• KSBB Journal
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• 제9권5호
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• pp.499-505
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• 1994

Bacillus macerans cyclodextrin glucanotrans­f ferase(CGTase)를 전분흡착법과 DEAE--cellulose 칼럼 크로마토그래피로 정제하였다. 효소의 분자량 은 67,000이였고 monomer였다. 정제된 효소는 전 분을${\alpha}$-, ${\beta}$-, ${\gamma}$-CD 로 전환시켰으며, CD생성비율은 각각 1 : 1.68: 0.32였다. ${\alpha}$-CD와 D-glucose의 coupling반응 초기에는 maltohexose가 주로 생성되었고, 그 후에 다른 oligosaccharide들이 생성되었다 .. a­C CD의 가수분해반응 초기에는 주로 maltotetrose가 생성되였고 그 이후에는 소량의 다른 이Igosa­C ccharide들이 생성되었다. 정제된 효소의 좋은 기질인 maltotriose 로부터 maltosyl 이나 D-glucopy ranosyl group이 전이될 수 있는데, 본 연구에서는 D정lucosyl transfer가 우세하였다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-79
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• 2008

L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.12-23
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• 2020

Edible films containing antimicrobial agents can be used as safe alternatives to preserve food products. Essential oils are well-recognized antimicrobials. However, their low water solubility, volatility and high sensitivity to oxygen and light limit their application in food preservation. These limitations could be overcome by embedding these essential oils in complexed product matrices exploiting the encapsulation efficiency of β-cyclodextrin. This study focused on the maximization of β-cyclodextrin production using cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and the evaluation of its encapsulation efficacy to fabricate edible antimicrobial films. Response surface methodology (RSM) was used to optimize CGTase production by Brevibacillus brevis AMI-2 isolated from mangrove sediments. This enzyme was partially purified using a starch adsorption method and entrapped in calcium alginate. Cyclodextrin produced by the immobilized enzyme was then confirmed using high performance thin layer chromatography, and its encapsulation efficiency was investigated. The clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes were prepared using the coprecipitation method, and incorporated into chitosan films, and subjected to antimicrobial testing. Results revealed that β-cyclodextrin was produced as a major product of the enzymatic reaction. In addition, the incorporation of clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes significantly increased the antimicrobial activity of chitosan films against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Candida albicans. In conclusion, B. brevis AMI-2 is a promising source for CGTase to synthesize β-cyclodextrin with considerable encapsulation efficiency. Further, the obtained results suggest that chitosan films containing clove oils encapsulated in β-cyclodextrin could serve as edible antimicrobial food-packaging materials to combat microbial contamination.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.164-167
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• 2004

효소인 싸이클로덱스트린글루카노트란스퍼라제 (CGTase)는 효소의 활성도에 칼슘이 관련된 분자내 당 전이반응에 의해 녹말과 그에 관련된 $\alpha$-1,4-glucan의 기질을 싸이클로덱스트린으로 생성시키는 산업적으로 가장 많이 응용되는 효소 중에 하나이다. 수용성 녹말을 기질로 하여 CLEC화한 Bacillus macerans $\alpha$-CGTase 효소를 극한의 반응 조건인 계면활성제나 유기 용매가 혼합된 반응조건에서 실험한 결과, 이들 조건이 싸이클로덱스트린의 생산을 증가시키는 영향을 초래하였고 특히, 계면활성제인 SDS와 $\beta$-OG는 전체 싸이클로덱스트린의 생성을 증가시켰고 이 중에서 SDS와 Lubrol PX는 알파싸이클로덱스트린의 생성의 특이성의 결과를, 반면에 Triton x-100과 Tween 80은 알파싸이클로덱스트린의 생성을 억제하는 결과를 보였다. 유기용매인 DMSO, formamide, MPD, ethylene glycol 또한 사이클로 덱스트린의 전체 수율과 특이성에 영향을 미치는 효력을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.391-395
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• 2004

B. stearothermophilus NO2의 CGTase 유전자 (cgtS)를 구성적 $P_{JH}$ promoter 하류에 subcloning 하여 재조합 plasmid pIH-CGT1 (8.14 kb)을 구축하고 B. subtilis DB431에 형질 전환하였다. B. subtilis DB431/pJH-CGT1를 5가지 배지(LB, 2${\times}$LB, 5% molasses+2% CSL, CS, LBG)로 flask 배양하여 균체증식과 CGTase발현량 및 분비국재성을 조사하여 최적 배지를 결정하였다. 그 중 〔5% molasses+2% CSL〕 배지에서 9시간에 1.8 unit/$m\ell$의 CGTase가 발현$.$생산되었다. 이 결과를 토대로 3. subtilis DB431/pJH-CGT1를 〔10% molasses + 5% corn steep liquor〕 배지에서 발효조 회분 배양한 결과, 30시간 배양시 CGTase의 최대 발현량은 4.2 unit/$m\ell$, 90%의 분비 효율, 90% 이상의 plasmid 안정성을 나타내었다. 저렴한 산업용 molasses 배지로 발효조 회분배양시 플라스크 배양보다 균체증식과 CGTase 발현량이 2배 이상의 증가된 값을 얻었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.242-250
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• 2001

