Xylanases sourced from different bacteria have significantly different enzymatic properties. Therefore, studying xylanases from different bacteria is important to their applications in different fields. A potential xylanase degradation gene in Massilia was recently discovered through genomic sequencing. However, its xylanase activity remains unexplored. This paper is the first to report a xylanase (XynRBM26) belonging to the glycosyl hydrolase family (GH10) from the genus Massilia. The gene encodes a 383-residue polypeptide (XynRBM26) with the highest identity of 62% with the endoxylanase from uncultured bacterium BLR13. The XynRBM26 expressed in Escherichia coli BL21 is a monomer with a molecular mass of 45.0 kDa. According to enzymatic characteristic analysis, pH 5.5 is the most appropriate for XynRBM26, which could maintain more than 90% activity between pH 5.0 and 8.0. Moreover, XynRBM26 is stable at 37℃ and could maintain at least 96% activity after being placed at 37℃ for 1 h. This paper is the first to report that GH10 xylanase in an animal gastrointestinal tract (GIT) has salt tolerance, which could maintain 86% activity in 5 M NaCl. Under the optimum conditions, Km, Vmax, and kcat of XynRBM26 to beechwood xylan are 9.49 mg/ml, 65.79 μmol/min/mg, and 47.34 /sec, respectively. Considering that XynRBM26 comes from an animal GIT, this xylanase has potential application in feedstuff. Moreover, XynRBM26 is applicable to high-salt food and seafood processing, as well as other high-salt environmental biotechnological fields, because of its high catalytic activity in high-concentration NaCl.
Seo, J.K.;Park, T.S.;Kwon, I.H.;Piao, M.Y.;Lee, C.H.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
제26권1호
/
pp.50-58
/
2013
A facultative bacterium producing cellulolytic and hemicellulolytic enzymes was isolated from the rumen of a native Korean goat. The bacterium was identified as a Bacillus licheniformis on the basis of biochemical and morphological characteristics and 16S rDNA sequences, and has been designated Bacillus licheniformis JK7. Endoglucanase activities were higher than those of ${\beta}$-glucosidase and xylanase at all temperatures. Xylanase had the lowest activity among the three enzymes examined. The optimum temperature for the enzymes of Bacillus licheniformis JK7 was $70^{\circ}C$ for endoglucanase (0.75 U/ml) and $50^{\circ}C$ for ${\beta}$-glucosidase and xylanase (0.63 U/ml, 0.44 U/ml, respectively). All three enzymes were stable at a temperature range of 20 to $50^{\circ}C$. At $50^{\circ}C$, endoglucanse, ${\beta}$-glucosidase, and xylanase had 90.29, 94.80, and 88.69% residual activity, respectively. The optimal pH for the three enzymes was 5.0, at which their activity was 1.46, 1.10, and 1.08 U/ml, respectively. The activity of all three enzymes was stable in the pH range of 3.0 to 6.0. Endoglucanase activity was increased 113% by $K^+$, while $K^+$, $Zn^+$, and tween 20 enhanced ${\beta}$-glucosidase activity. Xylanase showed considerable activity even in presence of selected chemical additives, with the exception of $Mn^{2+}$ and $Cu^{2+}$. The broad range of optimum temperatures (20 to $40^{\circ}C$) and the stability under acidic pH (4 to 6) suggest that the cellulolytic enzymes of Bacillus licheniformis JK7 may be good candidates for use in the biofuel industry.
A xylanase (xylanase I) was purified 11.9-fold from the culture filtrate of Trichoderma koningii ATCC 26113 by the column chromatography on Sephadex G-75, SP-Sephadex C-50, DEAE-Sephadex A-50 and Sephadex G-50 with an overall yield of 8.2%. The molecular mass determined by gel filtration and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis was found to be a monomeric polypeptide of ca. 35 kDa. The isoelectric point of the enzyme was estimated to be 9.3. The optimal reaction pH and temperature are 5.8 and 55.deg.C, respectively. The enzyme is stable up to 60.deg.C, while 78% of its activity is lost after the incubation for 10 min at 70.deg.C. The enzyme hydrolyzes sylan with relatively high activity, as well as carboxymethyl cellulose and avicel. The $K_{m}$ values of the enzyme for oat-spelf sylan, larchwood xylan and Avicel were 3.5, 1.6 and 10. 1 mg/ml, respectively. The enzyme hydrolyzed oat-spelt sylan to sylose, sylobiose, sylotriose and arabionoxylobiose, while it degraded larchwood xylan to xylose, xylobiose, xylotriose and arabionoxylobiose, while it degraded larchwood xylan to xylose, xylobiose and xylotriose as the major products. The hydrolysis patterns indicate that xylanase I is endo-enzyme.e.
