Synergistic Effect of Substrates on the Biosynthesis of Cellulase and Xylanase Complexes from Aspergillus nidulans

Aspergillus nidulans 의 섬유질 분해효소계 생합성에 미치는 기질의 공조효과

The effect of various cellulosic and hemicellulosic substrates on the induction of cellulase and xylanase complexes in Aapergillus nidulans was investigated. The most efficient substrates for the induction of cellulase and xylanase complexes were carboxymethylcellulose for endoglucanase, cellobiose for ${\beta}-glucosidase$, and xylan for endoxylanase and ${\beta}-xylosidase$, respectively. However, the mixtures of these substrates, especially CMC-xylan and CMC-xylan-laminarin mixture, were much more effective not only for the enhancement of the biosynthesis of all the cellulase and xylanase complexes but also for the balanced production of these enzyme components than individual substrate. The polyacrylamide gel electrophoresis followed by activity staining showed the variation in the patterns and relative intensity of ${\beta}-glucosidase$, endoglucanase and endoxylanase components in individual enzyme preparations from A. nidulans cultures grown on different substrates. These results suggest that the biosynthesis is of cellulase and xylanase systems in A. nidulans is regulated in coordination at the level of induction.

Cellulose와 hemicellulose의 단일 유도기질과 그 혼합물을 이용하여 Aspergillus nidulans의 섬유질 분해효소계의 유도 특이성을 조사하였다. 섬유질 분해효소계의 생합성에 있어서 최적의 유도기질이 endoglucanase의 경우엔 carboxymethylcellulose, ${\beta}-glucosidase$는 cellobiose, 그리고 endoxylanase와 ${\beta}-xylosidase$는 xylan으로 알려져 왔으나 이들 단일기질보다 기질들의 혼합물 특히 CMC-xylan과 CMC-xylan-laminarin of cellulase와 xylanase complexes의 생합성을 증가시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이것은 각각의 유도기질에 따른 endoglucanase와 ${\beta}-glucosidase$ 그리고 endoxylanase의 components 양상 및 비교 활성도 변화에 기인하는 것으로 polyacrylamide gel 전기영동과 활성염색의 결과에서도 나타났다. 섬유소 분해효소계 생합성을 위한 유도물질의 이와 같은 공조효과는 Aspergillus nidulans에서 Cellulose와 xylanase systems의 생합성 조절이 유도물질에 의한 효소의 유도 수준에서 상호 관련되고 있음을 시사한다.