• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.68-73
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• 2011

갈조류 유래의 다당류인 laminarin을 기질로써 호열성 미생물인 Pyrococcus furiosus의 $\beta$-1,3-glucanase와 반응 시킨 뒤, 분해산물을 yeast를 이용한 알코올 발효과정을 통하여 에탄올을 생산하고자 하는 연구를 수행하였다. 33 kDa (297 a.a, 894 bp)의 재조합 $\beta$-1,3-glucanase를 대장균에게 발현 후 순수하게 정제 하였으며, 정제한 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin을 반응시킨 결과 단당을 포함하여 oligo당 형태로 분해됨을 TLC와 HPLC로써 확인하였다. 그리고 이러한 분해산물을 에탄올 생산 배지의 유일한 탄소원으로써 첨가하여 yeast를 배양한 결과 48시간뒤에는 세포 외로 최소 0.3%의 알코올을 생산함을 gas chromatography로써 확인하였다. 따라서 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin의 최적 분해반응 및 yeast의 최적 알코올 발효 조건을 확립한다면 본 연구의 방법을 이용한 해조류로부터의 bio-ethanol의 생산을 성공적으로 수행 할 수 있으리라고 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.223-229
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• 1988

토양에서 분리 동정한 Bacillus subtilis K-4-3를 $\beta$-glucanase생산을 위하여 발효조를 사용한 결과 flask내 배양보다 배양 시간을 단축하였고 높은 역가의 조효소액을 얻을 수 있었다. 배양여액으로부터 균체의 $\beta$-glucanase는 색소에 접합된 변형기질을 이용하여 ammonium sulfate, fractionation Sephadex G-100 gel filtration, DEAE-Sphacel ion exchange chromotography의 순으로 정제하였으며, 정제효소는 15배로 정제되어 비활성이 25.7 unit/mg이였으며, 수율은 4.2%이였다. 본 효소의 일반적 특성을 검토한 결과 정제효소는 $50^{\circ}C$에서 최적반응을 나타내었고 그 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 안정하였다. 효소의 최적 pH는 7.0 부근이었고 금속이온의 영향으로는 $Fe^{3+}$에 의해 강하게 저해받았고 $Li^{+1}$에 의해 약간 활성화 되였다. 분자량은 SDS 전기영동에 의해 17,000.으로 추정되었으며 monomer였다. 또한 본 효소에 의한 분해산불을 TLC로 관찰한 결과 2탄당, 3탄당 빛 4탄당으로 추정되는 분해산물을 얻을 수 았었으나 최종산물인 glucose는 얻을 수 없었다.

• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.253-258
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• 2001

Bacillus circulans KCT3004 기원의 $\beta$-1,3-glucanase 유전자를 함유한 재조합 플라스미드 pLM460과 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pMLS1180을 제작하고 Bacillus 세포에 이동.발현시켰다. pLMS1180으로 형질전환된 B. subtilis와 B. megaterium은 효율적으로 $\beta$-1,3-glucanase를 생산하였고, 이 효소들은 세포의 증식과 비례하여 생산되었다. 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase의 최대 활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교하여 보니, B. subtilis는 14배, B. megaterium은 5배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환체는 분비율이 7% 정도인데 반하여 B. subtilis 형질전환체는 생산된 효소를 전부, B. megaterium 형질전환체는 약 97%를 세포 외로 분비하는 것을 알 수 있었다. SDS-PAGE를 통해 대장균과 B. subtilis, B. megaterium에서 발현된 효소의 분자량을 분석해 보니 약 38,000으로 추정되었다. 또한, 이들 형질전환체가 생산하는 $\beta$-1,3-glucanase는 laminarin에 작용하여 주된 산물로서 laminaribiose (G2), laminaritriose (G3) 이상의 다양한 laminarioligosaccharide들을 생산함이 확인되었다. pLMS1180의 각 숙주 내에서이 안정성을 살펴본 결과 B.megaterium에서는 88%, 대장균에서는 75%, B. subtilis에서는 48%로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.241-246
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• 2002

