• 제목/요약/키워드: arylsulfatase

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Saccharomyces cerevisiae에서 Pseudoalteromonas carageenovora 유래 Arylsulfatase 유전자의 표층 발현 (Cell Surface Display of Arylsulfatase Gene from Pseudoalteromonas carageenovora in Saccharomyces cerevisiae)

  • 조은수;김현진;정소아;김정환;김연희;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.355-360
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    • 2009
  • P. carageenovora 유래 arylsulfatase 유전자(astA)의 효모표면발현 plasmid pCTAST(7.1 kb)를 구축하여 S. cerevisiae EBY100에 형질전환하였고, 선별된 형질전환체들을 YPDG 배지에서 배양했을 때 4-methylumbelliferyl sulfate를 분해하여 형광을 보였다. 이는 효모에서 arylsulfatase가 활성형으로 생산되었음을 의미하였다. S. cerevisiae EBY100/pCTAST를 플라스크 배양했을 때 arylsulfatase 활성은 galactose가 완전히 소모된 배양 48시간째 최대 활성인 1.2 unit/mL로 나타났으며 배양 상등액에서는 활성이 나타나지 않았다. 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase로 제조된 agarose를 agar와 시판용 agarose와 함께 ${\lambda}DNA$ HindIII marker를 사용하여 DNA 전기영동 성능을 비교 실험한 결과, agar보다는 재조합 arylsulfatase 처리로 제조한 agarose가 이동성이나 분리능에서 우수하였으며, 시판용 agarose와 비교하여 이동성이나 분리능이 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과, 효모 S. cerevisiae의 세포표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase 효소를 이용하여 한천으로부터 전기영동용 고순도 친환경적인 agarose 생물 생산 공정에 적용 가능함을 알 수 있었다.

E. coli에서 Pseudoalteromonas carageenovora 유래 Arylsulfatase의 구성적 발현과 Agarose 제조에의 응용 (Constitutive Expression of Arylsulfatase from Pseudoalteromonas carageenovora in E. coli and Its Application to Preparation of Agarose)

  • 김미진;장연화;성문희;김연희;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.11-16
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    • 2007
  • Pseudoalteromonas carrageenovora 유래의 arylsulfatase 유전자는 PCR로 증폭한 후 Geobacillus toebii의 D-amino acid aminotransferase(D-ATT) 유전자 유래의 구성적 발현 promoter를 함유하는 pHCE-IA vector로 subcloning 하였다. 4-Methylumbelliferyl sulfate가 포함된 LB 평판배지 상에서 자란 형질전환체 Escherichia coli BL2l (DE3)/pHCE-AST는 360 nm상에서 4-methylumbellifrrone에 의한 강한 형광을 보였고, 이는 대장균에서 arylsulfatase가 활성형으로 생산되었음을 의미하였다. E. coli BL21 (DE3)/pHCE-AST를 0.4% glycerol 또는 0.4% glucose가 포함된 LB 배지로 배양했을 때 arylsulfatase활성은 glycerol이 포함된 배지에서 활성이 더 높게 나타났다. 2% glycerol이 포함된 LB배지에서 arylsulfatase 활성은 약 15.0 unit/ml에 달했으며, 이는 1% glycerol을 첨가해서 배양했을 때보다 2.6배 이상의 높은 발현 수준이였다. 재조합 arylsulfatase 효소로 제조된 agarose와 시판용 agarose를 DNA markers를 이용해서 전기영동 성능을 비교했을 때 우수한 이동성과 분리능을 보였다. 본 연구의 결과, E. coli에서 과발현 생산된 arylsulfatase 효소를 이용하여 전기영동용 고순도 agarose생산 공정에 적용 가능함을 확인하였다.

효모 표층 Arylsulfatase에 의해 제조된 Agarose의 특성 (Characterization of Agarose Produced by Yeast Cell Surface Displayed-Arylsulfatase)

  • 조은수;김정환;김연희;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.428-433
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    • 2010
  • Agar로부터 agarose 제조 시 유기용매를 이용해서 황을 제거하는 방법이 일반적으로 많이 사용되어진다. 하지만 agar의 황을 가수 분해하는 효소를 사용할 경우 agarose 제조 시공정과정을 획기적으로 간소화할 수 있다. 따라서 arylsulfatase로 agaropectin에서 황 제거를 통해 agarose로 바꾸는 공정은 간단하고 높은 수율을 얻을 수 있기 때문에 agarose 생산에 효율적으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 arylsulfatase를 세포표면에 발현하는 효모생촉매를 이용하여 제조한 agarose의 황 함량과 gel 강도를 측정하였다. 처리한 효모(효)소의 농도가 증가할수록 증가된 탈황 반응에 의해 황함량이 줄어들었고, 특히 35 unit/mL의 효소 농도로 처리하였을 때 황 함량은 0.2%까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 황 함량을 가장 낮출 수 있는 최적 조건은 0.6% agar(Junsei) 용액에 효모 표층 arylsulfatase 35 unit/mL로 처리하고 $40^{\circ}C$에서 3시간 반응시켰을 때 였다. 또한 1.0% DNA 전기 영동용 agarose의 gel 강도는 효모 표층 arylsulfatase 처리로 제조된 agarose의 경우 $559.8{\pm}0.12$로 상업적 agarose의 gel 강도($880.6{\pm}0.15\;g/cm^2$와) 보다는 낮았다. 따라서 효모 S. cerevisiae의 세포 표면에서 발현된 재조합 arylsulfatase 효소를 이용하여 agar로부터 전기영동용 agarose의 생산 공정에 적용 가능함을 알 수 있었다.

