• Applied Biological Chemistry
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• 제40권6호
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• pp.465-471
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• 1997

Bacillus brevis CD162가 생산하는 cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase)를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex CL-6B 및 Sephadex G-150 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 분리정제하였다. 정제된 CGTase는 분자량이 약 74,000, 등전점은 약 6.3인 단백질이었고, 정제된 단백질을 SDS-PAGE한 후 변성된 단백질을 재활성시켜 zymogram을 수행한 결과 cyclodextrin glycosyltransferase임을 확인할 수 있었다. 이 효소의 최적활성 pH와 온도는 각각 8.0과 $55^{\circ}C$이었으며, pH $5.5{\sim}9.0$과 $50^{\circ}C$까지 안정한 활성을 보였다. 또한, CGTase의 $NH_2$-말단 부위의 아미노산서열은 Ser-Val-Thr-Asn-Lys-Val-Asn-Tyr-Ser-Lys-Asp-Val-Ile-Tyr-Gln 이었으며, 전분으로부터 cyclodextrin으로의 전환률을 분석한 결과, ${\alpha}$-cyclodextrin은 1.3%, ${\beta}$-cyclodextrin은 33.9% ${\gamma}$-cyclodextrin은 9.7% 이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권6호
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• pp.459-464
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• 1997

Cyclodextrin glycosyltransferase 생산균주를 토양으로부터 분리하여 형태학적, 생화학적 그리고 균주의 세포벽 지방산 조성분석에 의해 Bacillus brevis로 동정하였고, Bacillus brevis CD162로 명명하였다. 또한 배지조성에 따른 cyclodextrin glycosyltransferase의 최적생산조건을 검토한 결과, 2.0% soluble starch, 0.75% yeast extract, 0.5% bacto peptone, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 1.5% $Na_2CO_3$ (pH 10.2)의 배지 조건에서 $30^{\circ}C$에서 96시간 배양하였을 때 가장 높은 효소생산인 0.9 unit/ml을 얻을 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권6호
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• pp.608-613
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• 1993

본 실험에서는 토양에서 분리한 호알카리성 Bacillus sp. 유래의 cyclodextrin glycosyltransferase(CGTase)를 이용하여 전분을 기질로 하였을 때 CD의 생산에 미치는 여러 조건을 고찰하였다. CD의 초기생성속도를 최대로 하는 기질의 최적 dextrose equivalent(DE)값은 10.5이었고 이로부터 CD 생산 반응인 cyclization에 필요한 기질의 최적 DE값이 존재함을 알았다. 온도가 증가할수록 CGTase의 활성도는 급격히 감소하였지만 CD 생산속도와 수율은 온도에 따라 증가하였다. 이는 CD 생산반응중 CGTase는 기실과 결합하여 열에 대해 안정성이 증가하기 때문인 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권4호
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• pp.503-509
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• 1991

Strach와 sucrose의 혼합액에 호알칼리성 Bacillus sp. No.4가 생산하는 cyclodextrin glycosyltransferase(CGTase)를 작용시켜 감미가 우수하고 항우식성이 있는 glycosyl sucrose syrup을 만들기 위한 조건을 검토하였다. 설탕과 전분의 혼합액에 CGTase를 작용시키면 반응 초기에는 cyclodextrin을 생성하지만 반응시간의 경과에 따라 점차 cyclodextrin은 소실되고 glycosyl sucrose가 생성되었다. 이 반응은 설탕과 전분의 비율이 1 : 1 부근이 좋았으며, pH6.0, 온도 $60^{\circ}C$가 최적이었다. 20% starch와 20% sucrose의 혼합액으로부터 제조된 glycosyl sucrose syrup의 주성분은 sucrose 18%, glucosyl sucrose($G_{2}F$) 15.3%, maltosyl sucrose($G_{3}F$) 11.3%이었으며 glucose, maltose, maltotriose는 거의 생성되지 않았다. 제조된 syrup은 Sucrose에 비하여 충치균 Streptococcus mutans OMZ 176에 의한 산생성량이 적고 불용성 glucan의 생성량도 적어 충치 예방효과가 기대되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권4호
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• pp.375-381
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• 1994

토양을 대상으로 하여 CGTase를 생산하는 균주를 분리, 선별하여 Bacillus stearothermophilus KY-126을 얻었다. CGTase의 정제는 ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography, gel filtration의 과정을 통해 분리 정제하여 단일 효소를 얻었으며, 분자량은 약 67,000이었다. 효소 반응의 최적 온도는 $65^{\circ}C$였으며, $55^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 비교적 열에 안정하였다. 최저 활성 pH는 5.5였고 pH5.5에서 10.5까지 비교적 안정하였다. $HgCl_{2}$에 의해 저해를 받았으며, 그 외의 금속 이온에는 저해를 받지 않았다. Soluble starch로부터 CD의 전환율은 43%이었으며, ${\alpha}-:,\;{\beta}-:,\;{\gamma}-$, CD의 생성 비율은 2.9 : 2.1 : 1이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.44-48
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• 1990

