• 미생물학회지
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• 제44권2호
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• pp.110-115
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• 2008

Acridine은 fungal laccase의 기질이 아님에도 불구하고 acridine을 Pycnoporus cinnabarinus SCH-3 배양액에 첨가했을 때 acridone으로 산화되었다. P. cinnabarinus SCH-3균주는 배양 중에 다량의 laccase와 3-hydroxyanthranilic acid (3-HAA)와 cinnabarinic acid (CA)를 생성했다. 정제된 laccase와 acridine을 완충용액에서 직접 반응시켰을 때 acridine은 변화되지 않았다. 그러나 laccase의 기질인 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS)나 3-HAA를 laccase와 acridine 혼합액에 첨가했을 경우에는 acridine이 acridone으로 산화되었다. 특히 ABTS 첨가구는 3-HAA 첨가구보다 acridine 산화율이 2배 이상 높았다. 한편 정제된 laccase와 3-HAA를 완충액에서 반응시켰을 때 3-HAA는 CA로 전환되었다. 이와 같은 실험결과들은 P. cinnabarinus SCH-3의 laccase가 배양중에 생산된 3-HAA를 매개체로 사용하여 acridine을 acridone으로 산화하고 CA는 laccase에 의하여 3-HAA로부터 합성됨을 나타낸다.

• 한국균학회지
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• 제32권2호
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• pp.112-118
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• 2004

한국산 흰구름버섯(Trametes hirsuta S1)로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 효소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포의 페놀 산화효소였다. 흰구름버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 6일까지 급속히 이루어졌고, laccase의 활성은 배양 5일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP와 VAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 흰구름버섯에 몇몇 유도원을 첨가한 결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 약4배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 12%였다. 정제된 laccase의 $K_m$과 $V_{max}$를 ABTS[2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazo line-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하여 조사한 결과 각각 $51.2\;{\mu}M$과 $56.8\;{\mu}mole{\cdot}min^1{\cdot}mg^{-1}$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $50^{\circ}C$ 미만에서 1시간 동안 처리하였을 때 안정적이었고 $70^{\circ}C$에서 20분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과, 5 mM ABTS에서 가장 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_3$, TGA, DDC를 일정 농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 흰구름버섯 S1 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 Coriolus hirsutus의 laccase와 100%의 상동성을 나타냈고, T. versicolor의 laccase I과는 68%의 상동성을 나타냈다.

• 한국균학회지
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• 제31권2호
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• pp.59-66
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• 2003

한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 호소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포외 페놀 산화효소였다. 주걱송편버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 9일에 최대였고, laccase의 활성은 배양 7일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP, MnP 그리고 AAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 주걱 송편버섯에 몇몇 유도원을 첨가한결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 25배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 9%였다. ABTS [2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하며 정제된 laccase의 $K_{m}}$과$V_{max}$를 조사한 결과 각각 $44.4{\mu}M\;and\;56.0{\mu}mole$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $60{\circ}C$에서 1시간 동안 처리하였을 때 매우 안정적이었고 $80{\circ}C$에서 10분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과 5mM ABTS와 5mM hydroquinone에서 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_{3}$, TGA, DDC를 일정농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, p-coumaric acid와 EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 주걱송편버섯 SCH-3 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 P. coccineus의 laccase와 호주에서 분리 동정된 P.cinnabarinus PB의 laccase와 94%가 같았다.

• 농업과학연구
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• 제18권2호
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• pp.157-163
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• 1991

백색 부후균 Coriolus versicolor CV3 균주를 공시하여 laccase 생성을 위한 배양 조건을 검토하였다. 감자, 양파 또는 맥아의 추출물을 주재로 한 각종 백색 부후균용의 배지를 비교한 결과, 공시 균주의 laccase 생성은 potato-malt extract 배지에서 가장 높아서 배양 11일 후 배양액당 $1.50unit/m{\ell}$, 균체 건물 중당 119.5 unit/g 수준의 laccase 활성도에 도달하였다. potato-malt extract 배지에 각종 유기 및 무기 질소원 중 yeast extract 또는 $KNO_3$를 0.2% 첨가하였을때 laccase의 생성 수준이 높았으며, inducer로서 2.5-xylidine을 $4{\times}10^{-4}M$ 첨가한 경우 대조구에 비하여 3.1배 수준으로 laccase 생성이 유도 되었다. Laccase 생성을 위한 배양 최적 pH는 4~4.5 이었다.