CMCase와 xylanase 분비능이 우수한 고온성 세균을 분리하기 위하여 진주 인근지역의 느타리 재배농장으로부터 수확후배지를 수집하였다. 느타리 수확후배지로부터 17종의 균주를 분리하였으며 이 중 CMCase와 xylanase 활성이 큰 균주 YJ09를 선발하였다. Bacillus ID kit와 MicroLog system을 이용하여 분리균 YJ09의 생리적 생화학적 특성을 조사한 결과 분리균 YJ09은 B. licheniformis와 유사한 특징을 나타내었으며 16S rDNA 염기서열 분석 결과에서도 B. licheniformis와 98.9%의 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합하여 분리균 YJ09은 B. licheniformis YJ09로 동정되었다. 분리균이 분비하는 CMCase와 xylanase 활성은 분리균이 증식함에 따라 대수증식기 중반부터 급격히 증가하였고 정지기에 진입하면 효소활성이 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났으며 xylanase 활성은 대수증식기 초기부터 지속적으로 증가하여 대수증식기 중반에 최대활성을 나타내었다.
Bacillus stearothermophilus exo-xylanase 유전자 DNA가 삽입된 재조합 plasmid pMG1을 가지고 있는 E.coli JM109 exo-xylanase 생산 최적 배양 조건, 생산 효소의 정제 및 정제 효소의 특성 등을 조사 연구하였다. 상기 재조합 E.coli 균주는 0.5 fructose, 0.5 yeast extract, 1.0 tryptone 및 1.0 sodium chloride가 함유된 배지에서 약 10시간 배양했을 때 최대량의 효소를 생산하였으며 생산효소의 94는 세포내에 존재하는 것으로 분석되었다. 생산 효소는 ammonium sulfate 분획, ion exchange chromatography 및 gel filtration 등의 과정을 거쳐 단일 단백질로 정제하였으며 정제 효소는 pH 6.0과 $45^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다.또한 1mM $Ca^{2+}$과 $Co^{2+}$ 이온의 첨가는 각각 약 25% 정도의 활성화 효과를 나타내는 반면, 본 효소의 pNPX에 대한 $K_{m}$은 2.75mM, pl값을 4.7, 그리고 분자량은 gel-filtration 법으로는 약 200,000dal., SDS-polyacrylamide gel 전기영동법으로는 약 66,000dal 으로 측정되어 세 개의 동일한 subunit로 구성된 효소 단백질인 것으로 추정되었다. 본 정제 효소는 xylobiose, xylotrioxe 및 xylotetraose 등의 xylo-oligosaccharide를 효과적으로 분해함은 물론이고, 분해율은 낮으나 birchwood xylan, larchwood xylan 및 oatspelt xylan 등의 xyland에도 작용, xylose 생산을 확인함으로써 본 효소는 그 예가 극히 드문 bacterial exo-xylanase인 것으로 분류되었다.
The endo-1,4-${\beta}$-xylanase was extracted and purified from the extracellular xylanolytic systems of Trichoderma viride. The crude enzyme was chromatographed with ion-exchange reins of DEAE Sepharose CL-6B, Sepharose, S-Sepharose CL-6B and the resulting xylanase was turned out to be a single protein as 20KD hy SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The xylooligomers were obtained from xylan by incubation with the purified xylanase up to 50%. The ${\beta}$-xylosidase lost its activity completely by incubation of crude enzyme for 24hr with buffer solution of pH 2.8 at $27^{\circ}C$. And also, the xylooligomers were obtained from xylan as a main product by incubation with the crude enzyme treated with acidic buffer.
