• 제목/요약/키워드: N-Bromosuccinimide

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꿀벌(Apis mellifera)의 장내 세균인 Bacillus sp. HY-20이 분비하는 Xylanase의 특성 (Characterization of an Extracellular Xylanase from Bacillus sp. HY-20, a Bacterium in the Gut of Apis mellifera)

  • 이란희;김도영;한미경;오현우;함수진;박두상;배경숙;석대은;신동하;손광희;박호용
    • 미생물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.332-338
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    • 2009
  • 꿀벌(Apis mellifera)의 장으로부터 xylan분해능이 우수한 세균 HY-20을 분리하였고, Bacillus 속으로 동정하였다. 분리균주 HY-20의 세포 외 GH11 xylanase (XylP) 유전자 (687-bp)는 25,522 Da의 분자량과 9.33의 pI 값을 갖는 228개의 아미노산으로 구성된 단백질을 인코딩하는 것으로 확인되었으며, 지금까지 특성규명이 이루어지지 않은 B. pumilus xylanase (GenBank accession no.: AY526092)의 아미노산 서열과 97%의 상동성을 보였다. pET-28a(+)/xylP를 포함하고 있는 Escherichia coli BL21 균주에서 과발현 된 His-tagged XylP (rXylP)는 cation exchange 및 gel permeation chromatography를 통해 순수하게 분리 정제 되었으며, $50^{\circ}C$의 온도와 pH 6.5 조건에서 반응할 때 birchwood xylan에 대해 가장 높은 가수분해 활성을 나타내었다. rXylP는 15분간 $55^{\circ}C$에 노출될 때 본래 활성의 약 50%를 잃어버리는 전형적인 중온성 효소의 특성을 보였으며, $Hg^{2+}$ (1mM)와 N-bromosuccinimide (5mM)에 노출될 때 완전히 불활성화 되었고, $Mn^{2+}$ (1 mM), $Fe^{2+}$ (1mM) 및 sodium azide (5 mM)에 의해서는 활성이 약 10% 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한편, rXylP는 xylose유래 다당류는 효율적으로 분해하였지만 PNP-sugar 유도체 및 glucose 유래 다당류는 분해하지 못하였다.

Molecular Characterization of Extracellular Medium-chain-length Poly(3-hydroxyalkanoate) Depolymerase Genes from Pseudomonas alcaligenes Strains

  • Kim Do Young;Kim Hyun Chul;Kim Sun Young;Rhee Young Ha
    • Journal of Microbiology
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    • 제43권3호
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    • pp.285-294
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    • 2005
  • A bacterial strain M4-7 capable of degrading various polyesters, such as poly$(\varepsilon-caprolactone)$, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), poly(3-hydroxyoctanoate), and poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate), was isolated from a marine environment and identified as Pseudomonas alcaligenes. The relative molecular mass of a purified extracellular medium-chain-length poly(3-hydroxyalkanoate) (MCL-PHA) depolymerase $(PhaZ_{palM4-7})$ from P. alcaligenes M4-7 was 28.0 kDa, as determined by SDS-PAGE. The $PhaZ_{palM4-7}$ was most active in 50 mM glycine-NaOH buffer (pH 9.0) at $35^{\circ}C$. It was insensitive to dithiothreitol, sodium azide, and iodoacetamide, but susceptible to p-hydroxymercuribenzoic acid, N-bromosuccinimide, acetic anhydride, EDTA, diisopropyl fluorophosphate, phenylmethylsulfonyl fluoride, Tween 80, and Triton X-100. In this study, the genes encoding MCL-PHA depolymerase were cloned, sequenced, and characterized from a soil bacterium, P. alcaligenes LB19 (Kim et al., 2002, Biomacro-molecules 3, 291-296) as well as P. alcaligenes M4-7. The structural gene $(phaZ_{palLB19})$ of MCL-PHA depolymerase of P. alcaligenes LB19 consisted of an 837 bp open reading frame (ORF) encoding a protein of 278 amino acids with a deduced $M_r$ of 30,188 Da. However, the MCL-PHA depolymerase gene $(phaZ_{palM4-7})$ of P. alcaligenes M4-7 was composed of an 834 bp ORF encoding a protein of 277 amino acids with a deduced Mr of 30,323 Da. Amino acid sequence analyses showed that, in the two different polypeptides, a substrate-binding domain and a catalytic domain are located in the N-terminus and in the C-terminus, respectively. The $PhaZ_{palLB19}$ and the $PhaZ_{palM4-7}$ commonly share the lipase box, GISSG, in their catalytic domains, and utilize $^{111}Asn$ and $^{110}Ser$ residues, respectively, as oxyanions that play an important role in transition-state stabilization of hydrolytic reactions.

