• 제목/요약/키워드: Agarivorans sp. JA-1

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한천분해효소를 생산하는 Agarivorans sp. JA-1의 배양조건 및 Fed-batch 배양 (Production of ${\beta}$-agarase in Batch and Fed-batch Culture by Agarivorans sp. JA-1)

  • 이송애;김진욱;정종근;김인혜;이상현;김상진;이재화
    • KSBB Journal
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    • 제21권5호
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    • pp.389-393
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    • 2006
  • 제주도 연안에서 분리 동정된 한천분해효소를 생산하는 Agarivorans sp. JA-1의 배양특성을 연구하였다. 균주가 기질로 이용하는 한천은 배지 내의 한천의 농도가 0.2%일 때 가장 효율적인 성장을 하였으며 4종의 탄소원에 대해서는 성장에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 배양시간에 따른 한천농도는 15시간 이후 모두 분해되었으며 점도의 변화도 이와 유사한 것으로 나타났다. 또한 fed-batch 배양에서 0.8 g 한천을 2회 첨가하였으며 한천을 첨가한 후 agarase생산이 증가되는 것으로 나타났다. 한천올리고당의 성분분석을 한 결과 중합도가 6인 당이 확인되었다.

Development of a thermo-stabel ${\beta}-agarase$ from marine organism

  • Lee, Sang-Hyeon
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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    • pp.31-32
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    • 2005
  • Neoagaro-oligosaccharides are produced only by enzymatic degradation of agarose by ${\beta}-agarase.^{1)}$ Neoagaro-oligosaccharides inhibit the growth of bacteria, slow the rate of degradation of starch, are used as low-calorie additives to improve food quality, and have macrophage-stimulating activity. Furthermore, neoagarobiose is a rare reagent that has both moisturizing effect on skin and whitening effect on melanoma $cells.^{2)}$ An agar-degrading marine bacterium was isolated from the sea water at the northeast coast in Cheju island, Korea. The strain was gram negative, aerobic, and motile rod. The 16S rRNA of the strain had the closest match of 98% homology, with that from Agarivorans albus. On the basis of several phenotypic characters and a phylogenetic analysis, this strain was designated Agarivorans sp. JA-1. In solid agar plate, Agarivorans sp. JA-1 produced a diffusible agarase that caused agar softening around the colonies. Agarivorans sp. JA-1 was cultured for 36 hr in marine broth 2216 (Difco, USA) and the supernatant that containing an extracellular ${\beta}-agarase$ was prepared by centrifugation of culture media. The enzyme exhibited relatively strong activity at $40^{\circ}C$ and was stable up to $60^{\circ}C$. Using PCR primers derived from the ${\beta}-agarase$ gene of Vibrio sp., the gene encoding ${\beta}-agarase$ from Agarivorans sp. JA-1 was cloned and sequenced. The structural gene consists of 2931 bp encoding 976 amino acids with a predicted molecular weight of 107,360 Da. The deduced amino acid sequence showed 99% and 34% homology to $agaA^{2)}$ and $agaB^{2)}$ genes for ${\beta}-agarase$ from Vibrio sp., respectively. The expression plasmid for ${\beta}-agarase$ gene of Agarivorans sp. JA-1 is being constructed and the recombinant enzyme will be biochemically characterized.

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내열성 한천분해효소를 생산하는 해양세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium Producing Thermotolerant Agarase)

  • 박근태;이동근;김남영;이어진;정종근;이재화;허문수;이정현;김상진;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.884-888
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    • 2005
  • 제주도 동북해역의 해수에서 한천분해활성을 보어는 해양성 세균을 분리하였으며 16S rDNA유전자 염기서열분석과 형태학적, 배양적 및 생화학적 특징을 조사하여 해양기원의 Agarivorans 속에 속하는 균주임을 확인하고 Agarivorans sp. JA-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. JA-1이 생성하는 한천 분해효소(agarase)는 한천의 존재유무에 상관없이 발현되며 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 8.04 (50 mM glycine NaOH 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 기능성올리고당 생산이 가능한 베타-한천분해효소이며 내열성을 보여 $60^{\circ}C$까지 $80\%$ 이상 그리고 $80^{\circ}C$까지 $70\%$의 잔존활성을 보이는 것으로 나타났다. 분리한 Agarivorans sp. JA-1 균주가 나타내는 한천분해효소를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이상에서 액체상태로 있는 한천을 이용한 기능성올리고당 생산에 유용한 것으로 생각되었다.

