• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권4호
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• pp.329-333
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• 2005

This study was designed to investigate the stability of a lipase fused with a cellulose­binding domain (CBD) to cellulase. The fusion protein was derived from a gene cluster of a CBD fragment of a cellulase gene in Trichoderma hazianum and a lipase gene in Bacillus stearother­mophilus L1. Due to the CBD, this lipase can be immobilized to a cellulose material. Factors affecting the lipase stability were divided into the reaction-independent factors (RIF), and the re­action-dependent factors (RDF). RIF includes the reaction conditions such as pH and tempera­ture, whereas substrate limitation and product inhibition are examples of RDF. As pH 10 and $50^{\circ}C$ were found to be optimum reaction conditions for oil hydrolysis by this lipase, the stability of the free and the immobilized lipase was studied under these conditions. Avicel (microcrystal­line cellulose) was used as a support for lipase immobilization. The effects of both RIF and RDF on the enzyme activity were less for the immobilized lipase than for the free lipase. Due to the irreversible binding of CBD to Avicel and the high stability of the immobilized lipase, the enzyme activity after five times of use was over $70\%$ of the initial activity.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.437-446
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• 2012

한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리하여 메타게놈 은행을 구축한 다음 섬유소분해효소를 암호화하는 유전자를 클로닝 및 유전자를 선별하였다. 선별된 유전자의 DNA 염기서열 및 아미노산 서열을 분석하고 유전산물의 생화학적인 특성을 조사하였다. $cel$5C 유전자는 1,125 bp로 374개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화하였으며 이 단백질 분자량은 42 kDa이었다. 이 효소의 최적 pH는 4 근방이었으며 최적 온도는 $50^{\circ}C$ 부근이었다. $cel$5C 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR 분석한 결과 해당하는 밴드를 확인할 수 없었다. Cel5C는 현재로서는 배양할 수 없는 반추 미생물로 추정된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-9
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• 2009

식물성장촉진물질인 auxin을 비롯한 식물병원성진균을 방제하는 siderophore 그리고 식물병원성 진균의 세포벽을 분해하는 cellulase를 동시에 생산하는 생물방제균주 B. subtilis AH18의 토양내 monitoring을 위하여 각 생산물질에 관여하는 유전자를 기초로 primer(sid, aec, cel)를 제작하였다. Single PCR 및 multiplex PCR을 수행하여 800-bp(sid), 1000-bp(air), 1600-bp(cel)의 DNA fragment를 확인하였으며, 각각의 fragment는 siderophore의 생합성 key enzyme인 2,3-dihydro-2,3-dihydroxy benzoate dehydrogenase[EC : 1. 3. 1, 28]gene (sid-794bp)이며, auxin efflux carrier gene (aec - 1052 bp), 그리고 cellulase gene(cel - 1582 bp)임을 확인하고, NCBI Genbank에 등록하였다(Genbank accession sid: No. EF408238, aec: No. EF408239, cel: No. EF070194). 또한 B. subtilis AH18을 처리한 일반 경작지 토양에서 multiplex PCR을 통하여 3종의 유전자에서 증폭된 triple band를 확인하였으며, 고추를 실제 토양을 이용해 Pot에 이식 후 고추의 rhizosphere와 non-rhizosphere에서 B. subtilis AH18의 존재를 확인할 수 있다. 뿐만아니라 본 균주를 고추가 이식된 Pot의 토양에 처리 후 monitoring시 민감도는 $1.8\times10^5$ cfu/g이었고, monitoring 가능한 기간은 3주이상 확인 할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.124-128
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• 2003

대전광역시 근교의 야산과 들판 등지에서 썩은 나뭇잎, 짚, 흙을 채취하여 각각을 배양한 다음 Congo red test에 의해 cellulase 활성을 보이는 균주를 선별하였다. Genomic DNA를 분리한 후 PCR을 수행하여 DNA sequence를 Gene Bank를 통해 분석한 결과 A. tubingensis로 밝혀졌다. 이것을 배양하여 상등액을 crude enzyme으로 사용하여 온도와 pH를 달리하면서 효소의 활성정도를 측정하였다. 대조균주로 A. oryzae KCTC 6291를 이용하였고, 본 연구를 통하여 분리한 균주인 A. tubingensis가 생산하는 cellulase는 A. oryzae의 cellulase에 비하여 각각 다른 온도와 pH에서 높은 안정성을 보여주었다. A. tubingensis는 각각의 온도에서 활성의 정도가 비슷했으며, 45$^{\circ}C$, 55$^{\circ}C$에서 높은 활성을 나타내고 있지만, 고르게 활성이 나타났다. 또한 pH 12.0에서 가장 높은 활성을 보여 주었고, pH 2.0, 3.0, 4.0에서는 양쪽 모두 거의 활성이 없었으며, 중성, 염기성에 대해서 활성에는 큰 변화가 없었다. 따라서, 분리 동정한 A. tubingensis는 온도와 pH에서 고르게 활성을 나타내므로 생균제로 활용할 수 있는 범위가 클 것으로 여겨진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.206-215
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• 2020

Trichoderma reesei is the major filamentous fungus used to produce cellulase and there is huge interest in promoting its ability to produce higher titers of cellulase. Among the many factors affecting cellulase production in T. reesei, the mycelial phenotype is important but seldom studied. Herein, a close homolog of the Neurospora crassa COT1 kinase was discovered in T. reesei and designated TrCOT1, which is of 83.3% amino acid sequence identity. Functional disruption of Trcot1 in T. reesei by RNAi-mediated gene silencing resulted in retarded sporulation on potato dextrose agar and dwarfed colonies on minimal medium agar plates containing glucose, xylan, lactose, xylose, or glycerol as the sole carbon source. The representative mutant strain, SUS2/Trcot1i, also displayed reduced mycelia accumulation but hyperbranching in the MM glucose liquid medium, with hyphal growth unit length values decreased to 73.0 ㎛/tip compared to 239.8 ㎛/tip for the parent strain SUS2. The hyperbranching phenotype led to slightly but significantly increased cellulase secretion from 24 to 72 h in a batch culture. However, the cellulase production per unit of mycelial biomass was much more profoundly improved from 24 to 96 h.

