• 제목/요약/키워드: $Na^+\-Ca^{2+}$ exchange

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Isolation and electrical characterization of the rat spinal dorsal horn neurons

  • Han, Seong-Kyu;Lee, Mun-Han;Ryu, Pan-Dong
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.175-175
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    • 1996
  • The spinal dorsal horn is the area where primary afferent fibers terminate and cutaneous sensory information is Processed. A number of putative neurotransmitter substances, including excitatory and inhibitory amino acids and peptides, are present in this region and sites and cellular mechanisms of their actions have been a target of numerous studies. In this study, single neurons were acutely isolated and the properties of whole cell current and responses to excitatory and inhibitory neurotransmitters were studied by the patch clamp method. Young rats (7-14 days) were anesthetized with diethyl-ether, and the lumbar spinal cord was excised and cut transversely at a thickness of 30$\mu\textrm{m}$ by Vibroslicer. The treatment of spinal slices with low concentration of proteases (pronase and thermolysin 0.75 mg/$m\ell$) and mechanical dissociation yielded isolated neurons with near intact morphology. Multipolar, ellipsoidal and bipolar, and pyramidal cells were shown. By applying step voltage pulses to neurons held at -70 mV, two types of inward currents and one outward currents observed. The fast activating and inactivating inward current was the Na$\^$+/ current because of its fast kinetics and blocking by 0.5${\mu}$M TTX, a specific blocker of Na$\^$+/ channel. The second type of inward currents were sustained. Based on their kinetics and current-voltage relations, it was likely that the second type of inward current was the voltage-dependent Ca$\^$2+/ current. In the presence of TTX, the steady-state currents mainly represented outward K$\^$+/ current which looked like the delayed rectifier K$\^$+/ current. In addition, the membrane currents produced by agonist of excitatory amino acid (EAA) receptor and the endogenous transmitter candidate L-glutamate were recorded in isolated whole-cell voltage clamped neurons as well as responses to inhibitory amino acids (${\gamma}$-amino butyric acid, glycine). Drugs were applied by a method that allows complete exchange of the solution within 1 sec; an infinite number of solutions can be applied to a single cell.

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방사성 핵종 제거를 위한 천연 제올라이트 특성 연구 (Characterization of Natural Zeolite for Removal of Radioactive Nuclides)

  • 김후식;박원광;이하영;박종삼;임우택
    • 한국광물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.41-51
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    • 2014
  • 국내 경상북도 포항 및 경주지역에서 채취한 4종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포(Ku)는 휼란다이트, 포항(Po)은 클라이놉틸로라이트와 석영이 혼합된 모데나이트이며 양북A (Ya-A)는 휼란다이트, 클라이놉틸로라이트 및 석영이 함유된 일라이트이며, 양북B (Ya-B)는 휼란다이트와 클라이놉틸로라이트가 혼합된 일라이트이다. 4종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었다. 구룡포 (Ku) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. Cs 및 Sr의 흡착실험은 $25^{\circ}C$에서 수행하였으며, 흡착자료를 기초로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착공정은 Langmuir 흡착 등온식이 잘 맞았으며, 양북 A 제올라이트가 다른 제올라이트 보다 $Cs^+$$Sr^{2+}$ 이온의 제거에 가장 효과적임을 보여주었다.

Purification and Characterization of Extracellular Aspartic Proteinase of Candida albicans

  • Na, Byoung-Kuk;Lee, Seong-Il;Kim, Sin-Ok;Park, Young-Kil;Bai, Gill-Han;Kim, Sang-Jae;Song, Chul-Yong
    • Journal of Microbiology
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    • 제35권2호
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    • pp.109-116
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    • 1997
  • An extracellular proteinase of Candida albicans was purified by a combination of 0~75% ammonium sulfate precipitation, DEAE Sepharose Fast Flow ion exchange chromatography, and Sephacryl S-200 HR molecular sieve chromatography. Its mlecular weight was approximately 41 kDa on SDS-PAGE and isoelectric point was 4.4. The enzyme was inhibited by pepstain A. Optimum enzyme activity ranged from pH 2.0 to 3.5 with its maximum at pH 2.5 and a temperature of 45$^{\circ}C$. The addition of divalent cations, $Ca^{2+}$, Zn$^{2+}$ and $Mg^{2+}$, resulted in no significant inhibition of enzymatic activity. However, some inhibitory effects were observed by Fe$^{2+}$, Ag$^{2+}$ and Cu$^{2+}$. With BSA as substrate, an apparent $K_m$ was determined to be 7$\times$10$^{-7}$ M and $K_i$, using pepstatin A as an inhibitor, was 8.05$\times$10$^{-8}$ M. N-terminal amino acid sequence was QAVPVTLXNEQ. Degradation of BSA and fibronectin was shown but not collagen, hemoglobin, immunoglobulin G, or lysozyme. The enzyme preferred peptides with Glu and Leu at the P$_1$ position, but the enzyme activity was highly reduced when the P$_2$ position was phe or pro. This enzyme showed antigenicity against sera of patients with candidiasis.

