• 제목/요약/키워드: fungal laccase

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한국산 흰구름버섯(Trametes hirsuta S1)으로부터 정제된 Laccase의 특성 (Characterization of Laccase Purified from Korean Trametes hirsuta S1)

  • 임형선;윤경하
    • 한국균학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.112-118
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    • 2004
  • 한국산 흰구름버섯(Trametes hirsuta S1)로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 효소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포의 페놀 산화효소였다. 흰구름버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 6일까지 급속히 이루어졌고, laccase의 활성은 배양 5일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP와 VAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 흰구름버섯에 몇몇 유도원을 첨가한 결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 약4배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 12%였다. 정제된 laccase의 $K_m$$V_{max}$를 ABTS[2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazo line-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하여 조사한 결과 각각 $51.2\;{\mu}M$$56.8\;{\mu}mole{\cdot}min^1{\cdot}mg^{-1}$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $50^{\circ}C$ 미만에서 1시간 동안 처리하였을 때 안정적이었고 $70^{\circ}C$에서 20분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과, 5 mM ABTS에서 가장 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_3$, TGA, DDC를 일정 농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 흰구름버섯 S1 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 Coriolus hirsutus의 laccase와 100%의 상동성을 나타냈고, T. versicolor의 laccase I과는 68%의 상동성을 나타냈다.

Trametes versicolor 배양액으로부터 단리 정제된 Laccase의 효소적 특성 (Purification and Characterization of Extracellular Laccase from Trametes versicolor)

  • 김현주;배현종
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권4호
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    • pp.61-66
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    • 2007
  • 본 연구에서는 trametes versicolor에서 분비하는 laccase를 분리 정제하고, 그 효소특성을 조사하였다. 공시균의 배지로는 PDB배지를 사용하였으며, 이 효소를 유도하기 위하여 공시균 접종 5일 후 inducer로 2,5-xylidine (0.2 mM)을 첨가하였다. Inducer 첨가 2일 후 laccase를 수확하여 Glass filter (GF/C)를 이용하여 균사체를 제거한 후 laccase 여과액의 정제시간을 단축시키고, 쉽게 단백질을 농축시키기 위하여 ultramicrofilter (Viva flow 50, GE Healthcare Bioscience, USA)를 사용하여 농축하였다. 이렇게 농축된 laccase 여과액은 Hitrap Q FF column으로 부분 정제하여 활성이 검출된 peak를 확인할 수 있었다. 효소의 특성을 조사한 결과 효소의 활성이 가장 높은 pH는 5.0이었으며 최적 온도는 $60^{\circ}C$였고, specific activity는 syringaldazine을 substrate로 사용하여 확인한 결과 crude한 상태에서는 약 32 U/mg였고, 농축한 후에는 약 409 U/mg였으며 Hitrap Q FF column으로 분리한 후에는 약 1.243 U/mg였다. 그리고 SDS-PAGE gel 사진으로 확인한 결과 단백질의 크기는 약 53 kDa이었다.

Identification of Single Nucleotide Polymorphism Markers in the Laccase Gene of Shiitake Mushrooms (Lentinula edodes)

  • Kim, Ki-Hwan;Ka, Kang-Hyeon;Kang, Ji Hyoun;Kim, Sangil;Lee, Jung Won;Jeon, Bong-Kyun;Yun, Jung-Kuk;Park, Sang Rul;Lee, Hyuk Je
    • Mycobiology
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    • 제43권1호
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    • pp.75-80
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    • 2015
  • We identified single nucleotide polymorphism (SNP) markers in the laccase gene to establish a line-diagnostic system for shiitake mushrooms. A total of 89 fungal isolates representing four lines, including Korean registered, Korean wild type, Chinese, and Japanese lines, were analyzed. The results suggest that SNP markers in the laccase gene can be useful for line typing in shiitake mushrooms.

Changes in the Activities of Enzymes Involved in the Degradation of Butylbenzyl Phthalate by Pleurotus ostreatus

  • Hwang, Soon-Seok;Kim, Hyoun-Young;Ka, Jong-Ok;Song, Hong-Gyu
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권2호
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    • pp.239-243
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    • 2012
  • Degradation of butylbenzyl phthalate (BBP) by the white rot fungus Pleurotus ostreatus and the activities of some degrading enzymes were examined in two different media containing 100 mg/l of the compound. P. ostreatus pre-grown for 7 days in complex YMG medium was able to completely degrade BBP within an additional 24 h but degraded only 35 mg/l of BBP in 5 days of incubation in minimal medium. Fungal cell mass in the culture in YMG medium was higher in the presence than in the absence of BBP. The esterase activity of the fungal culture in YMG medium was higher than that in minimal medium and increased with the addition of BBP. On the contrary, laccase activity was higher in minimal medium and it did not increase upon the addition of BBP. General peroxidase activity increased for a few days after the addition of BBP to both media. The degradation of BBP and its metabolites by P. ostreatus thus may be attributed mostly to esterase rather than lignin-degrading laccase. In addition, the activities of the enzymes involved in BBP degradation and their changes varied significantly in the different media and culture conditions.