A Gram-positive bacterium (strain JB-13) that was isolated from soil as a producer of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) [EC 2.4.1.19] was identified as Panibacillus sp. JB-13. This CGTase could catalyze the transglucosylation reaction from soluble starch to L-ascorbic acid (AA). A main product formed by this enzyme with ${\alpha}-glucosidase$ was identified as $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl{\;}_{L}-ascorbic$ acid (AA-2G) by the HPLC profile and the elemental analysis. CGTase was purified to homogeneity using ammonium sulfate fractionation, ion-exchange chromatography on DEAE-Seohadex A-50, and gel chromatography on Sephacryl S-200HR. The molecular weight was determined to be 66,000 by both gel chromatography and SDS-PAGE. The isoelectric point of the purified enzyme was 5.3. The optimum pH and temperature was PH 7.0 and $45^{\circ}C$ respectively. The enzyme was stable in the range of pH 6-9 and at temperatures of $75{\circ}C$ or less in the presence of 15 mM ${CaCl_2}.\;{Hg^2+},\;{Mn^+2},{Ag^+},\;and\;{Cu^2+}$ all strongly inhibited the enzyme's activity.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권2호
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• pp.78-81
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• 1998

Cyclodextrin glucanotransferase [CGTase, E.C.2.4.1.19] is an extracellular enzyme, which catalyzes he formation of ${\alpha}$-, ${\beta}$-, ${\gamma}$- CDs from starch. Their proportions of formations depend on enzyme sources and reaction conditions. To understand what determines the product specificity of CGTases, we examined the alteration of product specificity of CGTase from Bacillus macerans by organic solvent sand pH. At acidic pH range less than pH 6 where the enzyme was unstable, the ratio of ${\alpha}$-/ ${\beta}$-CD production was increased 4 times more than that at neutral pH range. As we increased the concentration of 2-butanol, ${\alpha}$-/ ${\beta}$-CD ratio was proportionally increased but / ratio remained constant. The ${\alpha}$-/ ${\beta}$-CD ratio of products was increased in the reaction media which yielded low products.

• 한국식품영양학회지
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• 제8권3호
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• pp.253-261
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• 1995

A strain of alkalophilic Bacillus sp. C-21 has been Isolated from sold. The strain was capable of producing large amount of cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) in the high alkaline pH medium. The preferable medium composition was determined to be as follows : 1.0% soluble starch, 1.0% peptone, 0.5% yeast extract, 0.1% K2HP04, 0.02% MgSO4.7H2O and 1.0% Na2CO3(pH 10.0) The highest enzyme production was observed after 30hours of cultivation at 33$^{\circ}C$. The optimum temperature and pH for the activity of crude enzyme were 6$0^{\circ}C$ and 6.0, respectively. The enzyme was stable between pH 6.0 and 9.6, and up to 55$^{\circ}C$.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.159-163
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• 2004

$\AA$의 분해능을 가진 Bacillus macerans에서 분리 정제한 cyclodextrin glucanotransferase의 결정 구조를 X-ray를 이용하여 분자 대치법을 사용하여 밝혔다. 정확한 구조는 16.6% ( $R_{free}$ = 20.5%)의 결정학적 R-factor를 가지고 있다. 두 개의 $Ca^{2+}$$_{-}$/ 이온이 점유된 새로운 금속 결합자리는 활성 자리의 도달 채널에서 발견되었다. $Ca^{2+}$$_{-}$/ 이온에 결합하는 음의 하전을 띤 아미노산 잔기들이 많이 밀집되어 있고 이 때, domain A ($\alpha$H에서 아미노산 잔기 283-297)의 중심부에 연결 부분은 $\beta$ 13-$\alpha$G 이었다. $\beta$13-$\alpha$G 부분은 활성 자리의 입구에 위치한 subsite 1에서 -1 과 Tyr260 (subsite 2)사이에 있는 촉매 부위 Glu258을 포함하고 있다. 비록 $\alpha$-CGTase 부류에서 잘 보존되어 있지는 않으나, 새로운 $Ca^{2+}$$_{-}$/ 자리 3a,b가 이 $\alpha$-CGTase의 활성도와 생성물의 특이성에 중요한 역할을 하리라 추측된다.다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권1호
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• pp.31-36
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• 2001

AA의 2번 위치의 수산기에 부위특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래 CGTase의 AA-2G 생산최적조건을 검토하였다. AA-2G 생산에 효율적인 당공여체를 조사하기 위해 다양한 포도당 중합체를 당공여체로 사용하여 AA-2G 생산성을 검토한 결과 dextrin이 가장 높은 AA-2G 생산성을 나타내었으며, 대체적으로 중합도가 높은 당을 효율적으로 이용하였다. 최적 당공여체인 dextrin을 사용하여 AA-2G 생산최적조건을 검토한 결과 반응 혼합액을 2,500 units/ml의 CGTase, 기질농도, 15%, 기질농도비(AA-g/dextrin-g) 3:2으로 조성하여, $37^{\circ}C$ , pH 6.5에서 44시간 반응 시킨 후, 1,500 units/ml의 glucoamylase를 $55^{\circ}C$에서 15시간 반응시켰을 때 AA-2G의 생산이 최대를 나타내었다.