• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.202-210
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• 2017

토하젓에서 분리한 박테리오신 생산 균주 중 상대적으로 넓은 항균스펙트럼을 나타내는 1균주를 선발하였고 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 B. subtilis E9-1와 거의 일치하는 것으로 동정되었다. B. subtilis E9-1가 생산하는 박테리오신의 물리화학적 특성을 조사하였고, 박테리오신을 정제하였다. 이 박테리오신은 B. cereus KCCM 11204, M. luteus IAM 1056, L. monocytogenes KCCM 40307, E. faecium KCCM 12118 및 S. aureus subsp. aureus KCCM 40050 등에 대해서 항균활성을 나타내었다. pH 2.0~8.0 범위에서는 안정하였으나 8.0 이상에서는 항균활성이 감소하였다. Isopropanol, ethanol 및 methanol 등의 유기용매에서 100%까지, acetone과 acetonitrile에서는 80%까지 항균활성을 유지하였다. 내열성의 경우 $40{\sim}100^{\circ}C$에서 60분까지는 안정하게 항균활성을 보였다. 박테리오신 농도를 증가시키면서 B. cereus, L. monocytogenes, E. faecium 및 S. aureus subsp. aureus 등 시험균 4주의 감수성을 조사한 결과 농도 의존적으로 시험균의 생육이 감소하였고 이중 L. monocytogenes 의 감수성이 가장 높게 나타났다. 박테리오신의 작용양상을 알아본 결과 B. cereus와 L. monocytogenes 배양액에 박테리오신 용액을 첨가한 후 흡광도와 CFU값이 감소하여 bactericidal임을 확인하였다. 식품에 적용 가능성을 알아보기 위해 실험한 결과 3일째부터 박테리오신을 처리하지 않은 대조구에 비해 실험구에서 생균수(CFU/ml)가 감소하였다. 아세톤을 이용한 배양상등액의 농축, superdex peptide HR 10/300 column 이용한 겔여과크로마토그래피, 역상 HPLC로써 박테리오신을 정제하였다. 역상 HPLC를 통해서 정제한 박테리오신의 분자량을 tricine SDS- PAGE로 분석한 결과 약 4 kDa이었고 질량분석법으로 측정한 정확한 분자량은 3347.6 Da로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.249-254
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• 2002

발효식품의 제조에 유용한 starter 개발 및 probiotics로서 이용 가능성을 타진하기 위하여 항균성 물질을 생산하는 Lactobacillus amylovorus IMC-1 균주를 이용한 skim milk medium에서의 산생성, 단백질 분해활성, lactose 분해활성 및 유사구균과 혼합발효 그리고 병원성 세균에 대한 살균력 등을 검토하였다. L. amylovorus IMC-1은 10% skim milk에 yeast extract를 첨가하여 12시간 배양하였을 때 산도 0.8%이었고, 72시간째에는 2.7%로 우수한 산 생성력을 보였다. IMC-1 균주의 ${\beta}-galactosidase$ 활성은 균체 1 mg당 약 $39{\mu}M/minute$로 매우 강한 반면, $phospho-{\beta}-galactosidase$의 활성은 매우 낮았다. 또한 이 균주는 10% skim milk에서 배양 12시간째 $6\;{\mu}g/mL$, 72시간째에 $69\;{\mu}g/mL$의 유리 tyrosine을 생산하여 단백질 분해활성이 낮았다. 전기영동상의 band pattern으로부터 casein중 ${\alpha}-casein$을 주로 이용하며, ${\beta}-casein$은 거의 이용하지 못함을 알 수 있었다. 10% skim milk에서 IMC-1 균주 및 St. thermophilus NIAI 510의 단독 또는 혼합배양을 실시한 결과, 혼합배양, IMC-1 균주 및 St. thermophilus 순으로 산 생성력이 높았으며, 유산구균 단독배양 및 혼합배양에서는 시간이 경과함에 따라 치즈 향기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 10% skim milk medium에서 혼합배양에 의한 최적의 유산발효 시간은 산 생성력 및 공존 균수 등을 고려할 때, yeast extract 0.1% 첨가시에는 16시간, 0.5% 첨가시에는 12시간 배양하는 것이었다. IMC-1이 생산한 항균성 물질은 Escherichia coli O157을 배양 24시간째 2 log정도 감소시켰고, 48시간 배양 후에는 피검균이 검출되지 않았다. 또한 Shigella flexneri는 배양 4시간째 2 log이상 감소하였고, 6시간 배양 후에는 검출되지 않아 항균성 물질은 강한 살균작용을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권6호
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• pp.811-818
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• 2016