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Studies on the Production of Artificial Zeolite from Coal Fly Ash and Its Utilization in Agro-Environment

  • Lee, Deog-Bae;Henmi, Teruo;Lee, Kyung-Bo;Kim, Jae-Duk
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.401-418
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    • 2000
  • 1. Production of the artificial zeolite from coal ash Coal fly ash is mainly composed of several oxides including $SiO_2$ and $Al_2O_3$ derived from inorganic compounds remained after burning. As minor components, $Fe_2O_3$ and oxides of Mg, Ca, P, Ti (trace) are also contained in the ash. These components are presented as glass form resulting from fusion in the process of the combustion of coal. In other word, coal ash may refer to a kind of aluminosilicate glass that is known to easily change to zeolite-like materials by hydrothermal reaction. Lots of hot seawater is disposing near thermal power plants after cooling turbine generator periodically. Using seawater in the hydrothermal reaction caused to produce low price artificial zeolite by reduction of sodium hydroxide consumption, heating energy and water cost. As coal ash were reacted hydrothermally, peaks of quartz and mullite in the ash were weakened and disappeared, and new Na-Pl peaks were appeared strengthily. Si-O-Si bonding of the bituminous coal ash was changed to Si-O-Al (and $Fe^{3+}$) bonding by the reaction. Therefore the produced Na-Pl type zeolite had high CEC of 276.7 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$ and well developed molecular sieve structure with low concentration of heavy metals. 2. Utilization of the artificial zeolite in agro-environment The artificial zeolite(1g) could remove 123.5 mg of zinc, 164.7 mg copper, 184.4 mg cadmium and 350.6 mg lead in the synthetic wastewater. The removability is higher 2.8 times in zinc, 3.3 times in copper, 4.7 times in cadmium and 4.8 times in lead than natural zeolite and charcoal powder. When the heavy metals were treated at the ratio of 150 $kg{\cdot}ha^{-1}$ to the rice plant, various growth inhibition were observed; brownish discoloration and death of leaf sheath, growth inhibition in culm length, number of panicles and grains, grain ripening and rice yield. But these growth inhibition was greatly alleviated by the application of artificial zeolite, therefore, rice yield increased $1.1{\sim}3.2$ times according to the metal kind. In addition, the concentration of heavy metals in the brown rice also lowered by $27{\sim}75%$. Artificial Granular Zeolites (AGZ) was developed for the purification of wastewater. Canon exchange capacity was 126.8 $cmol^+{\cdot}kg^{-1}$. AGZ had Na-Pl peaks mainly with some minor $C_3S$ peaks in X-ray diffractogram. In addition, AGZs had various pore structure that may be adhere the suspended solid and offer microbiological niche to decompose organic pollutants. AGZ could remove ammonium, orthophosphate and heavy metals simultaneously. Mixing ratio of artificial zeolite in AGZs was related positively with removal efficiency of $NH_4\;^+$ and negatively with that of $PO_4\;^{3-}$. Root growth of rice seedling was inhibited severely in the mine wastewater because of strong acidity and high concentration of heavy metals. As AGZ(1 kg) stayed in the wastewater(100L) for 4days, water quality turned into safely for agricultural usage and rice seedlings grew normally.

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달걀버섯 발생지의 환경특성 분석 (Analysis of Environmental Characteristics in Habitat of Amanita hemibapha)

