• 제목/요약/키워드: Extracellular glucoamylase

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Saccharomyces diastaticus의 포자형성 특이 글루코아밀라제의 특성 (Characterization of Sporulation-Specific Glucoamylase of Saccharomyces diastaticus)

  • 김은주;안종석;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.683-690
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    • 2010
  • 효모 Saccharomyces diastaticus 는 세포 외로 분비되는 glucoamylase I, II, III 동위효소 중 하나를 생산하여 전분을 가수분해하여 포도당을 생성할 수 있다. Glucoamylase I, II, III는 STA1, STA2, STA3 유전자에 의해 각각 암호화된다. 효모 Saccharomyces 속이 포자가 형성되는 시기에 세포 내에서 특이적으로 발현된다고 알려진 glucoamylase (SGA)의 분자생물학적 및 생화학적 연구를 수행하기 위한 일환으로 S. diastaticus YIY 345 형질전환체의 배양 상등액으로부터 SGA 정제를 시도하였다. 황산암모늄 침전, DEAE-Sephadex A-50, CM-Sephadex C-50, Sephadex G-200 chromatography 등의 정제과정을 거쳐서 비특이 활성이 174배 증가된 0.22 mg의 순수한 SGA를 얻었다. HPLC와 SDS-PAGE 분석을 통해 이 효소는 63, 68 kDa의 단위체로 구성된 이합체임을 확인할 수 있었다. Con-A Sepharose 친화성 크로마토그피와 탈당쇄 효소를 처리한 결과로부터 SGA는 N-연결형 당쇄로 수식되었으며 단백질 부분은 59 kDa이었다. 정제한 SGA와 세포 외 분비성 glucoamylase의 효소학적 특성을 조사하고 비교한 결과 SGA의 최적 pH와 온도는 각각 5.5와 $45^{\circ}C$로 나타났으며 세포 외 분비성 glucoamylase는 5.0과 $50^{\circ}C$로 나타났다. SGA는 세포 외로 분비되는 glucoamylase에 비해 열처리 및 SDS에 대해 더 민감한 반응성을 나타내었다.

Polyethylene Glycol이 재조합 효모 배양에 의한 Glucoamylase 생산에 미치는 영향 (Effects of Polyethylene Glycol on Glucoamylase Production in Recombinant Yeast Culture)

  • 차형준;유영제
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.311-316
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    • 1996
  • Polyethylene glycolCPEG)의 재조합 효모 배양 에서의 세포성장과 glucoamylase 생산에 대한 영향에 대하여 조사하였다. PEG 첨가에 의하여 세포성 장은 영향을 받지 않았으나 재조합 glucoamylase의 생산은 증가되었다. 최척의 PEG 분자량은 6000이었으며 최척의 농도는 1g/L이었다. 이러한 최척의 값을 이용하여 PEG 첨가배지에서 첨가하지 않은 배지보다 약 23%의 세포외 glucoamylase 활성의 증가를 보였다.

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재조합효모 배양에서 비이온성 계면활성제가 외래 Glucoamylase 생산 및 분비에 미치는 영향

  • 차형준;유영제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.712-716
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    • 1996
  • The effects of non-ionic surfactants (Triton X-100 and Tween 80) on cloned glucoamylase production and secretion in recombinant Saccharomyces cerevisiae culture were studied. Even though the extracellular glucoamylase activity was increased by addition of Tween 80 due to the increase of the cell mass, Tween 80 did not play a role in the increase of glucoamylase secretion. On the addition of Triton X-100 addition, the secretion efficiency was increased while the cell growth was inhibited. Triton X-100 was added to the culture broth after 24 hr of culture to minimize the inhibition of the cell growth, and consequently the glucoamylase activity in the culture broth was increased by 12%.

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Glucoamylase 분비신호서열의 돌연변이에 의한 효모에서 세균의 Endo-1,4-\beta-D-glucanase의 분비능 증진 (Improvement of Bacterial Endo-1,4-,\beta-D-glucanase(CMCase) Secretion in Yeast by Mutagenesis of Glucoamylase Signal Sequence.)

