max of CelA203 towards barley β-glucan and lichenan were 3.98 mg/ml, 1017.17 U/mg, and 2.78 mg/ml, 198.24 U/mg, respectively. Furthermore, trisaccharide and tetrasaccharide were the main products obtained from CelA203-mediated hydrolysis of deactivated oat bran. These findings demonstrate a promising role for CelA203 in the production of oligosaccharides in animal feed and brewing industries.

• 대한치과교정학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-94
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• 1996

Substance P는 교정력이 가해진 치아의 치주인대 중 인장력을 받는 부위에 많이 분포하는 neuropeptide중의 하나이며, 또한 여러 조직에서 neurogenic inflammation을 야기하는 neuropeptide중의 하나로도 알려져 있다. 그러나 중요한 세포외 단백기질인 교원질의 생성에 대한 Substance P의 효과는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 이 연구의 목적은 배양치주인대 세포에서 교원질 생성에 대한 Substance P의 효과를 평가하는 것이었다. collagenase-digestion method로 교원질 생성을 평가하였고 mRNA 수준에서 작용효과를 평가하기 위하여 Northern blot hybridization을 시행하였다. 이 연구는 또한 교원질 생성에 대한 prostaglandin과 gelatinase 생성도 포함하였으며 변성된 교원질의 분해를 평가하기 위하여 zymography를 이용하였다. 비교원성 단백질, 교원성 단백질, 상대교원질에 대한 dose-dependent effect를 보면 Substance P는 비교원성 단백질 합성을 증가시켰으나 교원성 단백질 합성은 감소시킨다. 그리하여 총 단백합성에 대한 상대적인 교원질 생성을 나타내는 상대교원질은 $7\%$에서 $3.6\%$로 감소시켰다. 세포를 indomethacin과 동시에 처리할 때 substance P의 교원질 합성 억제효과는 나타나지 않았다. 이것은 Substance P의 교원질 합성 억제효과가 prostaglandin의 생성 때문이라는 것을 의미한다. Substance P의 교원질 합성 억제효과가 procollagen mRNA의 정상(steady-state)수준에 부합하는가를 평가하기 위하여 northern blot hybridization을 시행한 결과 Substance P는 ${\alpha}1(1)$ procollagen mRNA의 양적 변동을 일으키지 않았다. Substance P의 교원질 생성 억제효과는 전사이후의 어떤 단계에서 이루어지는 현상임을 나타낸다. 치주인대세포에서 gelatinase 생성에 대한 Substance P의 효과를 알아보기 위하여 zymography를 이용하였다. zymogram 을 보면 Substance P는 치주인대세포에서 gelatinase 생성에는 아무 효과도 나타내지 않음들 알 수 있다. Substance P의 교원질 생성 억제효과가 치주인대세포에 대해 선택적인가 아닌가를알아보기 위하여 MC3T3-E1세포를 이용하였는데 Substance P는 MC3T3-E1세포의 교원질 합성에는 영향을 미치지 않았다. 이상에서 Substance P는 인간의 치주인대세포에서 교원질 합성을 억제하였다. 이 효과는 procollagen mRNA와 gelatinase 생성의 정상(steady-state) 수준의 변화 때문이 아니라 prostaglandin 생성과 연관이 있음을 알았다.

• 미생물학회지
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• 제54권1호
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• pp.60-68
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• 2018

남극 해양세균 Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717로부터 저온활성 alkaline protease (Pro21717)를 부분정제하였다. Pro21717 효소 추출액은 skim milk를 포함하는 zymogram gel 상에서 약 37 kDa (낮은 활성)과 74 kDa (높은 활성) 위치에서 두 개의 뚜렷한 투명밴드(clear zone)를 형성하였다. 단백질 분해활성을 나타내는 두 개의 효소단백질은 동일한 N-말단 아미노산 서열을 가지고 있었으며, 하나의 유전자에서 발현된 미성숙 단백질(precursor)이 37 kDa 크기의 단백질분해효소로 성숙화과정을 거친 후 74 kDa 크기로 이량체화됨으로써 좀 더 높은 활성을 가지는 것으로 판단된다. Pro21717은 $0-40^{\circ}C$ (최고활성 온도 $40^{\circ}C$) 온도 범위에서 단백질분해활성을 나타내었고 pH 5.0-10.0 (최적 pH 9.0) 범위에서 효소활성을 유지하였다. 주목할만한 특성으로써, Pro21717은 $40^{\circ}C$에서의 최고 효소활성(100%) 대비, $0^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서 각각 30%와 45%의 높은 저온활성을 나타내었다. 또한 다양한 합성 펩타이드류에 대해 분해활성을 나타내는 Pro21717은 $Cu^{2+}$에 의해 활성이 증가하였으며, 시판용 세탁세제(commercial detergent formulation)에 포함되어 있는 다양한 종류의 계면활성제, 화학성분, 금속이온에 의해 활성이 감소되지 않았다. 전반적으로 저온활성 Pro21717은 글로벌 상업용효소 생산회사 Novozymes이 시판하고 있는 중온성 효소 Subtilisin Carlsberg (trademark Alcalase)에 버금가는 유용한 효소학적 특성이 있는 동시에 상대적으로 더 높은 저온활성을 보여주고 있다. 위의 실험결과들은, Pro21717은 $15^{\circ}C$ 이하의 차가운 수돗물에서도 세척력을 유지하는 새로운 세탁세제 효소첨가제로서의 개발 가능성을 보여주고 있다.

