• 제목/요약/키워드: ${\beta}$-amylase gene

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A Gene Encoding $\beta$-amylase from Saprolegnia parasitica and Its Expression in Saccharomyces cerevisiae

  • Kim, Hee-Ok;Park, Jeong-Nam;Shin, Dong-Jun;Lee, HwangHee Blaise;Chun, Soon-Bai;Bai, Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권3호
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    • pp.529-533
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    • 2001
  • The ${\beta}$-Amylase cDNA fragment from the oomcete Saprolegnia parasitica was cloned by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) using degenerate oligonucleotide primers derived from conserved ${\beta}$-amylase sequences. The 5'and 3'regions of the $\beta$-amylase gene were amplified using the rapid amplification of cDNA ends (rACE) system. It consisted of an open reading frame of 1,350 bp for a protein of 450 amino acids. Comparison between the genomic and cDNA sequences revealed that the intron was not present in the coding region. The deduced amino acid sequence of the ${\beta}$-amylase gene had a 97% similarity to the ${\beta}$-amylase of Saprolegnia ferax, followed by 41% similarity to those of Arabidopsis thaliana, Hordeum vulgare, and Zea mays. The ${\beta}$-amylase gene was also expressed in Saccharomyces cerevisiae by placing it under the control of the alcohol dehydrogenase gene (ADC1) promoter.

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Cloning and Sequencing of the ${\beta}-Amylase$ Gene from Paenibacillus sp. and Its Expression in Saccharomyces cerevisiae

  • Jeong, Tae-Hee;Kim, Hee-Ok;Park, Jeong-Nam;Lee, Hye-Jin;Shin, Dong-Jun;Lee, Hwang-Hee Blaise;Chun, Soon-Bai;Bai, Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권1호
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    • pp.65-71
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    • 2001
  • A gene from Paenibacillus sp. KCTC 8848P encoding ${\beta}-amylase$ was cloned and expressed in Escherichia coli. The Paenibacillus ${\beta}-amylase$ gene cosisted of a 2,409-bp open reading frame without a translational stop codon, encoding a protein of 803 amino acids. The presumed ribosime-binding site, GGAGG, was located 10 bp upstream from the TTG initiation codon. The deduced amino acid sequence of the ${\beta}-amylase$ gene had a 95% similarity to the ${\beta}-amylase$ of Bacillus firmus. The ${\beta}-amylase$ gene was introduced into wild-type strains of Saccharomyces cerevisiae using a linearized yeast integrating vector containing a geneticin resistance gene and its product was secreted into the culture medium.

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Expression of the Promoter for the Maltogenic Amylase Gene in Bacillus subtilis 168

  • Kim Do-Yeon;Cha Choon-Hwan;Oh Wan-Seok;Yoon Young-Jun;Kim Jung-Wan
    • Journal of Microbiology
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    • 제42권4호
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    • pp.319-327
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    • 2004
  • An additional amylase, besides the typical $\alpha-amylase,$ was detected for the first time in the cytoplasm of B. subtilis SUH4-2, an isolate from Korean soil. The corresponding gene (bbmA) encoded a malto­genic amylase (MAase) and its sequence was almost identical to the yvdF gene of B. subtilis 168, whose function was unknown. Southern blot analysis using bbmA as the probe indicated that this gene was ubiquitous among various B. subtilis strains. In an effort to understand the physiological function of the bbmA gene in B. subtilis, the expression pattern of the gene was monitored by measuring the $\beta-galactosidase$ activity produced from the bbmA promoter fused to the amino terminus of the lacZ struc­tural gene, which was then integrated into the amyE locus on the B. subtilis 168 chromosome. The pro­moter was induced during the mid-log phase and fully expressed at the early stationary phase in defined media containing $\beta--cyclodextrin\;(\beta-CD),$ maltose, or starch. On the other hand, it was kept repressed in the presence of glucose, fructose, sucrose, or glycerol, suggesting that catabolite repression might be involved in the expression of the gene. Production of the $\beta-CD$ hydrolyzing activity was impaired by the spo0A mutation in B. subtilis 168, indicating the involvement of an additional regu­latory system exerting control on the promoter. Inactivation of yvdF resulted in a significant decrease of the $\beta-CD$ hydrolyzing activity, if not all. This result implied the presence of an additional enzyme(s) that is capable of hydrolyzing $\beta-CD$ in B. subtilis 168. Based on the results, MAase encoded by bbmA is likely to be involved in maltose and $\beta-CD$ utilization when other sugars, which are readily usable as an energy source, are not available during the stationary phase.