Bacillus circulans의 endo-$\beta$-1,3-1,4-glucanase유전자를 발현 vector pQE30에 삽입시키고 E. coli Ml5에서 발현시켜 효소를 생산.정제하였다. 생산된 endo-$\beta$-1,3-1,4-glucanase는 nickel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) metal-affinity chromatography 과정을 거쳐 단일 단백질로 정제되었다. 정제된 효소의 분자량은 SDS-PAGE 전기영동법으로는 28 kDa이었다. 효소 최적 활성 pH와 온도는 각각 pH 6.8과 $60^{\circ}C$였다. 이 효소는 pH 5.5～7.5와$55^{\circ}C$ 이하의 온도에서 안정하였다. 또한 본 효소는 여러 가지 금속 이온에 의해 대부분의 활성이 억제되었고, 특히 $Hg^{2+}$에서는 강하게 효소 활성이 저해됨을 보였다. 유기 용매에 대한 활성은 10%의 methanol이나 ethanol, isopropanol, 1-butanol 에 대하여 모두 낮은 활성을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권6호
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• pp.507-512
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• 1992

대두(Glycine max)의 ${\beta}$-1,3-glucanase를 분리동정하고 benzyladenine(BA)이 이 효소의 세포내 함량과 활동도에 미치는 영향을 조사하였다. 또 세포벽의 callose함량과 protoplast의 세포벽재생에 미치는 BA의 영향을 조사하여, cytokinin이 식물의 세포벽재생을 촉진하는 기능이 있음을 확인하고 세포벽재생에 있어서 cytokinin의 작용기구를 검토하였다. 대두 ${\beta}-1,3-glucanase$는 21 kD의 polypeptide로 동정되었는데 이 polypeptide의 세포내함량과 효소활성은 BA처리에 의하여 저하되었다. 그리고 callus세포벽의 callose함량과 protoplast의 세포벽재생율이 BA처리에 의하여 증가되었다. 이 결과들은 cytokinin이 세포의 ${\beta}-1,3-glucanase$수준을 저하시켜 callose분해를 억제함으로써 세포벽 재생을 촉진할 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1192-1198
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• 2013

바이오 에탄올 생산을 위한 최적 효모균주의 개량을 위해 효모 genome shuffling 법을 이용하여 에탄올내성, 내열성 및 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 가진 효모균주의 육종을 계획하였다. 본 연구에서는 세포 외 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 가진 Saccharomyces cerevisiae $BY4742{\Delta}exg1$/pAInu-exgA 균주와 에탄올내성 및 내열성을 가진 S. cerevisiae YKY020 균주를 효모 protoplast fusion을 통하여 융합시켰다. 세포융합에 의해 $40^{\circ}C$에서 내열성을 보이는 네 개의 후보 균주(No. 3, 9, 11, 12)를 선별한 다음, 7% 에탄올 농도에서의 에탄올내성 및 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 조사하였다. 두 모균주의 모든 표현형을 보이는 하나의 균주(No. 11)가 선별되었고, 이 균주를 BYK-F11이라고 명명하였다. BYK-F11 융합균주는 $BY4742{\Delta}exg1$/pAInu-exgA와 YKY020균주에 비해서 증가된 세포성장속도, 에탄올 내성, ${\beta}$-1,3-glucanase 활성 및 에탄올 생산성을 보임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 다양한 특성을 가지지만 같은 접합형을 가진 효모균주들을 protoplast fusion법을 사용하여 손쉽게 새로운 산업용 효모균주로 육종시킬 수 있다는 것을 증명하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권2호
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• pp.51-57
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• 2009

식물병의 생물학적 방제에 관련한 chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, peroxidase의 발현 패턴을 살펴보기 위하여 3 품종(Capitol, Pollen 및 Saturnin)의 유로용 유채를 조사하였다. 유채 old leaf에서 병발생관련 단백질의 활성 중에서 chitinase의 경우 단백질 mg당 9.7${\sim}$11.8 unit, ${\beta}$-1,3-glucanase의 경우 단백질 mg당 11.1${\sim}$17.3 unit, peroxidase의 경우 단백질 mg당 0.6${\sim}$1.7 unit를 나타내었다. 유채 뿌리내 효소의 활성 중에서 chitinase의 경우 단백질 mg당 39.2${\sim}$49.0 unit, ${\beta}$-1,3-glucanase의 경우 단백질 mg당 49.9${\sim}$62.0 unit, peroxidase의 경우 단백질 mg당 2.4${\sim}$3.8 unIt를 나타내었다. Chitinase와 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성은 Saturnin 잎과 Capitol 뿌리내에서 가장 높았고, 반면 Capitol 잎에서 가장 낮은 수준을 보였다. 또한, chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase 및 peroxidase 활성은 Saturnin 뿌리내에서 가장 낮은 수준을 보였다. Chitinase 동위효소가 잎(73, 51, 40, 34, 29 kDa)과 뿌리 (100, 57 34, 29 kDa)의 SDS-PAGE 겔 상에서 보였다. ${\beta}$-1,3-glucanase 동위효소가 잎과 뿌리 (75, 55 kDa)의 SDS-PAGE 겔 상에서 보였다. Peroxidase 활성염색은 Pollen의 잎과 뿌리내에서 가장 강하게 나타났다. Peroxidase 동위효소는 잎(122, 114, 93 kDa)과 뿌리(135, 122, 114, 93 kDa)의 Native-PAGE 겔 상에서 보였다. 이상의 결과로 볼 때 유채 조직내 효소 발현 패턴의 확립은 유채 생육기간 동안 식물병에 대한 저항성과 관련하여 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 1987

