• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.206-211
• /
• 2001

Klyyveromyces marxianus exoinulinase를 Saccharomyces cerevisiae에서 구성적으로 과발현 생산하기 위해, 구성적 promoter인 GAPDH, ADH1, PGK 및 ENOI promoters 하류에 exoinulinase 유전자 (INUI)의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmi에 YIGP, pADHI,-INU, pPGK-INU 및 pENO-INU 를 구축하였다. 이들 각 plasmid를함유한 형질전환주 4종을 포도당 농도 5% 배지에서 회분배양한 결과 균체증식은 promoter에 따라 큰 차이를 보이지 않았지만 exoinulinase 발현수준과 plasmid 안정성은 사용한 promoter 에 크게 좌우되었다. 즉 exoinulinase 발현수준은 GAPDH PGK ADH1 ENO1 promoter 각각 1.70, 1.67 1.29, 0.80 unit/ml 였으며 plasmid 안정성은 GAPDH promoter 계의 55%를 제외하고 모두 80%이상으로 높게 나타났다. 이상의 plasmid 안정성과 exoinulinae 발현수준을 고려하여 ADH1 및 PGK 발현계를 선정하여 유가배양하였다 Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급한 유가배양 결과, 두 발현계에서 약 30 g-DCW/1의 균체농도를 얻었지만, ADHI promoter 계에서는 3.70 unit/ml 의 최대 exoinulinase 활성과 96%의 plasmid 안정성을 보여TRh 반면에 PGK promoter 계는 각각 2.70 unit/ml/와 80%를 나타내었다. 따라서 plasmid 안정성과 긴 배양시간을 고려할 때 비선택적 영양배지를 사용하는 고농도세포 유가배양에서 ADH1 promoter가 exoinulinase 의 구성적 과발현, 생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.20-24
• /
• 1992

Inulinase의 효율적인 재사용을 위하여 vinylsulfone activated agarose에 endo- 및 exoinulinase를 고정화시켰다. Gram gel당 exoinulinase는 400U, endoinulinase는 80U까지 고정화시킬 수가 있었고 열안정성은 exoinulinase 에서 증가되었다. 두 고정화 효소의 혼합비율에 따른 synergistic effect는 endo/exo가 0.5-0.1일 대 가장 컸으며, synergistic effect는 혼합되지 않은 상태의 고정화 효소에 비해 그 활성이 약 1.7배 증가하였다. 두 고정화 효소의 최적 pH는 4.4-5.0 범위이었으며 operational stability는 batch reactor에서 20번 반복된 실험결과 어떠한 효소활성의 감소도 보이지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제10권2호
• /
• pp.238-243
• /
• 2000

An exoinulinase (${\beta}-D-fructofuranosidase$) gene was cloned by chromosome walking along the upstream region of the endoinulinase gene of Pseudomonas mucidolens isolated from soil. the exoinulinase gene consisted of an ORF of 0,506 bp encoding a polypeptide of 501 amino acids with a deduced molecular weight of 55,000. The exoinulinase produced by the recombinant Escherichia coli $DH5{\alpha}$ strain was also purified to homogeneity as determined by SDS-PAGE and a zymogram. The molecular weight of the purified exoinulinase according to both SDS-PAGE and gel filtration matched the deduced molecular weight of the protein described above, thereby indicating that the native form of the exoinulinase was a monomer. The purified enzyme hydrolyzed activity value of 2.0. Furthermore, no inulo-oligomers were liberated from the inulin substrate in the enzymatic reaction mixtures incubated for 90 min at $55^{\circ}C$. Taken together, these results indicate that the purified ${\beta}-D-fructofuranosidase$ was an exoinulinase. The pH and temperature optima of the exoinulinase were pH 6.0 and $55^{\circ}C$, respectively. the enzymehad no apparent requirement for a cofactor, and its activity was completely inactivated by $Ag^{+},{\;}Hg^{2+},{\;}and{\;}Zn^{2+}$. Kinetic experiments gave $K_m,{\;}V_{max},{\;}and{\;}K_{cat}$ values for inulin of 11.5 mM, 18 nM/s, and $72{\;}s^{-1}$, respectively. the exoinulinase was fairly stable in broad pH conditions (pH 5-9), and at pH 6.0 it showed a residual activity of about 70% after 4 h incubation at $55^{\circ}C$.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.253-258
• /
• 1991