본 연구는 장류용 주요 콩 품종별, 유용발효미생물인 Bacillus subtilis HJ18-9 첨가 유무에 따른 청국장의 이화학적인 특징과 맛에 관여하는 아미노산 및 유기산 구성을 비교하고자 하였다. 원료콩 으로는 대원, 대풍, 새단백, 태광을 사용하였다. 원료콩(찐콩), starter를 첨가하지 않은 전통방법으로 제조한 청국장(청국장 c)과 starter를 첨가하여 제조한 청국장(청국장 t)의 수분함량은 62.45~67.12, 63.28~67.14, 64.50~66.87%이었으며, 아미노태 질소는 6.53~24.25, 27.63~122.09, 37.29~133.48 mg%, 암모니아태 질소는 26.92~47.95, 45.45~156.36, 28.02~121.13 mg%로 나타났다. 유리아미노산 함량은 원료콩이 청국장보다 감칠맛을 내는 glutamic acid, aspartic acid이 더 많은 반면, 쓴맛을 내는 valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine은 starter 첨가 유무에 관계없이 청국장이 원료콩보다 더 많은 양이 검출되었다. 유기산은 원료 콩에서 청국장으로 발효되면서 oxalic acid와 citric acid의 경우 그 함량이 감소하였고, malic acid, lactic acid, acetic acid, succinic acid는 그 함량이 증가하였다. SDS-page 확인 결과 원료콩에서는 넓은 분포로 band가 보였지만 청국장의 경우 분자량이 큰 단백질이 사라지고 작은 분자량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 총 균수는 원료콩, 청국장 c 및 청국장 t의 경우, 각각 3.80~5.67, 8.14~8.85, 7.48~8.46 log CFU/mL의 범위로 나타났다. 이상의 결과로 콩품종에 따라 발효정도에 차이를 보이는 것과, starter첨가에 따른 품종별 발효양상이 다른 것을 확인하게 되었다. 특히, starter첨가 시, 다른 품종에 비해 새단백 청국장의 감칠맛과 연관된 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 증가하는 것으로 보아 주로 두부제조용으로 이용되었던 새단백의 용도다양화가 가능 할 것으로 판단된다. 본 내용은 콩품종 및 starter 첨가에 따른 청국장의 이화학적인 특징과 맛에 관여하는 아미노산 및 유기산 구성을 비교하여 청국장의 품질을 향상시키는데 필요한 기초자료로써 향후, 기능성 콩발효식품 및 콩품종 이용다양화에 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.238-245
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• 1999