  • 이준원;강대욱;김보연;오원근;민태익;이상원;변유량;안종석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.195-201
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    • 2000
  • Glucoamylase of Saccharomyces diastaticus is produced as a large precursor composed of signal peptide (21 amino acid residues), Thr and Ser-rich region and functional glucoamylase. To evaluate the utility of the glucoamylase signal peptide (GSP) for the secretion of foreign proteins, four types of GSP mutants (ml : Pro-18 longrightarrowLeu-18, m2 : Tyr-13 longrightarrowLeu, m3 : Ser-9longrightarrowLeu-9, m4 : Asn-5 longrightarrowPro-5) were constructed and secretion efficiency of each mutant was compared with that of native GSP by the expression and secretion of Bacillus subtilis CMCase under the control of GAP in N-terminal domain and hydrophobic domain. n mutant 4, a polar amino acid was replaced by a helix - breaking Pro residue. CMCase activity assay and Western blot analysis revealed that CMCase secretion by GSP mutants replaced by Leu were increased compared with native GSP. In the case of m2 and m3, the substitution of Leu for Tyr-13 and Ser-9 in the hydrophobic region resulted in a twofold increase in the extracellular CMCase activity.

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Herpetosiphon geysericola 균주의 Amylase 부분정제 및 특성 (Partial Purification and Characteristics of Amylases from Herpetosiphon geysericola)

  • 전영수;홍용기;서정훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.128-135
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    • 1987
  • 고온성 cellulose 분해이용세균인 Herpetosiphon geysericola CUM 317 균주가 생성하는 ${\alpha}-amylase$, ${\beta}-amylase$ 및 glucoamylase를 황산암모늄 염석, DEAE-cellulose chromatography, CM-cellulose chromatography 방법으로 각각 부분정제하였다. 이들 ${\alpha}-amylase$, ${\beta}-amylase$ 및 glucoamylase의 감자 전분에 대한 Km치는 $2.31mg/m{\ell}$, $7.69mg/m{\ell}$$8.33mg/m{\ell}$였으며, 각 분자량은 84,000 dalton, 76,000 dalton 및 80,000 dalton의 크기로 나타났다.

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Molecular Cloning and Analysis of Sporulation-Specific Glucoamylase (SGA) Gene of Saccharomyces diastaticus

  • Kang, Dae-Ook;Hwang, In-Kyu;Oh, Won-Keun;Lee, Hyun-Sun;Ahn, Soon-Cheol;Kim, Bo-Yeon;Mheen, Tae-Ick;Ahn, Jong-Seog
    • Journal of Microbiology
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    • 제37권1호
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    • pp.35-40
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    • 1999
  • Sporulation-specific glucoamylase (SGA) gene was isolated from genomic library of Saccharomyces diastaticus 5114-9A by using glucoamylase non-producing mutant of S. diastaticus as a recipient. When the glucoamylase activities of culture supernatant, periplasmic, and intracellular fraction of cells transformed with hybrid plasmid containing SGA gene were measured, the highest activity was detected in culture supernatant. SGA produced by transformant and extracellular glucoamylase produced by S. diastaticus 5114-9A differed in enzyme characteristics such as optimum temperature, thermostability, and resistance to SDS and urea. But the characteristics of SGA produced by sporulating yeast cells and vegetatively growing transformants were identical.

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Glucoamylase 유전자의 promoter 와 분비신호서열을 이용한 Bacillus subtilis Endo-1-4$\beta$-D-Glucanase 의 효모에서 분비 (Secretion of Bacillus subtilis Endo-1,4-$\beta$-D-Glucanase in Yeast Using Promoter and Signal Sequence of Glucoamylase Gene)

  • 안종석;강대욱;황인규;박승환;박무영;민태익
    • 미생물학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.403-409
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    • 1992
  • STA1 유전자의 promoter 와 분비신호서열을 이용하여 B. subtilis 의 CMSase 를 분비하는 재조합 효모균주를 육성하였다. STA1A 유전자의 promoter, 분비신호서열, TS region 및 mature glucoamylase N-말단부위의 아미노산 98개와 B. subtilis 의 CMCase 구조유전자가 차례로 연결된 재조합플라스미드 pYESC24 를 제작한후 효모에 형질전환하였으나 CMCase 가 세포외로 분비되지 않았다. 반면에 STA1 의 TS region 및 mature glucoamylase N-말단 아미노산 98 개를 제거하여 CMMase 구조유전자갸 STA1 의 분비신호서열에 바로 연결된 재조합 플라스미드 pYESC11 에 의한 효모형질전환 균주는 CMCase 분비능이 아주 우수하였다. 이 형질전환 균주를 YPD 배지에서 4 일간 배양한 후 세포부위 별 CMCase 역가를 측정한 결과 배양액 1 m/당 총역가 44.7 unit 존재하였으며 이중 93% 이상이 배양상등액에서 관찰되었다.

