Purification of Extracellular Agarase from Marine Bacterium (Pseudosmonas sp. W7) and Molecular Cloning of the Agarase Gene

해양미생물 Pseudomonas sp. W7이 생산하는 Extracellular Agarase의 정제 및 Gene Cloning

Marine bacterial strain, highly effective agar degrading, was isolated from south sea of Korea and was identified as Pseudomonas sp. This strain was named Halophilic Pseudomonas sp. W7 and accumulated an extracellular agarase which showed a high level of enzyme activity in the presence of agar and agarose. This extracellular agarase was purified by anion-exchange chromatography and gel filtration. Purified agarase showed a single protein band upon sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and its molecular weight was estimated to be about 89KDa. The agarase gene was cloned into Escherichia coli JM83 using the plasmid vector pUC19. DNA fragments(3.7, 3.0Kb) of Hind III-digested chromosomal DNA of Pseudomonas sp. W7 was inserted into the Hind III site of pUC19. Selected transformants, E. coli JM83/pSWl 000000and E. coli JM83/pSW3, produced agarase and this agarase was accumulated In the cytoplasmic space.

한국의 남해안에서 한천 분해능이 뛰어난 해양 미 생물을 분리하여 통정한 결과 Pseudomonas 속으로 판명되었으며, 본 연구에서는 이 균을 Halophilic P Pseudomonas sp. W7이라 명영하였다. 이 균주는 호염성 세균으로, 한천의 존재 하에서 높은 효소활성 을 가지는 extracellular agarase를 생산해 내었다. 이 extracellular agarase를 DEAE-Cellulose ani- on exchange chromatography와 gel filtration을 통해 정제하였으며, 정제된 agarase는 SDS-PAGE 를 통해 약 89KDa의 분자량을 지니는 single protein band염을 확인하였다. 한편 agarase의 대량생 산을 위하여 host cell Eo coli JM83과 vector pUC19를 이용하여 gene cloning을 행하였다. Pseudomonas sp. W7의 chromosomal DNA가 삽 입 된 균주 중에 서 agarase activity를 나타내는 E. coli JM83/pSWl과 Eo coli JM83/pSW3를 선멸하 였으며, 전기영통 실험결과 이들은 각각 307Kb, 3.0 K Kb의 chromosomal 단편을 지니고 있음을 확인하였 다. 또한 agarase 유전자가 압입된 변이 균주(B)는 inclusion body 형태의 interacellular agarase를 세포 내에 축적하고 있음이 확인되었다.