옻나무에서 극성이 큰 물과 에탄올로 추출한 물질을 생쥐 뇌세포를 배양하여 glucose oxidase에 의해 생성되는 hydroxyl radical에 대한 항산화 효과와 암세포에 미치는 영향을 알아보았다. 먼저 항산화 효과에 있어서, $7{\sim}10$일 정도 배양된 생쥐 뇌세포에 20 mU/mL GO system을 처리한 후 물 및 에탄올 추출물 (30 mg/mL)을 일정량 첨가하여 hydroxyl radical에 대한 옻나무 추출물의 항산화 효과를 측정하였다. 그 결과 GO 20 mU/mL만을 처리한 구에서는 생쥐 뇌세포의 생존률이 52.0%인데 반하여, 옻나무 물 추출물을 1, 2, 4, 7, $10\;{\mu}L$ 첨가시 각각 60.0, 66.0, 72.0, 84.0 및 90.1%로서 첨가량이 증가할수록 매우 높은 생존률을 보였다. 이러한 경향은 에탄올 추출물의 첨가시에도 유사하였는데, $1\;{\mu}L$과 $2\;{\mu}L$ 첨가시 생존률은 55.0%와 64.0% 였고, 4, 7, $10\;{\mu}L$에서는 각각 70.0, 79.0, 91.0%로서 나타났다. 항산화력을 비교하기 위하여 잘 알려진 항산화제인 ascorbic acid를 50, $100\;{\mu}M$ 첨가시 쥐의 뇌세포의 생존률은 대조군에 대해 각각 87.0%와 90.0%이었는데 이것은 각각의 옻나무 추출물 10% $(10\;{\mu}L/well)$ 첨가시 나타났던 항산화 효과와 비슷한 결과였다. 따라서 이러한 항산화 효과에 관여하는 주요 성분을 전기영동과 작용기 분석을 통해 알아본 결과 laccase라는 물질이 주성분이라는 것과 그것은 구리를 함유한 당단백질로서 크기는 약 210 KDa과 230 KDa으로서 dimer로 되어 있다는 것을 알 수 있었다. 한편 옻나무 추출물의 HeLa cell에 미치는 영향을 보기 위해 in vitro 방법으로서 HeLa cell에 대해 물 및 에탄올 추출물(30 mg/mL)을 최고 10% 농도까지 첨가하여 시간별로 측정한 결과 $10\;{\mu}L$(10%) 첨가 후 12시간에는 40.0%가, 48시간에는 60.0% 정도의 HeLa cell이 사멸되는 것을 알 수 있었다. 암세포 성장 억제 효과에 대한 결과는 in vivo 방법에 있어서도 유사한 결과를 얻었다. 즉 BALB/c의 복강에 CT-26 $(1{\times}10^6\;cells/mL)$을 접종한 후 종양을 발생케 한 후 옻나무 추출물을 주입시 주입 7일 후 대조군에 비해 종양크기가 현저하게 작아지는 것을 볼 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.435-441
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• 2017

갈색거저리유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각 1%(w/w) 첨가하여 갈색거저리 유충 단백가수분해물을 제조하였다. 24시간 반응시킨 각 효소별 가수분해물의 특성을 SDS-PAGE로 확인한 결과 alcalase 단백가수분해물의 가수분해가 우수함을 확인하였으며, available amino group의 농도는 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 각각 $5,429.35{\mu}g/mL$, $4,781.39{\mu}g/mL$, $3,155.55{\mu}g/mL$의 값을 나타내 상대적으로 높은 가수분해도를 보였고, bromelain($1,800{\mu}g/mL$)과 papain($1,782.61{\mu}g/mL$)의 경우 상당히 낮은 값을 보였다. 가수분해도가 높게 나타난 3종의 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결 건조하였으며, 이 동결건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 갈색거저리 유충 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $339.34{\mu}g/mL$로 나타났고, flavourzyme 가수분해물 $379.35{\mu}g/mL$, neutrase 가수분해물 $398.93{\mu}g/mL$로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거 활성은 neutrase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $29.84{\mu}g/mL$였고, alcalase $36.90{{\mu}g/mL$ 및 flavourzyme $56.03{\mu}g/mL$ 순으로 나타났다. Hydrogen peroxide 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $65.97{\mu}g/mL$였고, flavourzyme $121.67{\mu}g/mL$ 및 neutrase $70.38{\mu}g/mL$의 값을 보였다. 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보이며, 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던(42.05%) alcalase 단백가수분해물을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.181-186
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• 1998