저온.담수토양에서 벼종자 $\beta$-아밀라제 유전자 발현과 호분층 인접 배유의 전분분해 양상 (Expression of $\beta$-amylase Gene and Degradation of Starch Granules of Germinating Rice Seed under Low Temperature and Submerged Soil Condition)

  • 윤병성;강원희
    • 한국작물학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.413-417
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    • 2002
  • 온대 수도작에 있어서 발아시의 조건에 가까운 저온.담수 토양조건에서의 출아에 관련된다고 생각되어지는 $\beta$-아밀라제 유전자 발현과 발현 양상이 실제로 호분층 인접 부분의 전분 분해에 영향을 미치는지 in situ hybridization과 현미화학적방법으로 검토하였다. 1. $18^{\circ}C$의 저온.담수토양조건하에서 출아했던 장향도 품종은 호분층에서 $\beta$-아밀라제 유전자의 발현이 보였다. 2. $18^{\circ}C$의 저온.담수토양조건하에서 출아하지 못했던 수원 287호는 $\beta$-아밀라제 유전자의 발현이 보이지 않았다. 3. $\beta$-아밀라제 활성의 유무에 의해 배반세포에 인접한 배유부분의 전분분해량에 변화를 보여 $\beta$-아밀라제 활성이 높은 장향도, 은방주(Ginbozu), Fortana I-133가 $18^{\circ}C$의 저온.담수토양조건하에서는 $\beta$-아밀라제 활성을 나타내지 않는 수원 287호와 시험한 모든 조건하에서 $\beta$-아밀라제의 활성이 보이지 않았던 농림(Norin) 6호, 고시히까리(Koshihikari) 보다 배반상피세포 및 배반상피세포에 인접한 호분층 근접 배유부분의 전분립 감소가 컸다. 이상의 결과 저온.담수토양조건하에서 벼 종자의 출아에 $\beta$-아밀라제 유전자의 발현과 전분 분해의 연관 가능성을 확인하였다.

전분 분해성 산업용 Saccharomyces cerevisiae에서 Achlya bisexualis $\beta$-Amylase의 발현 특성 규명 (Characterization of Achlya bisexualis $\beta$-Amylase Expression in an Amylolytic Industrial Strain of Saccharomyces cerevisiae)

  • 이옥희;임미현;김지혜;유은혜;고현미;진종언;배석
    • 미생물학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.264-269
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    • 2008
  • $\beta$-Amylase를 생산하여 전분 분해능을 갖는 산업용 효모를 개발하기 위해 산업용 Saccharomyces cerevisiae에서 Achlya bisexualis $\beta$-amylase (BAMY)유전자를 ADC1 promoter에 연결하여 구성적으로 발현시켰다. 효모의 형질전환은 $\delta$-서열을 재조합 부위로 하는integration 시스템을 이용하였다. Integration 시스템의 세균 유전자 부분은 제거되고 BAMY 유전자와 $\delta$-서열을 갖고 있는 짧은integrative cassette를 제조하였다. BAMY 유전자를 발현하는 재조합 S. cerevisiae 형질전환체는 세포외 배지로 45 kDa의 $\beta$-amylase를 분비하였고, $\beta$-amylase 활성은 A. bisexualis에 비해 약 18.5배 높았다. 형질전환체에 다중도입된 BAMY 유전자는 비선택배지에서 100세대 생장 후에도 안정되게 유지되었다. 각종전분을 기질로 했을 매 $\beta$-amylase의 활성은soluble starch를 기질로 했을 경우와 유사하게 높았고, 가수분해산물 분석 결과 maltose가 주 분해산물이었다.

산업용 효모에서 Bacillus subtilis Endo-$\beta$-1,4-Glucanase의 생합성 및 분비 (Synthesis and Secretion of the Endo-$\beta$-l,4-Glucanase from Bacillus subtilis in Industrial Yeast Strain)

  • 박용준;이영호;백운화;강현삼
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.348-355
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    • 1991
  • Bacillus subtilis의 Beta-1,4-glucanase 유전자와 Saccharomyces cerevisiae의 alcohol dehydrogenase isoenzyme I 유전자 (ADHI)의 promoter와 mouse $\alpha$-amylase의 분비신호를 연결하여 분비형 플라스미드를 구성하였으며 이를 산업용 알콜생산 효모인 Saccharomyces cerevisiae 54에 도입하여 형질전환시켰다. 한편 $\beta$-glucanase 유전자의 발현정도를 증대시키기 위해 CYC1 유전자의 전사종결신호를 부가한 후 역시 Saccharomyces cerevisiae 54에 도입하였다. 형질전체들은 carboxymethyl cellulose가 함유된 평판배지에서 $\beta$-glucanase를 분비하고 있음을 확인할 수 있었다. 전사종결 신호가 부가된 경우엔 전체역가가 2배 정도 증가하였다. 형질전환체들이 세포밖으로 분비한 효소역가는 전체의 60 정도였다.