  • 서홍덕;허태철;정성철;주성현;박현
    • 한국균학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.164-170
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    • 2011
  • 달걀버섯과 환경인자와의 관계를 구명하고자 광양, 청도, 대구 3곳에서 토양의 이화학적 특성, 식물상, 버섯상을 조사하여 비교 분석을 하였다. 달걀버섯 발생지의 토양은 모래의 비율이 높은 사질양토, 식양토로 나타났고, 토양 pH는 5.0전후로 나타나 달걀버섯이 호산성균임을 알 수 있었다. 토양유효인산은 우리나라의 산림토양보다 낮은 1.57~2.99 ppm으로 인산의 가용화가 이뤄지고 있음을 알 수 있었다. 전 질소는 0.09~0.34%로 대구지역이 가장 낮게 나타났고, 탄질율 16.3~18.5로 큰 차이가 나타나지 않았다. 양이온 치환용량은 광양과 청도지역이 유사한 수치를 나타냈으며 대구지역이 비교적 낮게 측정되었으며 11.62~19.36 $cmol^+$/kg의 범위를 나타냈고, 치환성양이온 중 $Ca^{2+}$는 광양과 청도지역이 비슷하며 대구지역보다 높게 나타났으며, $Mg^{2+}$는 비교적 높은 수치를 나타낸 대구, 청도, 광양 지역 순이며, $K^+$는 광양, 청도, 대구지역 순으로 크게 차이가 나지 않았다. $Na^+$ 역시 3곳 모두 비슷한 수치를 나타냈으며 그 중, 청도지역 수치가 가장 높았다. 범위는 $Ca^{2+}$ 1.21~2.3 $cmol^+$/kg, $Mg^{2+}$ 0.35~0.89 $cmol^+$/kg, $K^+$ 0.24~0.29 $cmol^+$/kg, $Na^+$ 0.18~0.21 $cmol^+$/kg로 나타났다. 이러한 영양물질과 탄수화물은 균근성 버섯이 식물과 직접적인 관계를 맺고 있으므로 식물, 토양, 균근의 여러 조건에 따라 그 수치가 유동적인 것을 알 수 있었다. 조사지역의 주요 식물로는 신갈나무, 졸참나무, 서어나무, 소나무 등이 나타났으며, 발생지 3곳 공통으로 참나무류가 관찰되었다. 조사지역의 버섯은 광양 8과 12종, 청도 8과 12종, 대구 조사지역에서 5과 10종이 발견되었으며, 달걀버섯과 같은 균근성 버섯으로는 마귀광대버섯, 그물버섯, 쓴맛그물버섯 등이 발견되었다. 식물상과 버섯상을 토대로 달걀버섯과의 상응분석 결과, 달걀버섯의 기주식물로는 활엽수인 신갈나무, 졸참나무, 서어나무, 굴참나무 등으로 추정할 수 있으며, 균근성 버섯인 청머루무당버섯, 마귀광대버섯, 뱀껍질광대버섯, 수원무당버섯과 유사한 기주식물을 가지는 것으로 추정된다.

잔적 암쇄토의 화학조성과 풍화도 (The Weathering and Chemical Composition of Young Residual Entisols in Korea)

  • 장용선;정필균;김선관;조인상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.373-379
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    • 2001
  • 우리 나라 산지토양의 주요 모암에서 발달된 잔적층 암쇄를 대상으로 토양의 단면 특성, 이화학적 특성 X-선 형광분석 (XRF)을 통하여 모재에 따른 토양의 화학조성 변화와 주요한 구성원소의 풍화량을 토양층위 및 모암별로 비교하였다. 모암에 관계없이 토양의 C층에 비하여 A층에서 점토함량, 양이온 치환용량 (CEC), 유기물 함량은 높았으며, 용적밀도 ($kg\;m^{-3}$)와 pH는 낮은 경향을 보였다. 그러나 사암모재의 의성통에서는 점토함량이 감소하였는데 이는 토양과 함께 유실 되었거나 하부로 이동한 것으로 보였다. 토양 중 $SiO_2$함량은 화강암, 화강편마암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, $Fe_2O_3$와 MgO는 현무암, 석회암, 혈암 유래 토양에서, CaO는 석회암 유래 토양에서 각각 높았다. 현무암 모재의 구좌통과 석회암 모재의 장성통 토양에서 작열감량(Igniton loss)이 크게 나타났다. 토양 화학성분별 풍화 정도는 공시 토양의 모암에 관계없이 염기이온(K, Ca, Mg, Na)들의 풍화량이 Si, Al, Fe 보다 크게 나타났다. C층과 비교하여 A층의 $TiO_2$의 함량비가 클수록 화학성분의 풍화정도가 큰 토양으로 나타났으며, 이는 $TiO_2$가 다른 원소보다 풍화에 상대적으로 안정된 광물이기 때문인 것으로 보인다. 각 원소의 절대적 함량비를 고려할 때 화강암, 화강편마암, 사암, 혈암, 현무암 유래 토양에서는 Si, Al의 유실이 심했으나 석회암 유래 토양에서는 탄산염의 빠른 풍화로 Ca, Mg이온의 풍화량이 많았다. 화학 성분의 풍회가 큰 토양은 사암 유래 의 성통과 화강암 유래 도산통 >> 혈암 유래 음성통과 석회암 유래 장성통 > 화강편마암 유래 덕산통 > 현무암 유래의 구좌통 순이었다.