부착의존성 세포주인 Trichoplusia ni 의 유래의 BTI-TN5B1-4 (TN5) 곤충세포주를 이용하여 인간 혈소판생성축진인자인 재조합 인간 트롬보포이에틴(rhTPO)의 배양조건 최적화 연구를 수행하였다. 배양배지, 세포감염에 투입되는 재조합 베큘로바이러스와 숙주세포의 비율(MOI),세포감염시 세포밀도, 배지 회수시간 및 배양방법 등이 rhTPO 의 생산에 미치는 효과를 연구하여 60 mm dish로 정체 배양시 10 MOl 이상,$2\times10^6$ cells 의 세포밀도,바이러스 감염 후72 시간에서 rhTP0 의 최대 발현양 (약 12 mg/L)을 나타내었다. 배양 배지로서는 EXCELL FIVE 배지가 SF900II나Insect serum free media-1 Figure 5. Effect of growth phases on rhTPO production. TN5 cells were grown as suspension culture in 1 L spinner flask with 200 mL of SF900II serum free medium at 80 rpm. The cells were infected with AcBac404-2 at MOl of 1. Culture medium was collected at given time intervals and the expression level of rhTPO was analyzed by ELISA (A) or immunoblot analysis (B). Lanes 1 and 7; cell density of $0.6\times10^6$ cells/mL, lanes 2 and 8; cell density of $1.6\times10^6$ cells/mL, lanes 3 and 9; cell density of $2.0\times10^6$ cells/mL, lanes 4 and 10; cell density of $3.0\times10^6$ cells/mL, lane M; prestained molecular weight marker (Bio-Rad). Lanes 1, 2, 3, and 4; culture medium was collected at 48 hpi and lanes 7, 8, 9, and 10; culture medium was collected at 72 hpi. Figure 6. Effect of culture media on rhTPO production. TN5 cells grown with different culture media were infected with AcBac-404-2 at 10 MOL 10$\mu$L of culture medium was run on SDS-PAGE and Immunoblot analysis was performed. Lane ];TN5 cells cultured with SF900II serum free media(Gibco),and lane 3; TN5 cells cultured with EXPRESS FIVE serum free media (Gibco) 에 비해 더 증가된 발현양을 나타내었다. TN5 세포주를 0.2 L 규모 (1 L spinner flask)oJl에서 세포간의 응집현상 없이 부유배양에 적응,배양시킨 후 세포성장 시기에 따른 발현을 조사한 결과 1 MOI의 감염조건 하에서는 $0.6\times10^6$cell/mL의 early exponential시기의 세포밀도에서 72시간 배양하였을 대 최대 발현양을 나타내었다. 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권6호
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• pp.1248-1254
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• 1997

옻나무를 극성이 각각 다른 chloroform, n-hexane, ethanol에 침지한후 추출물질에 따라 항산화력을 DPPH 및 thiocyanate 방법으로 측정했으며, 쥐 뇌세포를 배양하여 glucose oxidase (GO)에 의해 생성되는 hydroxy radical에 대한 항산화 효과를 측정하였다. DPPH및 thiocyanate 방법에 의한 항산화력은 에탄올 추출물의 항산화력이 다른 용매로 추출한 것에 비해 높았고, column을 이용해 100drop씩 분획하여 얻은 에탄을 추출물 5개 peak중 peak II의 항산화력이 thiocyanate 방법으로 측정한 결과 다른 peak에 비해 컸으며, peak III와 IV의 항산화력은 적었고, peak I과 V의 항산화력은 매우 약하게 나타났다. 항산화 효과에 있어서 쥐 뇌세포에 에탄올 추출물 (30 mg/mL)로서, GO 20 mU/mL system의 hydroxy radical에 대한 에탄올 추출물의 항산화 효과를 측정한 결과는 GO 20 mU/mL만을 처리한 구에서는 쥐 뇌세포의 생존율이 56%인데 반하여, 옻나무 에탄을 추출물을 $1\;{\mu}L\;(297\;{\mu}g/mL)$와 $2\;{\mu}L\;(588\;{\mu}g/mL)$ 첨가시 생존율은 대조구에 비해 각각 59%와 68%였으며, $4\;{\mu}L\;(1,154\;{\mu}g/mL)$ 첨가시 74%, $7\;{\mu}L\;(1,963\;{\mu}g/mL)$와 $10\;{\mu}L\;(2,727\;{\mu}g/mL)$ 첨가시 각각 83% 및 95%로서 높은 생존율을 보였다. 이것은 에탄올 추출물 $10\;{\mu}L\;(2,727\;{\mu}g/mL)$첨가에 있어서 hydroxy radical에 대한 항산화 효과를 대조구에 비교할 때 $P{\leq}0.01$의 유의성을 보여주었다. 한편 에탄올 추출물과 천연항산화제인 ascorbic acid, ${\alpha}-tocopherol$, catalase의 항산화 효과를 비교한 결과 쥐 뇌세포 생존율이 대조구에 비해 $10\;{\mu}L\;(2,727\;{\mu}/mL)$ 에탄올 추출물 첨가시 95%이었고, $10\;{\mu}g/mL$, $20\;{\mu}g/mL$ catalase에서는 각각 98%와 99%였으며, 50 uM, 100uM ascorbic acid는 각각 83%와 88%, 50 uM, 100 uM ${\alpha}-tocopherol$에서는 각각 72%, 77%로 나타났다. 따라서 에탄을 추출물 $273\;{\mu}g/mL$은 $1\;{\mu}/mL$ catalase에 상응되는 항산화력을 가지고 있다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.955-962
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• 2016