• 한국작물학회지
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• 제28권3호
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• pp.334-339
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• 1983

재배식물이나 품종의 분화 발달 및 분포와 그의 주변지역과의 개연성을 추구하기 위하여 재래성이 강한 속품종을 전국적으로 91계통을 수집하여 아세아수개국에서 수집된 238품종 또는 계통과 함께 조사 연구된 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전수집계통의 66%가 차조이고 이들은 전국적으로 고르게 분포되어 있으며 메조는 32%로서 산간지와 재배밀도가 높았든 제주도에 주로 분포된 경향이었다. 2. 저온(8$^{\circ}C$)에서의 발아율 및 평균발아일수로 나타낸 저온발아성은 수집계통간에 현저한 차이가 있으며 경기 및 전남북지방에서 수집된 계통들간에 변이가 크고 다양하였으나 품종의 지리적 분포와는 일정한 관계가 없었다. 3. 수집계통들의 1,000립중은 변이가 크고 대체로 대립품종은 전남 및 제주와 같은 극남부지방 수집계통중에 많고 중북부 산간지에서 수집된 것 중에 소립계통이 많은 경향이었다. 4. 종피색은 황색계통이 전체의 약 70%로서 주류를 이루고 황백색, 등색 및 회색의 순이었으며 경북수집계통들이 가장 다양하고 충남, 전남 및 경남 수집계통들은 모두 황색이며 회색종피는 전남 및 경북 수집계통에서만 볼 수 있었다. 5. 한국 수집계통은 저온발아성이 중화민국품종에 비하여 높은 계통이 많고 또한 일본 및 중화민국 품종에 비하여 대립계통도 많은 경향이었다. 6. Pheonl반응은 한국 수집계통중 2계통을 제외하고는 모두 -반응을 나타내어 일본 및 중공의 그것과 대단히 유사한 반면에 +반응을 나태내는 품종이 많은 중화민국(대만), 필리핀 및 인도의 품종들과는 분명한 차이가 있었다. 7. Esterase isozyme의 분석결과는 한국 수집계통들의 zymogram형은 ZT-1과 ZT-8형이 주이고 ZT-3과 ZT-9형이 약간 있어서 일본품종들의 그것과 대단히 유사하지만 ZT-4, ZT-9 및 ZT-3형이 주가 되고 있는 중국품종이나 전부가 ZT-1 및 ZT-3형을 나타내는 중화민국, 필리핀 및 인도의 품종들과는 전혀 다른 pattern을 나타내었으며 특히 한국과 중공이 변이가 많은 다양성의 중심지역임을 나타내었다.

• 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 $Ag^{+}$, $Cu^{2+}$ 및 $Hg^{2+}$ 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.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.15-21
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• 1997

남조류 분해세균으로 알려진 Moraxella sp. CK-1의 세포외 자가용균효소의 특성을 규명하였다. Moraxella sp. CK-1은 대수증기식 초기부터 세포외부로 자가용균효소를 분비하며, 이들 효소는 60-$70^{\circ}C$, pH 9.0의 최적 활성 조건을 나타내었다. 이들 효소는 $Na^{+}$, $K^{+}$, $Li^{+}$등의 이온에 의해 활성이 촉진되고, $Ba^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ 및 $Mn^{2+}$ 등의 이온에 의해 활성이 억제되며, 특히, $Fe^{2+}$와 $Cu^{2+}$ 이온 존재하에서는 효소의 활성이 거의 나타나지 않았다. Micrococcusluteus 세포를 기질로 이용하여 renaturing, SDS-PAGE를 수행한 결과 Moraxella sp. CK-1은 분자량이 각각 30,32,38 그리고 41 kDa인 4가지 효소를 분비하며, 이중 32와 41 kDa의 효소는 생장 초기부터 사멸기까지 지속적으로 배지에 분포하는 반면, 38 kDa의 효소는 대수증식기 중기 이전, 30 kDa의 효소는 대수증식기 중기 이후에 배지에 분포하였다. M. luteus의 SDS-insoluble peptidoglycan에 효소추출물을 처리하였을 때 반응액의 유리 아미노기 농도가 증가하는 것은 이들 효소가 N-acetylmuramyl-L-ananine amidase 또는 endopeptidase라는 사실을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제35권4호
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• pp.277-282
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• 1999