Acanthophysium sp. KMF001, a wood rotting fungus, produces a strong crude enzyme complex that efficiently produces simple sugars from wood. The transcriptomic analysis of Acanthophysium sp. KMF001 identified 14 genes for putative glycoside hydrolases. Among them, isotig01043 was expressed heterogeneously in Escherichia coli BL21(DE3), and the expressed protein exhibited an endo-${\beta}$-1,4-xylanase activity which showed the optimum reaction at pH 5.0 and $30^{\circ}C$. The enzyme kinetic values of $K_m$ and $V_{max}$ were 25.92 mg/ml and $0.628{\mu}mole/mg/ml$, respectively. The enzymatic characteristics of the expressed xylanase showed a typical fungal xylanase. However, the bioinformatics analysis suggested that the protein encoded by isotig01043 was a novel xylanase based on a low identity when it was compared with the closest protein in the NCBI database and a similar protein domain with GH16_fungal_Lam16A_glucanase, which had not been earlier suggested as a xylanase.
농산폐기물을 이용할 목적으로 8점의 시료에서 xylanase생산성이 우수한 두개의 균주를 선발하여 동정하였다 선정된 두 균주에 대해 xylanase의 생산 최적조건효소의 제 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Xylanase생산에 우수한 균주로 Aspergillus niger-1701과 Aspergillus niger-430 두 균주를 선발하였다. 2. 두 균주 모두 배양시 pH $5.0{\sim}6.0$에서 배양 2일째에 최고의 효소역가를 나타내었다. 3. Aspergillus niger-1701균주에 대해서는 배양시 첨가한 C.M.C.가 21%, $NH_4H_2PO_4$가 19%, C.S.L.이 20%의 효소생산 증가를 나타냈으며 기타 탄소원, 질소원, 인산염, 생장요소, 무기염류 등은 큰 영향을 미치지 않았다. 4. Aspergillus niger-430균주에 대해서는 배양시 첨가한 탄소원, 질소원, 인산염, 생장요소, 무기염류 등이 효소생산에 큰 영향을 미치지 않았다. 5. 선정된 두 균주가 생산한 xylanase의 효소작용 최적 조건은 다음과 같다. pH:5.0 온도 : $60^{\circ}C$, 효소농도 : 33.3%(전용액중), 기질농도 : 2%, 효소작용시간 : 3 hrs. 6. 효소작응 최적조건에서 xylan최고 분해율은 95%였다.
Five types of agricultural wastes were used for the production of xylanolytic enzyme by Aspergillus flavus K-03. All wastes materials supported high levels of xylanase and ${\beta}-xylosidase$ production. A high level of proteolytic activity was observed in barley and rice bran cultures, while only a weak proteolytic activity was detected in corn cob, barley and rice straw cultures. Maximum production of xylanase was achieved in basal liquid medium containing rice barn as carbon source for 5 days of culture at pH 6.5 and $25^{\circ}C$. The xylanolytic enzyme of A. flavus K-03 showed low thermostability. The times required for 50% reduction of the initial enzyme activity were 90 min at $40^{\circ}C$, 13 min at $50^{\circ}C$, and 3 min at $60^{\circ}C$. Xylanolytic activity showed the highest level at pH $5.5{\sim}10.5$ and more than 70% of the original activity was retained at pH 6.5 and 7.0. The higher stability of xylanolytic enzymes in the broad range of alkaline pH is useful for utilization of the enzymes in industrial process requiring in alkaline conditions. Moreover, the highest production of xylanolytic enzyme was obtained when 0.5% of rice bran was supplied in basal liquid medium. SDS-PAGE analysis revealed a single xylanase band of approximately 28.5 kDa from the culture filtrates.
본 연구에서는 Aspergillus niger KG79에서 두종류의 D-xylanase를 분리.정제하여 그 특성을 규명하였다. 이 두 종류의 D-xylanase의 물리화학적 및 동력학적 특성은 큰 차이가 없었다. 이들 Xylanase는 D-Xylan으로부터 Xylose, Xylobiose와 Xylotriose를 분해 생성하였다. 그러나 보리짚 Xylan을 기질로 사용했을 경우에는 Xylanase I 은 II보다 측쇄 arabinose를 상당히 빨리 분해하였다. 이들 효소에 의한 Xylan의 분해도는 기질의 종류에 따라 차이가 나서 보리짚 Xylan과 larchwood Xylan의 분해도는 각각 10%와 25%(환원당량) 정도로 나타났다. 순수정제된 Xylanase와 $\beta$-Xylosidase를 사용하여 재조합한 Xylanase계의 기질분해력을 비교한 결과 최적조건에서 보리짚과 larchwood Xylan은 각각 28%와 54%씩 분해 전환되었다. 이러한 결과는 Xylan의 효소분해도의 제한요소는 기질의 물리적 특성의 차이에 기인함을 추정할 수 있었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.