Aspergillus ficuum이 생산하는 exoniulinase가 CM-Sephadex, DEAE-Sepharose 6B, 및 HPLC gel filtration을 통해 단백질 mg당 약 2,800U의 specific activity로 정제되었다. 이 효소는 native 상태에서 약 83,000+1,000의 분자량을 나타냈으며 당을 함유하고 있었다. 이 효소는 최적 pH가 4.4-4.7이었고, 55'C에서 8시간 노출 후에도 그 활성을 95 유지하였다. 이 효소의 I/S ratio는 약 0.35이고 전형적인 non-speific Beta-fructofuranosidase의 특성을 나타내었으며 raffinose와 stachyose를 분해할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제17권5호
• /
• pp.733-738
• /
• 2007

An extracellular exoinulinase($2,1-\beta-D$ fructan fructanohydrolase, EC 3.2.1.7), which catalyzes the hydrolysis of inulin into fructose and glucose, was purified 23.5-fold by ethanol precipitation, followed by Sephadex G-100 gel permeation from a cell-free extract of Kluyveromyces marxianus YS-1. The partially purified enzyme exhibited considerable activity between pH 5 to 6, with an optimum pH of 5.5, while it remained stable(100%) for 3 h at the optimum temperature of $50^{\circ}C$. $Mn^{2+}\;and\;Ca^{2+}$ produced a 2A-fold and 1.2-fold enhancement in enzyme activity, whereas $Hg^{2+}\;and\;Ag^{2+}$ completely inhibited the inulinase. A preparation of the partially purified enzyme effectively hydrolyzed inulin, sucrose, and raffinose, yet no activity was found with starch, lactose, and maltose. The enzyme preparation was then successfully used to hydrolyze pure inulin and raw inulin from Asparagus racemosus for the preparation of a high-fructose syrup. In a batch system, the exoinulinase hydrolyzed 84.8% of the pure inulin and 86.7% of the raw Asparagus racemosus inulin, where fructose represented 43.6mg/ml and 41.3mg/ml, respectively.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권2호
• /
• pp.447-450
• /
• 2005

Aspergillus niger inuE gene and Kluyveromyces marxianus INUI gene coding for exoinulinase were expressed in Saccharomyces cerevisiae under the control of K. marxianus INUI promoter. Recombinant S. cerevisiae expressing K. marxianus exoinulinase produced maximum 85 U/ml into culture medium, which was 9- to 14-fold higher than the activity produced by any other strain reported so far. In addition, K. marxianus INUI promoter produced 20- fold higher activity than S. cerevisiae glyceraldehydes phosphate dehydrogenase (GPD) promoter in S. cerevisiae.

• 생명과학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.429-434
• /
• 2004

Zymomonas mobilis 유래 levansucrase 유전자(levU)를 GAL1 promoter 하류에 연결시킨 pYES-levU와 GAL10 promoter 하류에 Kluyveromyces marxianus exoinulinase의 분비 신호서열(INU1 ss) 하류에 연결시킨 pYInu-levU를 각각 구축하였다. 이들 plasmid를 invertase 결손 변이주(suc2-$\Delta$9)인 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환시켜 고활성 형질전환주를 선발하였다. 효모 형질전환주를 galactose 함유 배지로 배양한 결과, pYES-levU 함유 형질전환주인 경우 levansucrase의 총활성은 7.17U/ml이고, pYInu-levU 함유 형질전환주인 경우 6.61U/ml에 도달하였다. 발현된 levansucrase 약 50% 정도가 배지와 periplasmic space에 존재하였고, INU1 ss에 의한 분비효율 증가는 관찰할 수 없었다. 또한, 효모에서 발현된 재조합 levansucrase는 과당쇄화된 형으로 생산되는 것으로 보여진다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.206-211
• /
• 2004