Overexpression of Recombinant Arylsulfatase Cloned from Pseudoalteromonas carrageenovora

  • Kim Jong-Oh;Kim Seok-Ryel;Lim Jae-Myung;Nam Soo-Wan;Kim Hyeung-Rak
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제8권3호
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    • pp.118-121
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    • 2005
  • Arylsulfatase cloned from a marine bacterium, Pseudoalteromonas carrageenovora, was over-expressed in Escherichia coli. Most of the recombinant arylsulfatase was found in the cell lysate with induction up to $10{\mu}M$ IPTG. However, enzyme activity was observed both in the culture supernatant and cell lysate by induction with IPTG concentration of $50-5,000{\mu}M$. Most of the recombinant enzyme was localized in the periplasmic space with $10{\mu}M$ IPTG induction, while half of the enzyme was distributed in the periplasmic space with $50{\mu}M$ IPTG induction. Cell growth and arylsulfatase activity did not change with the induction time, and the level of recombinant arylsulfatase expression was maintained at 4-5 U/mL after 6 to 14 hr of culture.

Overexpression of Arylsulfatase in E. coli and Its Application to Desulfatation of Agar

  • Lim, Jae-Myung;Jang, Yeon-Hwa;Kim, Hyeung-Rak;Kim, Young-Tae;Choi, Tae-Jin;Kim, Joong-Kyun;Nam, Soo-Wan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권4호
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    • pp.777-782
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    • 2004
  • The arylsulfatase gene (astA, 984 bp ORF) from the P. carrageenovora genome was amplified by PCR and subcloned into the pET21a vector. When the constructed plasmid pAST-A1 (6.4 kb) was introduced into E. coli BL21(DE3), the transformant on the LB plate containing IPTG showed a hydrolyzing activity for 4-methylumbelliferyl sulfate and p-nitrophenyl sulfate. The highest arylsulfatase activity (2.1 unit/ml) was obtained at 10 mM IPTG. Most arylsulfatase activity was found in the cell lysate, whereas no significant activity was detected in the culture supernatant. The molecular weight of the recombinant enzyme was estimated to be 33.1 kDa by SDS-PAGE. After the reaction of agar with arylsulfatase for 12 h at $40^{\circ}C$, the gel strength of the agar increased by 2-fold, and 73% of the sulfate in the agar had been removed. This result suggests that arylsulfatase expressed in E. coli could be useful in the production of electrophoretic grade agarose.

Serratia marcens Arylsulfatase의 정제와 성질 (Purification and Properties of Arylsulfatase of Serratia marcescens)

  • Yim, Moo-Hyun
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.177-184
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    • 1977
  • Arylsulfatase는 간단한 Phenols류의 황에스테르 화합물로부터 S $O_{4}$$^{[-992]}$ - 이온의 유리를 촉매한다. 이 효소는 토양센균을 포함한 많은 미생물과 동식물의 조직등에 널리 분포하여 있으며 이와 같은 넓은 분포는 이 효소의 기본적 기능이 환경학적으로 매우 중요한 의미를 갖는다고 하겠다. Arylsulfatase에 대한보고는 Klebsiella sp를 사용하여 몇몇 보고가 있다. 본 연구는 6종의 Serratia sp를 사용하여 arylsulfatase 합성조건을 검토하고 효소의 정제조건과 성질에 대하여 조사하여 Serratia marcescens를 선정하였다. Serratia mrcescens는 탄소원으로서 xylose rhamnose, glucosamine 그리고 arabinose등과 같은 몇몇 당을 이용하지 못했으며 glucose와 mannitol을 잘 이용하였으나 glucose methioniue의 경우 효소 합성을 억제시키었다. 유황원으로서는 무기유황염과 methionine의 첨가는 억제되었으며 tyramine의 첨가에 의해서 효소 함성의 억제효과는 해제되었다. 효소의 정제는 황산암모늄 포화용액의 분획과 DEAE-Cellulose, CM-Cellulose 그리고 DEAE-Sephadex A-25로 연결되는 구분 분획에 의해서 행하여졌다. 효소의 분자량은 SDS-gelelectrophoresis와 Sephadex G-100 column chromatography에 의하여 각각 46,000과 49,000으로 측정되었고 최적 PH는 6.8이었다. P-Nitrophenyl sulfate를 사용한 Km과 Vmak치는 각각 2.5$\times$$10^{4-}$M과 20 nmoles/min/mg protein이었다. 기질에 대한 특성은 phenylsulfte와 ο-, p-nit-rophenyl sulfate 그리고 p-nitro catechol sulfate에 대해서 높은 활성을 보였다. Hydroxylamine, inorganic fluoride, sulfide 그리고 Phosphate등은 강한 효소 저해작용을 나타내었고 무기유산염은 저해작용을 보여주지 않았다. Tyramine, octopamine그리고 dopamine과 같은 amino acid 또한 강한 저해 작용을 보였다.