토양에서 분리한 호알카리성 Bacillus sp. YC-335가 생산하는 CGTase를 ethanol 침전법, DEAE-Toyopearl column chromatography, Sephadex G-100 column chromatography 방법 등에 의해 대량 정제 하였다. 이때 수율은 17.8 이었고 52.9배의 정제도를 가진 효소단백질을 얻을 수 있었다. 정제효소는 SDS-polyacrylamide gel 전지영동에 의해 분자량이 75,000 정도인 단일 peptide의 단백질임을 확인하였고 효소의 최적활성 pH는 6.0 있었으며 pH 안정성은 pH 6-10까지 안정하였다. 최적활성온도는 5$0^{\circ}C$이었으며 열안정성은 5$0^{\circ}C$까지 안정하였고 이는 15mM CaCl$_2$에 의해 열안정성이 보호되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권2호
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• pp.351-357
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• 1997

Bacillus firmus가 생산하는 cyclodextrin glycosyltran-sferase(CGTase)를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex A-50 및 Sephdex G-100 column chromatography로 분리, 정제하였다. 이 방법으로 수율은 12%, 정제도는 49배인 SDS-PAGE 상에서 단일 band의 효소 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase는 Phast system의 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에 의하여 분자량은 80,000dalton, isoelectric focusing으로 등전점은 9.6으로 추정되는 단백질이었다. 이 효소의 최적 활성 pH와 온도는 8.0, $65^{\circ}C$이였으며, pH와 열안정성은 $pH\;5.5{\sim}9.0$, $50^{\circ}C$이였다. Soluble starch를 기질로 하여 24시간 효소반응한 액의 ${\alpha}-\;:\;{\beta}-\;:\;{\gamma}-cyclodextrin$의 생성비율은 0.01 : 2.90 : 1.00으로 ${\beta}-$ 및 ${\gamma}-cyclodextrin$을 주로 생산하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권4호
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• pp.725-729
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• 2008

An enzyme reactor installed with ultrafiltration membrane was developed to produce ${\alpha}-,\;{\beta}-$, and ${\gamma}$-cyclodextrins (CDs) from soluble starch by Bacillus macerans cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) tagged with 10 lysines at its C-terminus (CGTKIOase). Ultrafiltration membrane YM10 with 10,000 of molecular cutoff was chosen for membrane modification and CD production. A repeated-batch type of the enzyme reaction with free CGTK10ase resulted in a ${\alpha}$-CD yield of 24.0 (${\pm}1.5$)% and a productivity of 4.68 (${\pm}0.88$) g/l-h, which were 7 times higher that those for CGTK10ase immobilized on modified YM10 membrane. Addition of 1-nonanol increased CD yields by 30% relative to the control, which might be due to prevention of the reversible hydrolysis of CDs.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.92-96
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• 2001

Effect of environmental factors on the expression of soluble forms of Bacillus macerans cyclodextrin glycosyltransferase in recombinant Escherichia coli BL21(DE3)pLysE:pTCGT1 were investigated. The amount of soluble CGTase produced in the cell was measured by determining its enzymatic activity. The soluble fractionof the enzyme was increased by lowering the culture temperature to $30{\circ}C$ and medium pH to 5.8 compared to the enzyme production in LB medium at $37^{\circ}C$ and pH7.0. Addition of 0.2 M NaCl enhanced enzyme expression levels at the expense of cell growth. Glycine betaine that was added after 3 h of induction protected not only the cell growth from hig osmotic pressue but also hepld in vivo folding of CGTase in recombinant E. coli. Addition of 1 mM $CaCl_2$ was also effective in the expression of soluble CGTase, resulting in 15 U/ml of the enzyme activity.

• BMB Reports
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• 제40권3호
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• pp.333-340
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• 2007

Gene encoding cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase), from thermotolerant Paenibacillus sp. T16 isolated from hot spring area in northern Thailand, was cloned and expressed in E. coli (JM109). The nucleotide sequences of both wild type and transformed CGTases consisted of 2139 bp open reading frame, 713 deduced amino acids residues with difference of 4 amino acid residues. The recombinant cells required 24 h culture time and a neutral pH for culture medium to produce compatible amount of CGTase compared to 72 h culture time and pH 10 for wild type. The recombinant and wild-type CGTases were purified by starch adsorption and phenyl sepharose column chromatography and characterized in parallel. Both enzymes showed molecular weight of 77 kDa and similar optimum pHs and temperatures with recombinant enzyme showing broader range. There were some significant difference in pH, temperature stability and kinetic parameters. The presence of high starch concentration resulted in higher thermostability in recombinant enzyme than the wild type. The recombinant enzyme was more stable at higher temperature and lower pH, with lower $K_m$ for coupling reaction using cellobiose and cyclodextrins as substrates.