Agarivorans sp. JA-1 유래 신규 GH-16 β-agarase의 클로닝, 발현 및 특성 (Cloning, Expression, and Characterization of a Novel GH-16 β-Agarase from Agarivorans sp. JA-1)

  • 전명제;김아람;이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1545-1551
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    • 2012
  • 이전 연구에서 저자들이 Glycoside hydrolase family 50 (GH-50)과 GH-118 ${\beta}$-agarase들의 발현과 특성을 보고한 Agarivorans sp. JA-1 균주로부터 신규의 GH-16 ${\beta}$-agarase를 보고하고자 한다. 본 유전자는 1,362 염기쌍으로 구성되어 있으며, 453 아미노산 잔기로 구성된 49,830 Da의 단백질을 암호화한다. 본 효소는 Pseudoalteromonas sp. CY24 유래의 GH-16 ${\beta}$-agarase와 98%의 염기서열 상동성과 99%의 아미노산서열 상동성을 나타냈다. 신호서열을 제외한 429 아미노산으로 구성된 성숙단백질에 해당하는 유전자를 E. coli BL21 (DE3) 세포에서 재조합 발현시킨 후, 친화성 크로마토그래피로 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 $40^{\circ}C$와 pH 5.0에서 67.6 U/mg의 최적 활성을 보였다. 아가로스를 기질로 한 효소분해산물의 박막크로마토그래피 분석결과, neoagarohexaose와 neoagarotetraose가 주산물로 생산되는 것을 알 수 있었다. 본 효소는 기능성 한천올리고당의 산업적 생산에 활용 가능할 것으로 기대된다.

Isolation and Characterization of an Agar-degrading Bacterium, Isolated from The Sea Water

  • 문현식;홍승현;허문수
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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    • pp.340-342
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    • 2005
  • 한천분해 세균은 제주 연안의 해수로부터 분리되어졌다. 균주는 Gram 음성 간균이며, 절대 호기성 세균이다. 균주는 agarase를 생성하여 한천을 분해하는 것으로 관찰되었다. 균주의 생화학적 특성과 16S rRNA 유전자 염기서열 분석한 결과 Agarivorans속으로 동정 되었다. 그래서 Agarivorans sp. JA1이라 명명하였다. agarase의 최적 생산을 위한 agar농도는 0.5%이며, pH, 온도와 NaCl 농도는 각각 pH 7, $25^{\circ}C$ $^{\sim}$ $30^{\circ}C$와 2%였다. 유기태과 무기태는 각각 yeast extract와 $NaNO_3$를 첨가 할 경우 agarase 생성이 가장 좋은 것으로 사료되었다. Agarase의 최적 생산 활성 측정은 DNS법(3,5-dinitrosalicyclic acid procedure)을 이용하여 환원당 값을 산출하였고, 50000(U/L)이상 나왔다.

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Cloning, Expression, and Characterization of a Glycoside Hydrolase Family 118 ${\beta}$-Agarase from Agarivorans sp. JA-1

  • Lee, Dong-Geun;Jeon, Myong Je;Lee, Sang-Hyeon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권12호
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    • pp.1692-1697
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    • 2012
  • We report a glycoside hydrolase (GH)-118 ${\beta}$-agarase from a strain of Agarivorans, in which we previously reported recombinant expression and characterization of the GH-50 ${\beta}$-agarase. The GH comprised an open reading frame of 1,437 base pairs, which encoded a protein of 52,580 daltons consisting of 478 amino acid residues. Assessment of the entire sequence showed that the enzyme had 97% nucleotide and 99% amino acid sequence similarities to those of GH-118 ${\beta}$-agarase from Pseudoalteromonas sp. CY24, which belongs to a different order within the same class. The gene corresponding to a mature protein of 440 amino acids was inserted, recombinantly expressed in Escherichia coli, and purified to homogeneity with affinity chromatography. It had maximal activity at $35^{\circ}C$ and pH 7.0 and had 208.1 units/mg in the presence of 300 mM NaCl and 1 mM $CaCl_2$. More than 80% activity was maintained after 2 h exposure to $35^{\circ}C$; however, < 40% activity remained at $45^{\circ}C$. The enzyme hydrolyzed agarose to yield neoagarooctaose as the main product. This enzyme could be useful for industrial production of functional neoagarooligosaccharides.