• 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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• 제42권1호
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• pp.67-72
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• 2006

클로닝된 Bacillus circulans ATCC21367 유래 cellulolytic xylanase 유전자(bglBC2)의 염기서열을 결정 분석하였다. 본 유전자는 1,224 bp의 407개 아미노산을 암호하는 open reading frame (ORF)으로 구성되어 있었으며 염기서열로부터 산출된 유전자의 분자량은 45 kDa으로 효소의 SDS-PAGE로부터 측정된 분자량과 일치하였다. ATG 개시 코돈의 9bp 위쪽에 Shine-Dalgarno (SD) 서열로 추정되는 5'-AAAGGAG-3' 서열이 확인되었고 그 상단에 promoter로 추정되는 -35 서열(TTTACA)과 -10 서열(TATACT)이 위치하고 있었으며, 이는 B. subtilis promoter consensus sequence와 유사하였다. 한편, 이 효소의 아미노산 서열은 이미 보고된 B. circulans KSM-N257의 alkaline $endo-\beta-1,4-glucanase$와는 97%, B. circulans WL-12의 $endo-\beta-1,3-1,4-glucanase$와는 75%, Bacillus sp. KSM-330의 $endo-\beta-1,4-glucanase$ (cellulase)와는 45%의 유사성을 나타내었다. 또한 bglBCS 염기서 열의 정보를 GenBank에 등록하였으며 등록번호는 Ar269256이다.

• Journal of Microbiology
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• 제33권4호
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• pp.295-301
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• 1995

An antifungal Pseudomonas stutzeri YPL-1 produced extracellular chitinase and .betha.-1, 3-glucanase that were key enzymes in the decomposition of fungal hyphal walls. These lytic extracellular enzymes markedly inhibited mycelial growth of the phytopathogenic fungus Fusarium solani. A chitinase from P. stutzeri YPL-1 inhibited fungal mycelial growth by 87%, whereas a .betha.-1, 3-glucanase from the bacterium inhibited growth by 53%. Furthermore, co-operative action of the enzymes synergistically inhibited 95% of the fungal growth. The lytic enzymes caused absnormal swelling and retreating on the fungal hyphal walls in a dual cultures. Scanning electron microscopy clearly showed hyphal degradation of F. solani in the regions interacting with P. stutzeri YPL-1. In an in vivo pot test, P. stutzeri YPL-1 proved to have biocontrol ability as a powerful agent in controlling plant disease. Planting of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) seedlings with the bacterial suspension in F. solani-infested soil significantly suppressed the development of fusarial root-rot. The characteristics of a crude preparation of .betha.-1, 3-glucanase produced from P. stutzeri YPL-1 were investigated. The bacterium detected after 2 hr of incubation. The enzyme had optimum temperature and pH of 40.deg.C and pH 5.5, respectively. The enzyme was stable in the pH range of 4.5 to 7.0 and at temperatures below 40.deg.C, with a half-life of 40 min at 60.deg.C.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권4호
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• pp.450-456
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• 2016

한국형 잔디에서는 다른 병에 비해 진전 속도가 빠르고 주로 뿌리에서부터 발병하여 잔디를 고사시키고 발병 후 구제하기 매우 어려운 라이족토니아잎마름병(라지패취)이 큰 문제로 대두되고 있다. 라이족토니아잎마름병(라지패취)은 Rhizoctonia solani AG2-2 (IV)병원균에 의해 발생하는데, 이 병원균에 강한 내병성 들잔디를 개발하기 위해 식물방어반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 PR-Protein 중 하나인 ${\beta}-1,3-glucanase$를 들잔디로부터 클로닝 하였다. ${\beta}-1,3-glucanase$는 바이러스나 균의 감염으로 인해 식물조직이 과민반응을 일으킬 때 세포내에서 생성되고 세포 외로 분비되어 세포 사이 공간에서 주로 병원균 저항성기능을 하는 것으로 알려져 있다. ${\beta}-1,3-glucanase$ 단자엽식물 중 내병성에 대한 연구가 되어있는 옥수수, 밀, 보리, 벼의 염기서열에서 공통으로 보존되어 있는 부분을 이용해 degenerate PCR을 수행하고 얻어낸 sequence를 통해 Full-length의 cDNA를 클로닝 하였다. E.coli overexpression을 수행하여 목표 단백질을 대량 정제하여 in vitro 활성 측정 및 항균테스트를 진행하였다. 또한, ZjGlu1 유전자의 기능을 해석하기 위해 각각의 유전자를 도입한 식물형질전환용 벡터를 제작하여 잔디 형질전환체 제작을 하였다. ZjGlu1 단백질을 이용하여 9개의 균주에 대해 항균활성 테스트를 진행 한 결과 R. cerealis, F. culmorum, R.solani AG-1 (1B), T. atroviride 에서 항균활성을 보였으며, 형질전환체를 이용해 18s 유전자의 발현량을 상대로 한 각 유전자의 기관별 발현량은 크게 차이없이 모든기관에 발현되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권2호
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• pp.79-84
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• 1988