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Fructose-Glycine 혼합계에 있어서 Amino-Carbonyl 반응 (The Amino-Carbonyl Reaction in the Fructose-Glycine Mixture System)

  • 이진호;한강완
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.351-359
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    • 1989
  • 본 연구는 amino-carbonyl 반응물로서 fructose와 glycine을 model로 선정하여 완충액, 반응온도, 시간, pH, 농도 및 억제제의 영향에 의한 반응물 및 반응생성물의 물리. 화학적 변화를 측정하였다. Citrate buffer, Mcllvaine buffer, phosphate buffer 용액을 동일농도(0.1M)의 fructose-glycine 혼합물에 처리하여 pH6, $100^{\circ}C$에서 2시간 반응시켰을 때 인산과구연산이 들어 있는 Mcllvaine buffer혼합물에서 최고의 갈변효과를 나타내었다. Mcllvaine buffer용액(pH7) 중에서 동일농도(0.1M)의 fructose와 glycine을 온도 및 시간별로 반응시킨 결과 $100^{\circ}C$, 3시간 이상에서 현저한 갈변증가를 나타내었다. pH3-11의 영역에서 동일농도(0.1M)의 fructose와 glycine을 반응시켰을 매 pH 7 이하에서는 낮은 갈변반응이 나타났으며 pH7 이상에서는 급격하게 증가하였다. 0.02-0.2M의 각 농도별 glycine을 0.5M의 fructose와 0.02-0.2M의 각 농도별 fructose을 0.5M의 glycine과 pH7, 1$100^{\circ}C$에서 3시간 동안 각각 반응시킨 결과 fructose가 고농도일 때 더 높은 갈변도를 나타내었다. $100^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서 경시적 반응에 대한 fructose와 glycine의 반감기는 각각 $100^{\circ}C$에서 3.96시간과 32.9시간, $120^{\circ}C$에서는 0.9시간과 3.8시간이었다. Fructose-glycine 혼합물을 pH7, 온도 100, $120^{\circ}C$에서 반응시켜 fructose와 glycine이 감소하는 경향을 알아보기 위해 반응속도상수, 반응차수, activation energy를 구한 결과, 반응속도상수는 $100^{\circ}C$에서 각각 $1.78{\times}10^{-1}hr^{-1}$$2.11{\times}10^{-2}hr^{-1}$이고 $120^{\circ}C$에서는 $7.74{\times}10^{-1}hr^{-1}$$1.83{\times}10^{-1}hr^{-1}$이었으며 activation energy는 21.7kcal $mol^{-1}$과 31.4 kcal $mol^{-1}$이었다. 또한 fructose(0.03M)과 glycine(0.03M) 혼합물을 pH5.2, $100^{\circ}C$에서 반응시켰을 때 HMF의 생성반응 속도상수는 $2.6{\times}10^{-2}hr^{-1}$이었고, fructose와 glycine의 감소반응 및 HMF의 생성반응은 모두 first-order의 반응으로 나타났다. Fructose와 glycine의 혼합물(0.05M)에 $Na_2SO_3,\;NaHSO_3,\;CaCl_2$를 농도별(0.02-0.1M)로 첨가하여 pH7, $100^{\circ}C$에서 반응시켜 갈변 억제효과를 비교한 결과 0.1M을 첨가하였을 때 $Na_2SO_3$$NaHSO_3$는 76.8%, $CaCl_2$는 96.4%의 억제호과를 나타내었다.

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Selective adsorption of Cs+ by MXene (Ti3C2Tx) from model low-level radioactive wastewater

  • Jun, Byung-Moon;Jang, Min;Park, Chang Min;Han, Jonghun;Yoon, Yeomin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권6호
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    • pp.1201-1207
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    • 2020
  • This study explored whether MXene (Ti3C2Tx) could remove radioactive Cs+ from model nuclear wastewater. Various adsorption tests were performed and the physical aspects of the interaction were investigated. We varied the MXene dosage, Cs+ initial concentration, solution pH, solution temperature and exposure time. MXene adsorption exhibited very fast kinetics, based on the fact that equilibrium was achieved within 1 h. MXene exhibited an outstanding adsorption capacity (148 mg g-1) at adsorbent and adsorbate concentrations of 5 and 2 mg L-1, respectively, at neutral pH condition (i.e., pH 7). We explored Cs+ adsorption by MXene in the presence of four different ions (NaCl, KCl, CaCl2 and MgCl2) and three different organic acids (sodium oleate, oxalic acid, and citric acid). The Cs+ removal rate changed in the presence of these components; adsorption of Cs+ by MXene thus involved ion exchange, supported by both Fourier-transform infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. We confirmed that MXene was re-usable for at least four cycles. MXene is cost-effective and practical when used to adsorb radionuclides (e.g., Cs+) in nuclear wastewater.