Pseudomonas aurantiaca 유래 levansucrase 유전자(lscA)를 GAL1 promoter 하류에 연결시킨 pYES-lscA와 CAL10 promoter와 Kluyveromyces marxianus exoinulinase의 분비 신호서열(INU1 ss)하류에 연결시킨 pYInu-lscA를 각각 구축하였다. 이들 plasmid를 invertase 결손 변이주(suc2-$\Delta$9)인 S. cerevisiae SEY2102에 형질전환시켜 고활성 형질전환주를 선발하였다. 효모 형질전환주를 galactose 함유 배지로 배양한 결과, pYES-lscA 함유 형질전환주인 경우 levansucrase의 총활성은 8.62 U/ml이고, pYInu-lscA 함유 형질전환주인 경우 5.43 U/ml에 도달하였다. 발현된 levansucrase의 약 80% 정도가 periplasmic space와 cytopla느에 존재하였고, INU1 ss에 의한 분비효율 증가는 관찰할 수 없었다. 또한, 효모에서 발현된 재조합 levansucrase는 과당쇄화된 형으로 생산되는 것으로 보여진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권2호
• /
• pp.344-349
• /
• 2004

A gene encoding inulin-degrading enzyme of Bacillus sp. snu-7 with ORF of 1536 nucleotides was cloned. And it was overexpressed as His-tagged protein in E. coli BL21(DE3) pLysS using pRSET B vector containing mature enzyme sequence. Maximum enzyme production was achieved by IPTG (0.1 mM) induction at $OD_{600}$ 1.2 and $30^{\circ}C$ followed by 6 h incubation. The expressed protein purified through immobilized metal affinity chromatography showed molecular mass of 60 kDa on SDS-PAGE. Results of thin-layer chromatography using inulin as a substrate showed the enzyme to be an exotype inulinase capable of producing only monomeric fructose as a product. $K_m$ and $k_{cat}$, for the hydrolyses of inulin and sucrose were $2.28\pm0.08$ mM and 358.05$\pm$20.38 $min^{-l}$, and 22.02$\pm$0.41 mM and 4619.11$\pm$215.12 $$min^{-1}, respectively. Optimal activity of the exoinulinase occurred at pH 7.0 and $50^{\circ}C$.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.18-22
• /
• 1993

Oligofructo당 생산에 이용될 수있는 endoinulinase 분석방법은 그 균주가 endo- 및 exoinulinase를 함께 내는 경우, 일반적인 환원당 분석법으로는 정량하기가 어려워진다. 이 실험에서는 endoinulinase만을 선택적으로 정량하기 위한 하나의 방법으로써 항체 분석법을 이용하였다. Aspergillus niger ATCC 16882 조효소액을 CM-DEAE ion exchange chromatography, pI 2.5-5에서 preparative isoelectric focusing, HPLC gel filtration을 통해 순수하게 endoinulinase에 대한 항체를 얻었다.DEAE-ion exchange 및 protein A에서 정제된 이항체는 immunoassay 한 결과, exoinulinase 가 아닌 endoinulinase와 만 특이하게 반응하였고, immuno affinity chromatography 결과들은 배양액 중의 다른 단백질과 반응하지 않음이 확인되었다. 이눌린을 유일한 탄소원으로 한 배지에서 자란 1200여개의 야생균주들로부터 배양 특성이 우수한 균주를 1차로 선별하고 이 균주들의 endoinulinase 함량을 rocket immunoassay를 통하여 조사하였다. 이 중 1개의 균주는 Novozyme의 ATCC 1688와 비교할만한 정도의 endoinulinase를 배양액 중에 분비함을 확임할 수 있었다.