• 한국균학회지
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• 제31권3호
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• pp.181-186
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• 2003

담자균류 80여종에서 laccase 고생산 균주(Fomitella fraxinea; 장수버섯)를 선발하고, F. fraxinea를 이용한 리그닌 분해효소의 생산 및 효소의 대량생산 조건을 검토하였다. 먼저 배지 조성에 따른 생산성을 조사한 결과 Cu등의 무기물의 첨가 유무에 따라 생산되는 효소가 달랐다. 무기물이 첨가되지 않은 배지(Medium I)에서는 manganese peroxidase가 생산되었고, 무기물이 첨가된 배지(Medium II)에서는 laccase가 생산되었는데 플라스크 배양 18일째에는 5.43 U/ml, 20일째에는 5.56 U/ml의 효소활성이 나타났다. 배양방법에서 영양이 충분한 조건에서는 정치배양보다는 진탕배양(120 rpm)에서 효소의 활성이 높았다. 이 균주를 이용한 laccase 대량생산 실험에는 jar fermentor, balloon type bioreactor, air-sparging fermentor를 이용하였다. laccase는 jar fermentor와 air-sparging formentor에서 3,540 U/ml(8일), 3,100 U/ml(6일)의 생산성을 나타내었다. Balloon type bioreactor는 균사의 생장은 좋았지만 효소는 생산되지 않았다. F. fraxinea를 사용하여 air-sparging fermentor로 scale up하여 laccase의 대량생산을 할 수 있다고 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제2권1호
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• pp.31-37
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• 1999

구리이온을 함유하는 효소인 laccase(Rhus vernicifera)를 self-assembly technique을 이용하여 금전극 표면에 고정시킨 후 표면의 특성을 관찰하고 반응을 살펴보았다. laccase는 diphenol, diamine등을 산소에 의해 산화시킬 수 있는 oxidoreductase이다. 이 경우 산소는 peroxide나 superoxide 등의 중간체 생성없이 물까지 직접 4전자 환원이 일어난다. $\beta-mercaptopropionate$를 이용하여 금전극 표면에 음전하를 띤 self-assembled monolayer를 형성시킨 후, 중성용액에서 양 전하를 띤 laccase(pI=9)를 정전기적 인력에 의해 고정시킨 후, 순환 전압-전류법에 의한 실험으로 전극표면에 고정되었음을 확인하였다. 또한, 낮은 주사속도에서 흐른 전하량으로부터 surface coverage를 계산하여 전극표면에 효소가 monolayer로 덮여 있음을 확인하였다. laccase가 고정된 전극을 laccase의 기질인 ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzthioline-6-sulfonic acid) 용액에 담그면 ABTS가 산화되는 것으로부터 고정된 laccase가 활성을 가지고 있음을 확인하였고, 그 효소효과는 $4^{\circ}C$에서 $2\~3$일 동안 지속됨을 관찰하였다. 앞서 구한 surface coverage로부터 고정된 효소의 양을 알 수 있어서, 표면에 고정된 laccase가용액상의 laccase에 비하여 $10\~15\%$정도만의 효소효과를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, laccase의 산소의 전기화학적 환원 촉매로서의 역할에 대하여 용액상에서와 전극표면에 고정시켰을 경우에 비교하여 보았는데, 두 경우 다 전자전달체가 없이는 산소환원의 촉매로 작용하지 않고, $Fe(CN)_6^{3-}$를 전자전달체로 사용한 경우에 산소환원의 촉매로 작용함을 알 수 있었다. 이러한 산소환원촉매로서의 역할이 laccase로부터 기인한다는 것은 억제제인 azide를 이용한 실험으로 다시 한 번 확인할 수 있었다.

• 한국버섯학회지
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• 제2권3호
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• pp.127-139
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• 2004

Laccase는 여러개의 Cu를 포함하는 효소로서 분자상 산소를 환원시키면서 패놀성 및 비페놀성화합물의 산화를 촉매하는 작용을 한다. 이들 효소들은 미생물 고유의 혹은 유도상의 동위효소의 형태로 목질화된 세포벽을 침투하게 된다. 백색부후균은 많은 종류의 고유의 혹은 유도상의 동위효소를 생산한다. 이들 균체 laccase효소들은 통상 $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$ $Ca^{2+}$, $Li^+$, $Mn^{2+}$, $Ag^+$, $Hg^{2+}$, Mn 및 $Fe^{3+}$이온과 같은 금속이온들, 페놀성 화합물, ethanol, isopropanol, cAMP, caffeine, p-anisidine, viscosinamide 및 paraquat 등과 같은 유기화합물, 질소 및 열충격 등에 의하여 유도될 수 있다. Cu 및 pHB (p-hydroxybenzoic acid)의 조합으로 laccase 활성을 30배이상 유도시킬 수 있었다. 여러 가지 inducer 가운데, 2,5-xylidine이 담자균 및 기타 다른 고등균류로부터 160배이상의 가장 효과적인 laccase의 유도효과를 나타냈다. 한편 laccase효소는 Pycnoporus cinnabarinus의 gene family로부터 자주 code로 표시되었는데, lcc3-1 혹은 lac1 및 lac3-2의 페어 gene으로 클론 및 시퀀싱되었다. 유도형 laccase의 경우 mRNA의 합성에 의존하여 laccase가 생성되며, 이러한 유도효과는 결국 새로운 단백질의 합성으로부터 기인된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권3호
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• pp.104-111
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• 2001