$\beta$-Glucan 분해효소의 간편하며 예민한 활성도 측정방법으로 $\beta$-glucan에 색소와 cross linking agent를 접합시키는 변형기질 제조시 영향을 미치는 조건을 조사하고 맥아와 세균의 $\beta$-glucan분해효소 측정에 적응시켜 활성도를 측정한 결과는 다음과 같다. 1.0g $\beta$-glucan은 0.1N NaOH용액에서 색소 cibacron blue 3 G-A 1.5g과 cross linking agent인 1,4-butanedioldiglycidyl ether 1.25 $m\ell$을 90분간 끓여서 색소 접합기질로 제조하였을 때 $\beta$-glucanase 활성도 측정에 최적조건이었다. 변형기질은 pH5.3 에서 안정성을 보였으며 Bacillus subtilis K-4-3에서 추출한 효소액에 변형기질을 반응시켰을 때 간편하고 정확한 효소활성 측정이 가능하였다. 또한 색소방법을 DNS방법과 비교한 결과 색소방법이 $\beta$-glucan 분해효소 측정에 적당한 방법이었음이 입증되었다.

• Mycobiology
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• 제45권4호
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• pp.385-391
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• 2017

The ability of Bacillus subtilis, strain ALICA to produce three mycolytic enzymes (chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase, and protease), was carried out by the chemical standard methods. Bacillus subtilis ALICA was screened based on their antifungal activity in dual plate assay and cell-free culture filtrate (25%) against five different phytopathogenic fungi Alternaria alternata, Macrophomina sp., Colletotrichum gloeosporioides, Botrytis cinerea, and Sclerotium rolfesii. The B. subtilis ALICA detected positive for chitinase, ${\beta}$-1,3-glucanase and protease enzymes. Fungal growth inhibition by both strain ALICA and its cell-free culture filtrate ranged from 51.36% to 86.3% and 38.43% to 68.6%, respectively. Moreover, hyphal morphological changes like damage, broken, swelling, distortions abnormal morphology were observed. Genes expression of protease, ${\beta}$-1,3-glucanase, and lipopeptides (subtilosin and subtilisin) were confirmed their presence in the supernatant of strain ALICA. Our findings indicated that strain ALICA provided a broad spectrum of antifungal activities against various phytopathogenic fungi and may be a potential effective alternative to chemical fungicides.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1446-1454
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• 2021

Herein, we cloned and expressed an endo-β-1,4-glucanase gene (celA1805) from Bacillus subtilis B111 in Escherichia coli. The recombinant celA1805 contains a glycosyl hydrolase (GH) family 8 domain and shared 76.8% identity with endo-1,4-β-glucanase from Bacillus sp. KSM-330. Results showed that the optimal pH and temperature of celA1805 were 6.0 and 50℃, respectively, and it was stable at pH 3-9 and temperature ≤50℃. Metal ions slightly affected enzyme activity, but chemical agents generally inhibited enzyme activity. Moreover, celA1805 showed a wide substrate specificity to CMC, barley β-glucan, lichenin, chitosan, PASC and avicel. The K_m and V_max values of celA1805 were 1.78 mg/ml and 50.09 µmol/min/mg. When incubated with cellooligosaccharides ranging from cellotriose to cellopentose, celA1805 mainly hydrolyzed cellotetrose (G4) and cellopentose (G5) to cellose (G2) and cellotriose (G3), but hardly hydrolyzed cellotriose. The concentrations of reducing sugars saccharified by celA1805 from wheat straw, rape straw, rice straw, peanut straw, and corn straw were increased by 0.21, 0.51, 0.26, 0.36, and 0.66 mg/ml, respectively. The results obtained in this study suggest potential applications of celA1805 in biomass saccharification.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.407-415
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• 2012

