Applied Biological Chemistry

The Korean Society for Applied Biological Chemistry (한국응용생명화학회)
권호 표지

Molecular Cloning and Characterization of a Gene for Cyclodextrin Glycosyltransferase from Bacillus sp. E1

Bacillus sp. E1 의 cyclodextrin 생산효소 유전자 분리 및 구명

  • Yong, Jeong-Sik (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Agricultural Chemistry, Seoul National University) ;
  • Choi, Jin-Nam (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Agricultural Chemistry, Seoul National University) ;
  • Park, Sung-Soon (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Agricultural Chemistry, Seoul National University) ;
  • Park, Cheon-Seok (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Food Science and Technology, Seoul National University) ;
  • Park, Kwan-Hwa (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Food Science and Technology, Seoul National University) ;
  • Choi, Yang-Do (Research Center for New Bio-Materials in Agriculture,Department of Agricultural Chemistry, Seoul National University)
  • 용정식 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,농화학과) ;
  • 최진남 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,농화학과) ;
  • 박성순 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,농화학과) ;
  • 박천석 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,식품공학과) ;
  • 박관화 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,식품공학과) ;
  • 최양도 (서울대학교 농업생물신소재 연구센터,농화학과)
  • Published : 1997.12.31
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Abstract

To isolate a gene for cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) from alkalophilic Bacillus sp. E1, polymerase chain reaction (PCR) amplification was carried out. Direct molecular cloning of 1.2 kbp fragment and partial nucleotide sequence analysis of the PCR amplified clone, pH12, showed close homology with CGTases from Bacillus species. To investigate the genomic structure of the gene, Southern blot analysis of genomic DNA was carried out with the clone pH12 as a molecular probe. It showed that 5.3 kbp XbaI fragment was hybridized with the probe pH12. To isolate a genomic clone, genomic DNA library was constructed and a genomic clone for CGTase, pCGTE1, was isolated. Nucleotide sequence analysis of the clone pCGTE1 revealed that BCGTE1 contained 2,109 bp open reading frame encoding a polypeptide of 703 amino acids and showed over 94.3% amino acid sequence homology with CGTase of ${\beta}-cyclodextrin$ producer, Bacillus sp. KC201.(Received October 7, 1997; accepted October 20, 1997)

Cyclodextrin을 합성하는 효소 CGTase를 호염기성 Bacillus sp. E1으로부터 분리하기 위하여 PCR을 실시하였다. PCR을 위하여 합성한 primer의 염기서열은 현재까지 보고된 CGTase 유전자의 염기서열을 비교 분석하여 가장 높게 보존된 영역을 찾아내어 선택하였다. PCR 증폭 결과 1.2 kbp 크기의 DNA 절편을 얻을 수 있었고 이를 molecular probe로 이용하여 Southern blot 분석을 실시하였다. Southern blot 분석결과 CGTase 유전자는 염색체 DNA를 제한효소 XbaI으로 절단한 5.3 kbp 절편내에 존재한다는 사실을 알아내었다. CGTase 유전자를 분리하기 위하여 유전자 은행을 제조한 후 선별작업을 실시하여 genomic clone인 pCGTE1을 얻을 수 있었다. pCGTEl의 염기서열을 결정한 결과 분리한 CGTase 유전자는 2109 bp의 open reading frame을 가지며 이는 703개의 아미노산으로 구성된 단백질을 coding하는 것으로 나타났다. 아미노산 서열의 유사성을 비교한 결과 Bacillus sp. KC201의 CGTase 와 가장 높은 94.3% 동질성을 나타내었다.

Keywords