우분으로부터 cellulase를 생산하는 미생물을 congo red 염색과 활성측정을 통해 선발하여 cellulase 활성이 우수한 균을 분리하였다. 분리균은 생화학적, 형태학적, 균체 지방산 조성을 근거로 Bacillus subtilis CH-10으로 동정하였다. 분리균이 분비하는 효소학적 특성 중 효소생산 조건은 초기 pH7.5 및 배양돈도 50${\circ}C$ 그리고 48시간 배양이 가장 적합하였다. 조효소액에서 CMCase 최적 온도는 75${\circ}C$이었고, 온도안정성은 50${\circ}C$까지 70%의 효소활성을 유지하였다. 조효소액에서 CMCase 최적 pH는 7.5이었고, pH 안정성은 pH7.5~9.0 영역에서 70%의 효소활성을 유지하였다. 분리균을 CMC 배지에서 37${\circ}C$, 24시간 배양시 나타난 CMCase와 Fpase 활성은 각각 1.13 U/㎖와 0.16U/㎖ 였으나 avicelase와 ${\beta}$-glucosidase의 활성은 검출되지 않았다. CMC-SDS-PAGE 방법으로 3개의 효소활성 band를 확인하였고, Cel 1 및 2 그리고 Cel 3의 분자량은 각각 약 39 및 41 그리고 57kDa이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-53
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• 2010

제주 전통된장으로부터 세포외효소(protease, fibrinolytic enzyme, amylase, cellulase, lipase) 분비능이 우수한 세균을 분리한 후 16S rRNA 유전자 분석과 생리적 특성을 분석하여 균주를 확인하고자 하였다. Protease 분비능은 JR14, JR19, JR25, JR32, JR38, JR47과 JR64가 표준균주인 Bacillus subtilis KCCM12027보다 활성이 높았다. Amylase 분비능은 JR6, JR25, JR38, JR56, JR81에서 나타난 반면 표준균주인 KCCM12027에서는 나타나지 않았다. Cellulase 분비능은 JR6, JR14, JR48과 JR65가 다른 분리균주 또는 표준균주보다 높았으며, lipase 분비능은 JR14와 JR48이 높았다. 혈전용해 활성은 positive control인 plasmin의 용해 영역에 비하여 JR19가 192%로 가장 높았고, hemolysis 활성도 높았다. 혈전용해능이 있는 균주인 JR19, JR32, JR47, JR64의 배양액을 zymography한 결과, 25～75 kDa 사이에서 4～5개의 밴드가 확인되었다. 된장으로부터 분리한 균주들의 16s rRNA 유전자 염기서열을 분석한 결과 모두 Bacillus species와 99%의 상동성을 나타내었으며, 혈전용해능이 가장 우수한 JR19는 B. stratosphericus $41KF2a^T$와 거의 일치하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.62-68
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• 2009

소나무잔나비버섯(Fomitopsis pinicola) 균사로부터 laccase를 생산하기 위한 최적 배양조건을 조사하였다. 합성 배지 중 MCM이 가장 높은 laccase활성을 나타내었으며, MCM의 조성을 2% dextrose, 0.4% peptone, 0.05% $NaH_2PO_4{\cdot}H_2O$, 0.05% $CaCl_2$로 각각 대체하였을 때 효소활성이 가장 우수하였다. 따라서 F. pinicola로부터 laccase를 생산하기 위한 최적 배지조건은 2% dextrose, 0.4% peptone, 0.05% $NaH_2PO_4{\cdot}H_2O$, 0.05% $CaCl_2$이다. 이상의 배지를 사용하여 $25^{\circ}C$에서 8일 동안 배양하였을 때 효소의 활성이 최대에 도달함을 확인하였다. ABTS를 기질로 사용한 activity staining을 통해 소나무잔나비버섯 균사체의 laccase 활성의 분자량이 43-55 kDa임을 확인하였으며, 배양액 중의 최적 pH와 온도는 각각 pH 3.0과 $80^{\circ}C$이었다.