An extracellular $\beta$-1, 3-glucanase from Pseudomonas stutzeri KF 13 was purified about 390 with 26% recovery. The purified enzyme revealed a single band by polyacrylamide gel electrophoresis and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The enzyme was stable in a pH 6.0 to 9.0, and relatively thermostable. The optimal pH and temperature on the enzyme activity were found to be 5.8 and 45.deg.C, respectively. The activation energy was calculated to be 16,130 cal per mole. The Km value for laminarin was found to be 3ng per ml and the molecular weight was determined to be 28,000 by gel filtration and 26,000 daltons by SDS-acrylamide gel electrophoresis. The enzyme was inhibited by 1.0mM of $Hg^{2+}$, and strongly inhibited by 1.0mM of p-chloromercuribenzoic acid.

• 한국식물병리학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 1996

Xanthomonas campestris pv. vesicatoria의 감염으로 토마토 잎조직에 $\beta$-1, 3-Glucanases와 chitinases가 합성, 축적되었다. 그러나 접종되지 않은 건전한 잎에서는 위의 두 가지 가수분해 효소는 매우 낮은 수준으로 유지되었고, 이 두 가지 효소는 친화적 상호작용에서보다는 불친화적 상호작용에서 더욱 높은 수준으로 존재하였다. 이것은 $\beta$-1, 3-glucanases와 chitinases가 X. c. pv. vesicatoria의 생육에 대한 방어기작으로서 중요한 역할을 한다는 것을 시사해 주고 있다. Native PAGE 젤 상에서 $\beta$-1, 3-glucanases를 분리한 결과, 병징 발현이나 저항성 발현에 중요한 역할을 하는 것으로 생각되는 산성 isoform Ga 1과 염기성 isoform Gb 1의 isoform bands만 확인되었다. Isoelectric focusing을 이용하였을 때, 적어도 pI 6.4와 pI 8.6을 지닌 두 개의 $\beta$-1, 3-glucanases의 isoform을 확인할 수 있었고, 특히 불친화적 상호작용에서 더욱 뚜렷하게 유도되었다. 이것은 병 진전과정에서 X. c. pv. vesicatoria에 대해 저항성 발현에 관여한다는 것을 나타내고 있다. 산성 chitinase isoform인 Ca 1의 활성은 병원균의 감염이 진전되는 동안 감소하였다. 또한 다섯 개의 염기성 chitinase isoform이 감염된 토마토 잎 조직에서 발견되었는데, 특히 토마토의 방어기작에 관여하여 병원화적 균주 Bv5-4a에 감염된 잎에서만 유도, 축적되었다. Isoelectric focusing(IEF)을 이용한 후 적어도 2개의 산성과 4개의 염기성 chitinase isoform이 감염된 토마토 잎 추출액에서 확인되었다. Native PAGE 젤에서 isoform Cb 1에 해당되는 pI 9.5를 지닌 chitinase isoform은 오직 불친화적 상호작용에서만 확인되었다. 이온이 제거된 Triton X-100을 처리하여 renaturation 시킨 후에 SDS-PAGE 젤 상태에서 23 kDa과 26 kDa을 지닌 2개의 chitinase isoform을 확인하였다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.520.1-520
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• 1986

Endo-$\beta$-1,3-glucanase는 barley glucan, laminarin등에 특이적으로 작용하는 효소로서 Malting process, Brewing process에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 산업적으로 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 국산맥주맥으로 발아한 Green Malt를 Sample로 하여 Endo-$\beta$-1,3-glucanase를 추출하여 (DEAE Sephadex A-50, CM sephadex C- 50 Sephadex G-75)등을 이용하여 정제하여 이들 정제효소의 효소학적 성질등을 검토하였다.