• 제목/요약/키워드: Cell-wall lytic enzyme

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Crystal Structure of LysB4, an Endolysin from Bacillus cereus-Targeting Bacteriophage B4

  • Hong, Seokho;Son, Bokyung;Ryu, Sangryeol;Ha, Nam-Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제42권1호
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    • pp.79-86
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    • 2019
  • Endolysins are bacteriophage-derived enzymes that hydrolyze the peptidoglycan of host bacteria. Endolysins are considered to be promising tools for the control of pathogenic bacteria. LysB4 is an endolysin produced by Bacillus cereus-infecting bacteriophage B4, and consists of an N-terminal enzymatic active domain (EAD) and a C-terminal cell wall binding domain (CBD). LysB4 was discovered for the first time as an L-alanoyl-D-glutamate endopeptidase with the ability to breakdown the peptidoglycan among B. cereus-infecting phages. To understand the activity of LysB4 at the molecular level, this study determined the X-ray crystal structure of the LysB4 EAD, using the full-length LysB4 endolysin. The LysB4 EAD has an active site that is typical of LAS-type enzymes, where $Zn^{2+}$ is tetrahedrally coordinated by three amino acid residues and one water molecule. Mutational studies identified essential residues that are involved in lytic activity. Based on the structural and biochemical information about LysB4, we suggest a ligand-docking model and a putative endopeptidase mechanism for the LysB4 EAD. These suggestions add insight into the molecular mechanism of the endolysin LysB4 in B. cereus-infecting phages.

베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 Saccharomyces cerevisiae 유전자의 클로닝 (Cloning of a Gene Involved in Biosynthesis of ${\beta}-1,3-glucan$ in Saccharomyces cerevisiae)

  • 진은희;이동원;김진미;박희문
    • 한국균학회지
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    • 제23권2호통권73호
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    • pp.129-138
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    • 1995
  • 비허용온도인 $37^{\circ}C$에서 삼투감수성을 보이며 베타-1,3-글루칸 합성능이 현저히 손상된 Saccharomyces cerevisiae mutant(LP353)를 YCp50으로 제조한 yeast genomic library로 형질전환시킨 후, 콜로니 자기방사법으로 형질전환체의 선별을 시도한 결과, LP353의 베타-1,3-글루칸 합성능을 부분적으로 회복시켜 주는 약 8.5-kb 크기의 DNA 절편을 클로닝하는데 성공하였다. 클로닝된 8.5-kb의 DNA 절편은 copy 수에 무관하게 LP353의 또 다른 표현형질인 온도의존적 삼투감수성은 회복시켜 주지 못하였으나, 세포벽의 베타-1,3-글루칸 함량과 베타-1,3-글루칸 분해효소인 ${\beta}-glucanase$에 대한 내성은 copy수에 무관하게 증가시켜 주었다. 한편, 8.5-kb의 DNA 절편은 $37^{\circ}C$의 삼투안정제가 첨가된 액체배지에서 잘 자라지 못하는 LP353의 돌연변이 형질을 회복시켜 야생형의 수준에 근접하는 생장양상을 보여 주었다. 이상의 결과로 클로닝된 8.5-kb 크기의 DNA 절편은 S. cerevisiae의 베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 유전자의 하나인 BGS2를 포함하고 있는 것으로 보여지며, subcloning을 통한 기능부위 분석 결과, 4.8-kb 크기의 BglII-KpnI DNA 절편에 BGS2가 존재하는 것으로 추정되었다.

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토양에서 분리된 Xanthomonas sp.의 Chitinase 유전자 cloning과 E.coli에서의 발현 (Cloning of a Chitinase Gene of Xanthomonas sp. Isolated from Soil and its Expression in E. coli.)

  • 김호상;성기영;은무영;황철원
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권2호
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    • pp.125-129
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    • 1998
  • 한국 토양에서 분리된 Xanthomonas sp.는 Candida albicans에 대한 용균성을 나타내며 분비효소로서 chitinase를 분비하는 것으로 사료되었다. 특히 chitinase활성은 chitin배지에서 배양했을 때 3일 배양에서 최대치를 나타내었다. 이러한 특성이 있는 Xanthomonas의 chitinase 유전자를 cloning하기 위하여 cosmid vector를 이용한 genomic library를 작성하였으며, 다른 박테리아 chitinase 유전자와 homology를 가진 지역의 DNA sequence를 oligonucleotide로 합성하여 probe로 사용한 결과 4개의 독립된 positive clone을 cloning 하였다. 이중 pXCHl(1.2 kb insert) 이라고 명명한 clone에 대해 해석한 결과 이 크론의 전사산물은 chitin 배지에서만 유도됨을 확인하였으며 대장균 발현 vector를 이용한 이 유전자의 대장균에서의 발현에 대한 실험의 결과 약 35 kDa의 단백질을 생산하는 것으로 확인하였다. 또한 이 산물의 chitinase활성을 측정한 결과 유전자가 포함되지 않은 산물에 비해 약 10배의 활성을 나타내어 이 유전자를 Xanthomonas sp.의 chitinase유전자임을 증명하였다.