Penicillium sp. KJ81이 생산하는 Erythritol 4-Phosphate Dehydrogenase의 특성 (Characterization of Erythritol 4-Phosphate Dehydrogenase from Penicillium sp. KJ81)

  • 윤나래;박상희;임재윤
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.200-207
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    • 2009
  • Erythritol 생합성에 중요한 효소인 erythritol 4-phosphate dehydrogenase를 Penicillium sp. KJ81로부터 분리 정제하여 효소의 특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. Erythritol 4-phosphate dehydrogenase의 최적 생산 조건은 30% sucrose, 0.5% yeast extract, 0.5% $(NH_4)_2SO_4$, 0.1% $KH_2PO_4$ 그리고 0.05% $MgCl_2$ (pH 7.0) 배지에서 1 vvm aeration, 교반속도 200 rpm, $37^{\circ}C$로 Penicillium sp. KJ81을 배양한 결과 8일 배양 시 최대의 생산량을 보였다. Penicillium sp. KJ81주의 균체 추출액으로부터 ultrafiltration, 조제용 disc gel electrophoresis를 이용하여 erythritol 4-phosphate dehydrogenase를 분리 정제하였다. 최종 수율은 33%이었으며 정제배수는 39.5였다. 정제된 효소의 pI값은 4.6으로, erythrose 4-phosphate에 특이적으로 반응하였으며, Km값은 1.07mM이었다. Native-PAGE에서 single band를 보인 효소의 분자량은 약 1,500 kDa이었다. 효소활성의 최적 pH와 온도는 pH 7.0, $30^{\circ}C$였으며, 효소는 pH 4.0~9.0, 그리고 $30^{\circ}C$까지 안정하였다. 다양한 금속이온 중 $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$에 의하여 효소의 활성이 저해되었다. 다양한 아미노산 반응 잔기 변형시약 중 iodine과 NBS에 의해 효소의 활성이 저해되는 것을 확인하였다.

재조합균주 E. coli CNU312가 생산하는 Catechol 2,3-Dioxygenase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Catechol 2,3-Dioxygenase from Recombinant Strain E. coli CNU312.)

  • 임재윤;최경호;최병돈
    • 미생물학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.26-32
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    • 2000
  • Toluene, phenyl 등의 분해균주인 Burkholderia cepacia G4로부터 tomB 유전자를 클로닝하여 얻은 재조합 균주 E. coli CNU312로부터 catechol 2,3-dioxygenase를 정제하여 효소학적 특성을 조사하였다. Catechol 2,3-dioxygenase는 native 분자량이 약 140.4 kDa이었으며 4개의 동일한 35 kDa subunit로 구성된 homotetramer로 생각된다. Catechol의 $K_(m)$값과 $V_(max)$값은 372.6 $\mu$M과 39.27 U/mg이었으며, 1.56 mM 이상의 기질 농도에서는 활성이 감소되었다. 효소 활성의 최적 pH는 8.0이었으며, pH 7.0-8.0 범위에서 안정하였다. 최적 활성온도는 $40^{\circ}C$였으며, $60^{\circ}C$이상에서 완전히 활성을 상실하였다. 또한 $Fe^(2+)$, $Fe^(3+)$ 를 비롯한 대부분의 금속 이온에 의해 활성이 감소되었으며, $Mg^(2+)$, $K^(+)$에는 영향을 받지 않았다. 효소 활성부위를 알아보기 위해 화학변형제를 처리한 결과, tryptophan과 histidine이 효소 활성부위에 존재하는 것으로 추정된다. 그리고 10%의 유기용매에 안정성을 보이지 않았으며, $H_(2)$$O_(2)$, EDTA, ο-phenanthroline에도 활성이 감소되었다. 또한 2-mercaptoethanol, dithiothreitol, 그리고 ascorbic acid와 같은 환원제에 대해서도 안정성을 보이지 않았다. 이 효소는 catechol에 대해 높은 기질 특이성을 보였으며, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 그리고 4-chlorocatechol에 대해 약간의 활성을 보였다. 그러나 2,3-dihydroxybiphenyl에 대해서는 거의 활성을 보이지 않았다.

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