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함유황(含硫黃) 농약(農藥)이 토양중(土壤中) Arylsulfatase의 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Sulfur-containing Pesticides on the Arylsulfatase Activity in Soil)

  • 이상팔;김장억;홍종욱
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제8권
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    • pp.19-27
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    • 1990
  • 농약(農藥)이 토양환경중(土壤環境中)의 생화학적(生化學的)인 변화과정중(變化過程中) 효소활성(酵素活性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 토양내(土壤內)에 요소시비(尿素施肥)의 유무(有無)에 따라 유황(硫黃)이 함유(含有)된 살균제(殺菌劑), 살충제(殺蟲劑), 제초제(除草劑)를 처리(處理)하였을 때 토양내(土壤內)의 arylsulfatase의 활성(活性)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 요소(尿素)를 첨가(添加)하지 않은 토양(土壤)과 첨가(添加)한 토양(土壤) 모두 배양(培養) 7일(日)째 arylsulfatase의 활성(活性)이 가장 높았고 배양기간(培養期間)이 경과함에 따라 점차(漸次) 낮아져 배양(培養) 42일(日)째는 처음 수준(水準)으로 되었으며 요소(尿素)를 첨가(添加)한 토양(土壤)에서는 요소(尿素)를 첨가(添加)하지 않은 토양(土壤)보다 전반적(全般的)으로 다소 높은 효소활성(酵素活性)을 나타내었다. 살균제(殺菌劑)인 captan, edifenphos, 살충제(殺蟲劑)인 acephate, 제초제(除草劑)인 asulam, bentazone 처리구(處理區)에서는 배양(培養) 7일(日)째 arylsulfatase의 활성(活性)이 가장 높았으나 배양초기(培養初期)부터 배양(培養) 42일(日)까지 전반적(全般的)으로 효소활성(酵素活性)을 저해(沮害)하는 경향(傾向)을 나타내었으며 요소(尿素)를 첨가(添加)한 토양(土壤)에서도 같은 경향(傾向)을 보였다. 살충제(殺蟲劑) EPN을 처리(處理)하였을때는 요소(尿素)를 첨가(添加)한 토양(土壤)이나 첨가(添加)하지 않은 토양(土壤) 모두 배양초기(培養初期)에는 활성(活性)이 저해(沮害)되었으나 배양후기(培養後期)에는 오히려 활성(活性)이 촉진(促進)되었다.

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해양에서 분리한 Arylsulfatase 생산 균주의 특성

  • 서해점;윤재희;한순재;김두상;변대석;김형락
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.222-223
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    • 2001
  • Arylsulfatase (EC 3.1.6.1)는 arylsulfate의 황산 ester 결합을 비가역적으로 가수분해하는 효소이다. 이러한 효소는 토양에서 처음 발견된 이래 동식물 및 미생물에서 검출되어졌으며, 주로 토양 중 황화합물의 recycle에 관여하여 토양 환경에 영향을 미치는 요인으로 보고되었다 (Spei. and Ross, 1978). Arylsulfatase에 대한 연구는 주로 토양으로부터 분리된 세균에 국한된 실정이다. (중략)

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Pseudoalteromonas carrageenovora 유래 Arylsulfatase의 cloning과 재조합 E. coli에서 과발현

  • 임재명;김형락;김성구;남수완
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.571-575
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    • 2003
  • A marine aerobic Gram-negative bacterium, Pseudoalteromonas carrageenovora, has been blown to hydrolyze carrageenans, the sulfated galactans of red algae, and to desulfate oligo kappa-carrageenans. Recently, the gene encoding arylsulfatase (aryl-sulfate sulfohydrolase, E.C.3.1.6.1) of A. carrageenovora was cloned and the nucleotide sequence was reported. Enzymatic hydrolysis of sulfate groups in agaropectin simplifies the process of agarose preparation. In order to overproduce the enzyme, the arylsulfatase gene (astA, 984 bp ORF) from P. carrageenovora genome was amplified by PCR and subcloned into the pET21a vector. When the constructed plasmid pAST-A1 was introduced into E, coli BL21(DE3), the transformant on LB plate containing IPTG showed the hydrolyzing activity for p-nitrophenyl sulfate. Most of arylsulfatase activity was found in the cell lysate, but at $50\;{\sim}\;5000\;{\mu}M$ IPTG concentration the activity was found both in the culture supernatant and the cell lysate. The molecular weight of the recombinant enzyme was estimated to be 34 kDa by SDS-PAGE.

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