한국 구룡포산 천연 제올라이트의 이화학적 특성 및 Cs과 Sr 흡착 특성 연구 (A Study of Physicochemical Characteristics and Adsorption properties of Cs and Sr of Natural Zeolite from Kuryongpo in Korea)

  • 바야르사이칸 바트체첵;김후식;추현욱;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제36권2호
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    • pp.117-124
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    • 2023
  • 국내 포항 소재 R사의 구룡포산 천연 제올라이트의 물리·화학적 특성을 규명하기 위해 X-선 회절 분석, X-선 형광 분석, 열 시차·열 중량 분석, 양이온 교환능 분석 및 세슘(Cs), 스트론튬(Sr) 흡착 실험을 수행하였다. X-선 회절 분석 결과 모데나이트, 휼란다이트, 클라이놉티로라이트 및 일라이트와 같은 광물이 함유되어 있으며, X-선 형광 분석 결과 SiO2, Al2O3, CaO, K2O, MgO, Fe2O3 및 Na2O 원소가 함유되어 있었다. 양이온 교환능은 148.6 meq/100 g이었으며 열시차 및 열중량 분석 결과 600 ℃까지 열적으로 안정성이 우수한 것을 확인하였다. 시간에 따른 흡착 평형 실험 결과 세슘(Cs)의 경우 30분이내 스트론튬(Sr)의 경우 8시간이내에 평형에 도달하였으며 세슘(Cs) 및 스트론튬(Sr)의 흡착률은 각각 80% 및 18%를 보이고 있었다. 단일 성분 등온 흡착 실험 결과 Langmuir model에 부합하였으며 세슘(Cs) 최대 흡착량은 131.5 mg/g으로 높게 나타났으며 반면 스트론튬(Sr) 최대 흡착량은 29.5 mg/g로 낮은 흡착량을 나타내었다. 본 연구에 사용된 천연 제올라이트의 경우 클라이놉티로라이트, 휼란다이트 및 모데나이트와 같은 8-ring을 포함하는 광물의 함량이 높아 세슘(Cs)에 대한 높은 선택성을 보여주고 있다.

Purification and characterization of an extracellular protease from culture filtrate of salmonella schttmulleri

  • Na, Byoung-Kuk;Song, Chul-Yong
    • Journal of Microbiology
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    • 제33권3호
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    • pp.244-251
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    • 1995
  • An extracellular protease of Salmonella schottmulleri was purified from culture filtrate by using 0-75% ammonium sulfate precipitation, DEAE Sepharose Fast Flow ion exchange chromatography, Ultrogel HA chromatography and Sephacryl S-200 HR molecular sieve chromatography. To measure enzyme activity, synthetic dipeptide substrate (CBZ-arg-arg-AFC) with low molecular weight was employed as substrate. The molecular weight of the purified enzyme was approximately 80 kDa when determined by gel filtration on Sephacryl S-200 HR and 73 kDa when estimated by SDS-PAGE. The isoelectric point was 5.45. The activity of the purified enzyme was inhibited by metal chelating agesnts such as EDTA and 1.10-phenanthroline. The divalent cations, such as Ca$\^$2+/, Zn$\^$2+/, Fe$\^$2+/, Mg$\^$2+/ enhanced its activity. These results suggested that it was a metalloprotease. It had a narrow pH optimum of 6.5-7.5 with a maximum at pH 7.0 and a temperature optimum of 40.deg.C. It was stable at least for 1 week at 40.deg.C and maintained its activity for 24 hours at 50.deg.C, but it was rapidly inactivated at 65.deg.C. This protease was shown to be sensitive to sodium 50.deg.C, but it was rapidly inactivated at 65.deg.C. This protease was shown to be sensitive to sodium 50.deg.C, but it was rapidly inactivated at 65.deg.C. This protease was shown to be sensitive to sodium 50.deg.C, but it was rapidly inactivated at 65.deg.C. This protease was shown to be sensitive to sodium dodecyl sulfate (SDS) and was inactivated in a dose-dependent manner. However, it was resistant to Triton X-100 and the activity was enhanced to 32.3% with treatment of 0.025% Triton X-100.

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