본 연구에서는 연제품용 어육 원료의 안정적인 수급과 고품질 연제품 개발을 위한 방안으로 우리나라에서 주로 양식되고 있는 도미를 이용하여 제조한 연육의 어육 겔 특성을 측정하여 도미의 연제품 소재로서의 가능성을 검토하였다. 현재 우리나라에서는 연제품 제조에 이용되는 어육원료는 주로 수입에 의존하고 있으며 국내에서는 저가의 연육이 일부 생산되고 있다. 수입 연육의 경우 대부분 동남아 및 북아메리카로부터 수입한 냉동 연육이 사용되고 있다. 연육의 품질과 등급은 수분함량, 백색도, 겔 특성 등에 의해 결정되어진다. 따라서 본 연구에서는 양식어종인 도미(Pagrus major)를 원료로 하여 전통 수세법으로 연육을 제조하였으며, 도미 유래 연육을 이용하여 어육겔 형성능 및 품질 특성을 겔 강도, 텍스쳐 실험, 백색도, 수분유출정도 및 SDS-page pattern 측정을 통해 검토하였다. 이들 결과는 FA급과 RA급의 시판용냉동명태연육을 이용하여 제조한 어육 겔 특성과 비교하였다. 겔 특성을 검토하기 위해 연육에 2% NaCl를 첨가하여 전체 수분함량이 80%가 되도록 하여 90℃에서 20분간 가열한 소시지 형태의 어육 겔을 제조하였다. 도미 유래 연육의 어육 겔 특성은 stress-strain curve로부터의 겔강도, cutting strength, breaking force 등의 결과 및 텍스쳐 실험을 통한 springiness, cohesiveness, chewiness, brittleness 등의 결과로부터 확인할 수 있었다. 도미 유래 연육의 어육 겔 특성은 시판용 명태연육(FA급과 RA급)의 어육 겔 특성과 비교하였다. 도미연육의 사용은 RA급의 명태연육에 비해 높은 겔 형성능을 나타내었으며, FA급의 명태연육과는 비슷한 정도의 겔 특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 도미를 이용한 고품질 연제품의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.192-201
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• 2016

최근 북극해의 축치해(Chuckchi Sea)로부터 저온지질분해 효소활성을 보이는 Psychrobacter sp. ArcL13 균주가 분리되었다. 그러나 낮은 발현 양 때문에, 이 효소의 다양한 분야에서의 활용에 제약을 받아왔다. 따라서 유전자 재조합 기술을 이용하여, 이 효소를 대량생산하는 기술개발이 필요하였다. 재조합 지질분해효소를 만들기 위해서는 우선 해당 유전자의 동정이 필요하였기 때문에, Psychrobacter sp. ArcL13 균주로부터 PCR을 이용한 gene prospecting 방법으로 새로운 지질분해효소 유전자인 ArcL13-Lip을 분리하고 전체 염기 서열을 규명하였다. 염기 서열 분석결과 ArcL13-Lip은 일부 Psychrobacter 속 박테리아 유래의 지질분해효소들과 염기 서열의 유사성은 낮지만, 84-90%의 아미노산 서열 유사성을 보였다. ArcL13-Lip 전체 유전자를 대장균에서 발현시키고 전기영동으로 분석한 결과, 재조합 ArcL13-Lip은 약 35 kDa의 분자량을 보였으며 단백질 봉입체 형태로 발현되었다. Unfolding된 ArcL13-Lip을 다양한 첨가물이 포함된 완충용액에서 refolding 시킨 결과, glucose에 의해서 refolding 효율이 가장 크게 증가하였다. Refolding된 재조합 ArcL13-Lip은 다양한 p-nitrophenyl ester 중 p-nitrophenyl caprylate과 p-nitrophenyl decanoate에 대해 가장 높은 효소활성을 보였다. 온도에 따른 효소활성을 조사한 결과 ArcL13-Lip은 $40^{\circ}C$에서 최고의 활성을 나타내었고, $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 최고 활성 대비 약 40%와 73%의 효소활성을 나타내었다. 이와 같이 ArcL13-Lip은 전형적인 저온활성 효소의 특징을 보여주었다.