Screening of New Mediators for Lignin Degradation Based on Their Electrochemical Properties and Interactions with Fungal Laccase

  • Shin, Woon-Sup;Cho, Hee-Yeon;Cho, Nam-Seok
    • 펄프종이기술
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    • 제38권5호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • This study was performed to evaluate extensive electrochemical characteristics of 23 commercially available mediators for laccase. Electrochemical properties, interactions with laccases, and ability to degrade lignin were compared for selected mediators. Among them, NNDS has very similar electrochemical properties in terms of reversibility and redox potential (about 470 mV vs. Ag/AgCl at pH=7) compared to ABTS which is a well-known mediator. Specific activity of purified laccase from Cerrena unicolor was determined by both 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenz-thiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) and 1-nitroso-2-naphthol -3,6-disulfonic acid (NNDS). The specific activity of the laccase was 23.2 units/mg with ABTS and 21.2 units/mg with NNDS. The electron exchange rate for NNDS with laccase was very similar to that for ABTS, which meant that NNDS had similar mediating capability to ABTS. Determining methanol concentration after reacting with laccase compared to lignin degradation capabilities of both ARTS and NNDS. ARTS or NNDS alone cannot degrade lignin, but in the presence of laccase enhanced the rate of lignin degradation. ABTS showed better activity in the beginning, and the reaction rate of NNDS with lignin was about a half of that of ABTS at 10 minute, but the final concentration of methanol produced in 1 hour was very similar each other. The reason for similar methanol concentration for both ABTS and NNDS can be interpreted as the initial activity of ABTS was better than that of NNDS, but ABTS would be inhibited laccase activity more during the incubation.

아세틸화 처리 목재에 배양시킨 Trametes versicolor의 Laccase활성과 13C-CP/MAS NMR 분석 (The Laccase Activity of Trametes versicolor during Cultivation on Acetylated Wood and 13C-CP/MAS NMR Study)

  • 손동원;이동흡
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제29권4호
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    • pp.60-66
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    • 2001
  • 아세틸화 목재를 부후균에 노출시켜 laccase의 생성을 액체배양기와 고체배양기상에서 검토하고 $^{13}C$-CP/MAS NMR 분석을 통하여 목재 내 화학성분의 변화와 치환 도입된 아세틸기의 변화를 검토하여 보았다. 액체배양기상에서 laccase의 활성은 glucose를 탄소원으로 할 때 보다 높게 나타났으며, 고체배양기상에서는 laccase 의 활성이 원활히 이루어지지 않았다. $^{13}C$-CP/MAS NMR의 분석 결과 리그닌 뿐만 아니라 셀룰로오스부분에서도 아세틸화가 이루어 졌음을 알 수 있었다. 부후된 아세틸화 목재의 분석 결과, 아세틸기의 목재내 결합이 목재 부후균 T. versicolor에 대해서 안정적이었다.

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액체배양한 Coprinus congregatus에서 세포막 연관 Iaccase의 생성 조절 (Regulation of membrane-associated laccase synthesis in liquid culture of Coprinus congregatus)

  • 최영옥;하은수;김순자;최형태;윤권상
    • 한국균학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.46-49
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    • 1994
  • C. congregatus를 산성 액체배지(pH4.2)에 배앙할 경우 세포막연관 laccase가 배양 초기에 대량 합성분비되었으며 분비된 효소의 작용에 의하여 melanin색소가 중성배지에 비하여 빨리 생성되었고 배양 24시간 후에 배지의 산도는 pH5.2로 증가되었다. 이 효소의 합성은 transcription inhibitor인 5-fluorouracil에 의하여 크게 억제되었다.

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목질분해효소에 의한 고지의 재활용 기술연구 (제1보) -목질분해균으로부터 조효소의 단리 (Studies on the Recycling Technology of the Waste Paper with Wood Degradable Enzyme(I) - Separation of Crude Enzyme from Wood Degradable fungi -)

  • 양재경;이중명;엄태진
    • 펄프종이기술
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    • 제29권1호
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    • pp.43-51
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    • 1997
  • The various culture conditions of Trichoderma viride(ATCC 3454) and Phanerochaete chrysosporium(ATCC 26921) with glucose-pepton medium, Mandels medium, YMG medium for wood degradable enzyme were examined. Mycellium of the two species grew profusely on glucose-pepton medium. Maximum fungal growth was observed about 10days. But CMCase, Fpase, laccase activity in the culture medium with glucose-pepton was not detected. When grown in fermenter culture using Mandels medium, Trichoderma viride produced CMCase and Fpase. Its CMCase activity was 0.15 lU/ml and Fpase activity was 0.3 IU/ml within about 4-6days. Phanerochaete chrysosporium grown in a YMG medium gave the best enzyme activity when they were grown under stationary culture with an atmosphere of 100% oxygen. Levels of laccase activity of 3.0 mull were achieved in stationary culture under 100% oxygen. The enzyme condensation by ultrafiltration method caused a 2-fold(cellulase) and 6-fold(laccase) as compared to control activity.