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Arthrobacter luteus가 생산(生産)하는 효모세포벽(酵母細胞壁) 용해촉진효소(溶解促進酵素)에 관(關)한 연구(硏究) -제 2 보(第2報) : Crude Zymolyase 표품중(標品中)으로부터 효모(酵母) 세포벽(細胞壁) 용해(溶解) 촉진(促進) 인자(因子)의 분리(分離) 및 Sephadex G-75 Gel에 의한 Zymolyase의 부분(部分) 정제(精製)- (Studies on the Enzyme from Arthrobacter luteus Accelerating the Lysis of Yeast Cell Walls -II. Separation of the Factor Accelerating the Lysis of Yeast Cell Walls from the Preparation of Crude Zymolyase and Partial Purification of the Zymolyase with the Sephadex G-75 Gel-)

  • 오홍록;하전충구;선진승
    • 한국식품과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.254-262
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    • 1980
  • 저자(著者) 등(等)은 Arthorbacter luteus로부터 분리(分離)된 $zymolyase(endo-{\beta}-1,\;3-glucanase)$에 관(關)한 일련의 연구과정(硏究過程)에서 조(粗) zymolyase의 표품중(標品中)에 zymolyase의 $Saccharomyces\;sak{\acute{e}}$ 세포벽(細胞壁)에 대한 용해(溶解) 활성(活性)을 촉진(促進)시키는 인자(因子)의 존재(存在)를 발견(發見)하였다. 따라서 조(粗)zymolyase중(中)의 그 촉진(促進) 인자(因子)를 분리(分離)함과 동시(同時)에 촉진(促進) 인자(因子)에 관(關)한 연구(硏究)를 진행(進行)함에 있어서 불가흠(不可欠)한 zymolyase의 정제(精製)도 아울러 시도(試圖)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 조(粗) zymolyase는 Biogel CM-30 이온 교환(交換) 크로마토그래피에 의해서 column을 그대로 통과(通過)한 세 개의 피크를 포함(包含)한 다섯 개의 피크$(A{\sim}E)$로 분획(分劃)되었다. 2. 다섯 개의 피크 중에서 pH 7. 5, 0. 025M 인산(燐酸)완충액으로 용출(溶出)된 피크 E(protease fraction)만이 zymolyase fraction의 용해(溶解) 활성(活性)을 약(約) 10배(倍)까지 상승(上昇)시키는 용해(溶解) 촉진(促進) 효과(酵果)가 인정(認定)되었다. 따라서 검색(檢索)코져하는 용해(溶解) 촉진(促進) 인자(因子)는 protease fraction 중에 존재(存在)함이 확인(確認)되었다. 3. Sephadex G-75 gel를 사용(使用)한 affinity adsorption chromatograph에 의해서 zymolyase fraction(peak D)으로부터 비용해성(非溶解性) ${\beta}-1$, 3-glucanase, protease 및 불활성(不活性) 단백질(蛋白質)이 배제(排除)된 L-c fraction이 얻어졌다. Polyacrylamide gel disc 전기(電氣) 영동(泳動)에서 L-c fraction은 pH 4. 3 gel에서는 명확(明確)한 단일(單一)의 단백질(蛋白質) 밴드를 보여주었으나, pH 8.3 gel에서는 아직도 두 개의 이상(以上)의 밴드가 검출(檢出)되었다. 4. 그러나 L-c fraction은 효모(酵母) 세포벽(細胞壁)의 다당류(多糖類) 성분중(成分中)에서 오직 glucan에 대한 ${\beta}-1$, 3-glucanase의 기질(基質) 특이성(特異性)만을 나타내었다. 따라서 L-c fraction을 zymolyase의 부분(部分) 정제(精製) 표품(標品)으로써 용해(溶解) 촉진(促進) 인자(因子)에 관(關)한 연구(硏究)에 제공(提供)하고져 동결(凍結) 건조(乾燥)하였다.

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