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Amylase 분비효모와 alcohol 발효효모의 세포융합에 의한 균주의 개발 - 제2보. S. cerevisiae와 S. diastaticus간의 융합체의 glucoamylase생성 및 alcohol발효 (A study on strain improvement by protoplast fusion between amylase secreting yeast and alcohol fermenting yeast - ?$\pm$. Alcohol and glucoamylase productivities of fusant between S. cerevisiae and S. diastaticus)

  • 서정훈;김영호;전도연;이창후
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.311-318
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    • 1986
  • 세포융합에 의한 새로운 알코올 발효 효모 개발을 목적으로, S. cerevisiae와 extracellular glucoamylase를 분비하는 S. diastaticus 간의 세포융합을 통해 HSDD-170과 HSDM-119 두 균주를 선별하여 이들 융합체의 특징에 대해서는 제 1보에 발표한 바 있다. 본 보에서는 parent cell인 S. diastaticus와 fusant가 분비하는 amylase의 성질을 비교 조사하였으며, 전분을 이용한 알코올 발효에 있어서의 조건을 검토하였다. Amylase생성 및 발효에 대한 탄소원으로는 dextrin과 가용성 전분에 의해 효소생성이 유도됨을 알 수 있었으며 질소원으로는 무기질소원 보다 유기 질소원인 yeast extract와 C.S.L.가 좋았다. 이들 amylase의 성질은 pH 5.5, 반응온도 55$^{\circ}C$에서 최대 활성을 보였고, pH안정성은 낮아 pH 2.0에서 1시간 전처리로 효소활성이 거의 실활되었다. 알코올 생성능에 있어서는 액화한 Potato starch 15%를 기질로 하여 조사한 바 당화율 86%에 생성된 알코올이 7.5(v/v%)로 소비당에 대한 발효율은 80.9%였다.

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Production of Ethanol Directly from Potato Starch by Mixed Culture of Saccharomyces cerevisiae and Aspergillus niger Using Electrochemical Bioreactor

  • Jeon, Bo-Young;Kim, Dae-Hee;Na, Byung-Kwan;Ahn, Dae-Hee;Park, Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권3호
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    • pp.545-551
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    • 2008
  • When cultivated aerobically, Aspergillus niger hyphae produced extracellular glucoamylase, which catalyzes the saccharification of unliquified potato starch into glucose, but not when grown under anaerobic conditions. The $K_m\;and\;V_{max}$ of the extracellular glucoamylase were 652.3 mg/l of starch and 253.3 mg/l/min of glucose, respectively. In mixed culture of A. niger and Saccharomyces cerevisiae, oxygen had a negative influence on the alcohol fermentation of yeast, but activated fungal growth. Therefore, oxygen is a critical factor for ethanol production in the mixed culture, and its generation through electrolysis of water in an electrochemical bioreactor needs to be optimized for ethanol production from starch by coculture of fungal hyphae and yeast cells. By applying pulsed electric fields (PEF) into the electrochemical bioreactor, ethanol production from starch improved significantly: Ethanol produced from 50 g/l potato starch by a mixed culture of A. niger and S. cerevisiae was about 5 g/l in a conventional bioreactor, but was 9 g/l in 5 volts of PEF and about 19 g/l in 4 volts of PEF for 5 days.

Characteristics of the Amylase and its Related Enzymes Produced by Ectomycorrhizal Fungus Tricholoma matsutake

  • Hur, Tae-Chul;Ka, Kang-Hyun;Joo, Sung-Hyun;Terashita, Takao
    • Mycobiology
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    • 제29권4호
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    • pp.183-189
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    • 2001
  • Extracellular amylase properties were examined with the mycelium of Tricholoma matsutake isolated from ectomycorrhizal roots of Pinus densiflora. The molecular weights of $\alpha$-amylase and glucoamylase were estimated as 34.2 kD and 11.5 kD, respectively, after eluted through Superdex 75 column. The optimum pH of the purified enzyme was found in a range of pH $5.0{\sim}6.0$, with a peak at pH 5.0. The activities of these enzymes were stable from $4^{\circ}C\;to\;30^{\circ}C$. The $\alpha$-amylase of T. matsutake readily hydrolyzed soluble starch and amylose-B, while it weakly hydrolyzed glycogen, dextrin, amylose and amylose-A. The main products of hydrolysis were confirmed to be glucose, maltose and maltotriose on the basis of the similarities in the thin layer chromatographic mobility.

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