• 한국버섯학회지
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• 제13권4호
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• pp.305-309
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• 2015

Cellulase와 xylanase 분비능이 우수한 부숙촉진 세균을 분리하기 위하여 진주시 집현면 소재의 느타리버섯 재배농장으로부터 느타리버섯 수확후배지를 수집하였다. 느타리버섯 수확후배지로부터 19종의 균주를 분리하였으며 이 중 cellulase와 xylanase을 동시에 분비하는 균주를 최종 선발하여 CA105로 명명하였다. Bacillus ID kit와 VITEK 2 system를 이용하여 분리균 CA105의 생화학적 특성을 조사한 결과에서도 분리균 CA105은 B. subtilis와 유사한 특징을 나타내었으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과에서는 B. subtilis와 98.9%의 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합하여 분리균 CA105은 Bacillus subtilis CA105로 동정되었다. 분리균이 분비하는 cellulase와 xylanase 활성은 분리균이 증식함에 따라 대수증식기 중반부터 급격히 증가하였고 정지기에 진입하면 효소활성이 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권1호
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• pp.65-70
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• 2010

사료곡물을 효율적으로 이용하기 위해, 산성 cellulase를 분비하는 ATC6 균주를 선발하였다. 선발된 ATC6 균주의 형태, 당 이용성 및 16S rDNA 서열분석 등을 통해 동정한 결과 Bacillus amyloliquefaciens에 속하는 것으로 나타났으므로, B. amyloliquefaciens ATC6로 명명하였다. B. amyloliquefaciens ATC6가 분비하는 cellulase 효소의 활성은 대수생장기 중반부터 급격히 증가하였고, 균의 생장이 정체기에 이르면 효소의 활성도 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. 효소의 최적 pH를 조사한 결과, pH 4.5에서 최대의 효소 활성을 나타내었으며, pH 4.0에서도 최고 활성의 80% 이상을 유지하였다. 또한 pH 4.0~pH 8.0까지 상대적으로 넓은 범위에서 최대 활성의 60% 이상을 유지하였다. Cellulase 활성의 최적 온도는 $55^{\circ}C$ 이었으며, $75^{\circ}C$의 고온에서도 최대 활성의 50% 정도의 활성을 나타내었다. 효소의 열 안정성을 조사한 결과, $45^{\circ}C$ 및 $55^{\circ}C$에서는 2시간 후에도 효소의 활성이 안정하게 유지되었으나, $65^{\circ}C$에서는 시간의 경과와 함께 효소 활성이 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권3호
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• pp.216-223
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• 2003

새롭게 분리된 Bacillus cereus H-1으로부터 크기가 45-kDa인 chitosanase를 정제하여 특성을 파악하였고 1.3-kb의 chitosanase 유전자(choA)를 대장균에 클로닝하여 발현시켰다. H-1의 chitosanase 단백질(ChoA)은 ammonium sulfate 침전과 CM-sephadex칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 최적 pH는 약 7이었고 pH 안정성은 $50^{\circ}C$에서 4-11로 나타났다. 최적 온도는 약 5$0^{\circ}C$였으며 효소 활성은 $45^{\circ}C$ 아래에서 비교적 안정하였다. H-1 chitosanase는 soluble 또는 glycol chitosan뿐만아니라 carboxymethyl cellulose(CMC)에 대한 활성도 나타내었다. 정제된 ChoA의 MALDI-TOF MS분석에 기초하여 이미 알려진 다른 Bacillus chitosanases와의 데이터베이스 검색을 통해 전체 아미노산 서열을 밝혀내었다. Chitosanase gene에 해당하는 1.6 kb의 PCR 산물을 얻었으며 그의 DNA 서열을 결정하였다. choA의 추정 아미노산은 Bacillus sp. No 7-M과 Bacillus sp. KCTC0377BP의 아미노산과 98%의 유사성을 나타내었다. 재조합 ChoA단백질은 E. coli DH5$\alpha$에서 원 균주와 동일한 크기로 발현되었다. N말단의 추정아미노산서열을 다른 chitosanas리 서열과 비교해 볼때 ChoA는 chitosanase-cellulase 활성을 갖는 family 8에 속하는 미생물 endo-chitosanaseT. 추정되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.680-685
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• 2015

이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family (GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R²)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1073-1080
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• 2014

A total of 10 cellulase-producing bacteria were isolated from soil samples irrigated with paper and pulp mill effluents. The sequencing of 16S rRNA gene revealed that all isolates belonged to different species of genus Bacillus. Among the different isolates, B. subtilis IARI-SP-1 exhibited a high degree of ${\beta}$-1,4-endoglucanase (2.5 IU/ml), ${\beta}$-1,4-exoglucanase (0.8 IU/ml), and ${\beta}$-glucosidase (0.084 IU/ml) activity, followed by B. amyloliquefaciens IARI-SP-2. CMC was found to be the best carbon source for production of endo/exoglucanase and ${\beta}$-glucosidase. The ${\beta}$-1,4-endoglucanase gene was amplified from all isolates and their deduced amino acid sequences belonged to glycosyl hydrolase family 5. Among the domains of different isolates, the catalytic domains exhibited the highest homology of 93.7%, whereas the regions of signal, leader, linker, and carbohydrate-binding domain indicated low homology (73-74%). These variations in sequence homology are significant and could contribute to the structure and function of the enzyme.