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Mycelial response and ligninolytic enzyme production during interspecific interaction of wood-rotting fungi

  • Lee, Kab-Yeon;Park, Seur-Kee;Park, In-Hyeop;Kim, Joon-Sun;Park, Moon-Su;Jung, Hyun-Chae
    • 한국버섯학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.168-177
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    • 2017
  • To evaluate effects of ligninolytic enzyme type on the mycelial response and ligninolytic enzyme production during interspecific interactions among wood-rotting fungi, 4 fungal strains, Trichophyton rubrum LKY-7, Trichophyton rubrum LSK-27, Pycnoporus cinnabarinus, and Trichoderma viride, were selected. Regarding ligninolytic enzyme production, LKY-7 secreted laccase and manganese peroxidase (MnP), P. cinnabarinus secreted only laccase, and LSK-27 secreted only MnP in glucose-peptone medium, while T. viride did not produce any ligninolytic enzymes. In the co-culture of LKY-7 with P. cinnabarinus, the formation of aerial mycelium was observed and the enhancement of laccase activity owing to interspecific interaction appeared to be very low. In the co-culture of LKY-7 and P. cinnabarinus with LSK-27, a hypha-free clear zone was observed, which resulted in deadlock, and increased laccase or MnP activity was detected at the interaction zone. The interaction responses of LKY-7, P. cinnabarinus, and LSK-27 with T. viride were characterized by the formation of mycelial barrages along the interface. As mycelial barrages were observed at the T. viride territory and no brownish pigment was observed in the mycelial barrages, it is suggested that laccase and MnP are released as part of an offensive response, not as a defensive response. The co-culture of P. cinnabarinus with T. viride lead to the highest enhancement in laccase activity, yielding more than 14-fold increase in laccase activity with respect to the mono-culture of P. cinnabarinus. MnP activities secreted by LKY-7 or LSK-27 was generally low in interspecific interactions.

한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 정제 된 Laccase의 특성 (Characterization of Laccase Purified from Korean Pycnoporus cinnabarinus SCH-3)

  • 박은혜;윤경하
    • 한국균학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.59-66
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    • 2003
  • 한국산 주걱송편버섯(Pycnoporus cinnabarinus) SCH-3로부터 배지 내로 분비된 laccase를 ultrafiltration과 anion exchange chromatography, adsorption chromatography를 이용하여 분리 정제하고 정제된 호소의 특성을 조사하였다. Laccase는 균주의 일차 대사 과정에서 주로 생산되는 세포외 페놀 산화효소였다. 주걱송편버섯을 기본 배지에서 배양하였을 때 생장은 배양 9일에 최대였고, laccase의 활성은 배양 7일에 최대활성을 나타냈으며 배양액에서 LiP, MnP 그리고 AAO의 활성은 측정되지 않았다. Laccase의 생산에 미치는 유도원의 영향을 조사하기 위하여 배양 중인 주걱 송편버섯에 몇몇 유도원을 첨가한결과, 2,5-xylidine은 대조구에 비하여 laccase의 생산을 25배 증가 시켰다. 정제된 laccase는 SDS 젤 전기영동에서 대략 66 kDa의 분자량을 가지는 단일 폴리펩타이드(single polypeptide)였고, 탄수화물 함량은 9%였다. ABTS [2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)]를 기질로 사용하며 정제된 laccase의 $K_{m}}$$V_{max}$를 조사한 결과 각각 $44.4{\mu}M\;and\;56.0{\mu}mole$로 측정되었다. Laccase 활성의 최적 pH는 3.0이며, 이 효소는 $60{\circ}C$에서 1시간 동안 처리하였을 때 매우 안정적이었고 $80{\circ}C$에서 10분간 처리하였을 때 효소의 활성이 반감되었다. Laccase의 분광학적 특성을 조사한 결과 구리를 포함하는 단백질로 나타났다. 일반적으로 알려진 laccase의 기질들에 대한 특이성을 조사한 결과 5mM ABTS와 5mM hydroquinone에서 높은 활성을 나타내었으며 tyrosine에서는 laccase의 활성이 나타나지 않았다. 저해제의 영향을 조사한 결과, 일반적으로 구리를 포함하는 단백질의 저해제인 $NaN_{3}$, TGA, DDC를 일정농도로 처리한 실험구에서는 효소의 활성이 완전하게 억제되었으며, p-coumaric acid와 EDTA 처리구에서는 효소의 활성이 억제되지 않았다. 한국산 주걱송편버섯 SCH-3 균주로부터 생산되는 laccase의 N-말단의 아미노산의 서열은 P. coccineus의 laccase와 호주에서 분리 동정된 P.cinnabarinus PB의 laccase와 94%가 같았다.