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Effects of Environmental Conditions on Expression of Bacillus subtilis $\alpha$-Amylase in Recombinant Escherichia coli

  • Shin, Pyong-K.;Nam, Seung-H.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제2권3호
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    • pp.166-173
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    • 1992
  • The expression of Bacillus subtilis $\alpha$-amylase from the phoA-amyE fusion gene in recombinant E. coli was investigated under various environmental conditions. The overexpression of cloned $\alpha$-amylase caused retardations in cell growth and synthesis of alkaline phosphatase (AP) from the chromosomal phoA gene. The change of culture temperature from $37^\circ{C}$ to $30^\circ{C}$ increased the specific activities of both $\alpha$-amylase and $\beta$-lactamase by six and two times, respectively, whereas the AP activity remained unchanged. The experiments with chlorampenicol (a translation inhibitor) suggested the enhancement of $\alpha$-amylase activity at $30^\circ{C}$, and this was partly due to the stability of $\alpha$-amylase itself. The further decrease of the temperature to $25^\circ{C}$ slowed down both the cell growth and cloned-gene expression rate. The $\alpha$-amylase activity showed a maximum at pH of 7.4 while alkaline phosphatase was most effectively produced at pH of 8.3.

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Deinococcus geothermalis 유래 maltogenic amylase의 유전자 발현 및 특성확인 (Molecular Cloning and Characterization of Maltogenic Amylase from Deinococcus geothermalis)

  • 정진우;정종현;서동호;김병용;박천석
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.369-374
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    • 2011
  • D. geothermalis의 dgeo_0475 유전자로부터 만들어지는 효소를 정제하여 그 특성을 확인하였다. DGMA는 분자량이 약 68 kDa 크기의 효소로서 ${\beta}$-CD, soluble starch 및 pullulan을 가수분해하는 CD 분해 효소임을 확인하였다. 효소의 최적 온도는 $40^{\circ}C$ 최적 pH 는 6.0이며 대부분의 기질들을 glucose와 maltose로 가수분해 하였고 pullulan 및 soluble starch로부터 미량의 panose를 생성하였다. ${\beta}$-CD를 가장 잘 가수분해하나 기질간 상대적 활성차이는 다른 CD 분해효소에 비하여 크지 않았다.

순창군 장류로부터 분리된 황국균의 동정 및 특성 (Identification and Characterization of Aspergillus oryzae Isolated from Soybean Products in Sunchang County)

  • 임은미;이지영;모하메드;한갑훈;이보순;조용식;김현영
    • 한국균학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.282-288
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    • 2014
  • 본 연구에서는 순창지역에서 만들어지는 장류에서 곰팡이를 분리하고 동정하여 보다 안전하고 기능성이 높은 발효제품을 위한 균주를 확보하고자 하였다. 순창지역에서 생산되는 장류 제품으로부터 곰팡이를 분리하여 ${\beta}$-tubulin 유전자 분석 통해 10개의 균주가 Aspergillus oryzae/flavus complex임을 알 수 있었다. 보다 정확한 동정을 위하여 아플라톡신 클러스터 유전자 중에 하나인 omtA의 염기서열을 증폭하여 A. oryzae와 A. flavus 표준 균주의 omtA 서열과 함께 계통 분류한 결과, A. oryzae의 표준 균주와의 유연관계가 높음을 알 수 있었다. 또한 norB-cypA 사이의 염기서열을 증폭한 결과 500 bp이 증폭 산물이 확인되었는데 이는 표준 균주인 A. oryzae의 norB-cypA 사이의 염기서열 증폭 산물과 동일한 크기임을 확인할 수 있었다. A. oryzae로 확인된 10균주를 활용하여 코지를 제조하고 ${\alpha}$-amylase 활성과 protease 활성을 측정하였다. Protease 활성은 6, 13, 17, 27, 37, 그리고 38 균주로 제조된 코지는 대조구(시판되고 있는 종균으로 제작한 코지)보다 2배 정도 높은 protease 활성을 보였으며, ${\alpha}$-amylase 활성은 257~320 U/mL로 측정되었다. 식품안전성을 위한 아플라톡신 분비 확인 결과, 63번 균주로 제조된 코지를 제외한 모든 코지에서 아플라톡신을 만들지 않는 것으로 확인되어, 순창에서 분리된 A. oryzae는 추후 메주 접종균으로 개발할 수 있음을 보여주었다.