An endophytic bacterium, Bacillus thuringiensis GS1, was isolated from bracken (Pteridium aquilinum) and found to have maximal production of chitinase (4.3 units/ml) at 5 days after culture. This study investigated the ability of B. thuringiensis GS1 to induce resistance to Rhizoctonia solani KACC 40111 (RS) in cucumber plants. Chitinase activity was greatest in RS-treated plants at 4 days. ${\beta}$-1,3-Glucanase activity was highest in GS1-treated plants at 5 days. Guaiacol peroxidase (GPOD) activity increased continuously in all treated plants for 5 days. Ascorbate peroxidase (APX) activity in RS-treated plants was increased 1.5-fold compared with the control at 4 days. Polyphenol oxidase (PPO) activity in RS-treated plants was increased 1.5-fold compared with the control at 3 days. At 5 days after treatment, activity staining revealed three bands with chitinase activity (Ch1, Ch2, and Ch3) on SDS-PAGE of cucumber plants treated with GS1+RS, whereas only one band was observed for RS-treated plants (Ch2). One GPOD isozyme (Gp1) was also observed in response to treatment with RS and GS1+RS at 4 days. One APX band (Ap2) was present on the native-PAGE gel of the control, and GS1- and GS1+RS-treated plants at 1 day. PPO bands (Po1 and Po2) from RS- and GS1+RS-treated plants were stronger than in the control and GS1-treated plants upon native-PAGE at 5 days. Taken together, these results indicate that the induction of PR proteins and defense-related enzymes by B. thuringiensis GS1 might have suppressed the damping-off caused by R. solani KACC 40111 in cucumber plants.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.354-361
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• 2018

이 연구에서는 여러 미생물에 항균활성을 갖는 토양세균을 분리하고 그들이 생성하는 항균물질과 그 효과를 조사하였다. 많은 세균 분리균주 중 Bacillus subtilis DS660과 Paenibacillus polymyxa DS842은 6가지 인간 피부 상재균과 3종의 병원성 세균에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 대부분의 대상 세균과 진균에 대하여 NA 배지 상에서 각각 직경 15.3~26.8과 11.3~27.5 mm의 생장 저해대를 형성하는 우수한 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 siderophore를 생산하였는데 각각 $570{\pm}8$과 $1700{\pm}15{\mu}mol/ml$의 최대 생산량을 나타내었고, 균주 배양 상등액의 에틸 아세테이트 추출물의 분석은 그들의 glycolipid 계면활성물질 생성을 나타내며 이에 의해 배양 상등액의 표면장력을 60 mN/m에서 각각 40.3과 30.3 mN/m으로 현저하게 낮추는 계면활성을 보였다. 또한 두 균주는 $169.2{\pm}9.9$와 $357.2{\pm}13.7nmol/min/mg$ protein의 ${\beta}$-1,3-glucanase 생산을 나타낼 뿐만 아니라 세균의 세포벽 성분을 용해하는 능력을 지녔다. 이러한 결과들은 B. subtilis DS660과 P. polymyxa DS842가 일부 중요한 인간 피부 상재균과 병원성 세균에 대한 효율적인 생물제어제로 사용될 수 있음을 암시한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권2호
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• pp.253-259
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• 2013

Paddy rice is rarely used as a feed because of its high fiber content. In this study, two experiments were conducted to study the effects of supplementing an enzyme complex consisting of xylanase, beta-glucanase and cellulase, to paddy-based diets on the performance and nutrient digestibility in meat-type ducks. In the both experiments, meat-type ducks (Cherry Valley) were randomly assigned to four treatments. Treatment 1 was a basal diet of corn-soybean; treatment 2 was a basal diet of corn-paddy-soybean; treatment 3, had enzyme complex added to the corn-paddy-soybean basal diet at levels of 0.5 g/kg diet; and treatment 4, had enzyme complex added to the corn-paddy-soybean diet at levels of 1.0 g/kg diet. The results showed that the enzyme complex increased the ADG, and decreased the ADFI and F/G significantly (p<0.05) in the ducks, and the ADFI for the ducks fed the corn-paddy-soybean diet showed no difference compared to the ducks fed corn-soybean diets at all stages of the experiment (p<0.05). When corn was partially replaced by paddy, the digestibility of CP and NDF was decreased and increased, respectively (p<0.05), and the level of enzyme complex had a significant effect on both CP and NDF digestibility (p<0.05). As for the AME, addition of enzyme complex increased it significantly (p<0.05), but both diet types and levels of enzyme complex had no effect (p>0.05). The outcome of this research indicates that the application of enzyme complex made up of xylanase, beta-glucanase, and cellulase, in the corn-paddy-soybean diet, can improve performance and nutrition digestibility in meat-type ducks.