There are some evidence that active enzymatic proteins, e.g. fungal laccase, exist in the naturally occured soil humus. This study was performed to investigate the covalent binding of fungal laccase to the humic acid-iron complex, and to measure laccase activity of immobilized ones. Seven methods were adopted to form the covalent binding of fungal laccase with soil humic acids complexed with iron. Using these seven methods it was possible to change the dimension of spacer arm between laccase and support, and also to regulate the mode of covalent binding of this enzyme. The spacer arm was regulated from 2C to 11C. There was not observed any straight relationship between the spacer arm longitude and the laccase activity after immobilization, but the binding mode more effective than the former. Three out of the seven methods gave the high activity of immobilized laccase, and which active products of laccase immobilization was stable up to 10 days after the process. It is indicated that natural soil condition might be prevented the laccase activation by the toxic influence of some phenolic humic compounds. It was shown, for the first time, the possibilities to obtain the high activity of fungal laccase by binding to humic acids, and especially in complex with iron.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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• pp.18-25
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• 2001

A new wood-degrading fungus Trichophyton rubrum LKY-7 secretes a high level of laccase in a glucose-peptone liquid medium. The production of laccase by the fungus was barely induced by 2,5-xylidine. The laccase has been purified to homogeneity through three chromatography steps in an overall yield of 40%. The molecular mass of the purified laccase was about 65 kDa by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. The purified laccase had the distinct blue color and had basic spectroscopic features of a typical blue laccase: two absorption maxima at 278 and 610 nm and a shoulder at 338 nm. The N-terminus of the laccase has been sequenced, revealing high homology to laccases from wood-degrading white-rot fungi such as Ceriporiopsis subvermispora. The enzyme had a "low" redox potential (0.5 V vs normal hydrogen electrode), yet it was one of the most active laccases in oxidizing a series of representative substrates/mediators. Compared with other fungal laccases, the laccase has a very low Km value with ABTS [2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid] as a substrate and a very high Km value with violuric acid as a substrate. The laccase has the isoelectric point of 4.0. The laccase had very acidic optimal pH values (pH 3-4) while it was more stable at neutral pH than at acidic pH. The laccase oxidized hydroquinone faster than catechol and pyrogallol. The oxidation of tyrosine by the laccase was not detectable under the reaction conditions. The laccase was strongly inhibited by sodium azide and sodium fluoride. fluoride.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.189-194
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• 2002

Trametes sp.에서 생산되는 laccase는 CNBr-activated Sepharose-4B(CAS4B)에 고정화 되었고, 염료의 연속적인 분해를 위하여 테스트되었다. Laccase는 CAS4B에 효율적으로 고정화되었고, CAS4B에 고정화 된 laccase는 pH, 열, 단백질 구조적인 안정성 면에서 상당히 증가하였다. CAS4B에 고정화 된 accase의 최적 pH는 5, 온도는 4$0^{\circ}C$로서 free laccase와 비교하여 변화가 없었다 기질로서 Reactive Blue 19를 사용하였을 때 free laccase와 고정화 laccase의 $K_{m}$ ($\mu$mol/mL) 값은 각각 0.34와 2.0이었고,V$_{max}$($\mu$mol/mL.min) 값은 각각 0.12, 0.1이었다. Repeated-batch 반응에서 효소의 안정성과 높은 분해 효율 만족하는 조건은 pH 5, 3$0^{\circ}C$이였다. 또한 HBT에 의한 효소의 불활성은 크게 나타나지 않았다. Packed-bed reactor에서 최적으로 운전되었을 때 100 $\mu$M Reactive Blue 19과 0.1 mM HBT가 존재하는 50 $\mu$M Acid Red 57의 연속적인 분해에서 30시간 후에도 분해 효율이 70%로 유지되었다. 고정화 laccase는 Packed-bed reactor에서 azo 염료의 연속적인 분해를 매우 안정적으로 수행하였다.다.