The gene coding for mannanase from Bacillus subtilis WL-7, a number of glycosyl hydrolase family 26, was hyperexpressed in Escherichia coli. Two recombinant plasmids, pE7MAN and pENS7, were constructed by introducing the complete mannanase gene and the mature mannanase gene lacking N-terminal signal peptide region into a expression vector pET24a(+), respectively. The level of mannanase produced by E. coli BL21 (DE3) carrying pENS7, which included the mature mannanase gene, was considerably higher than that by E. coli BL21 (DE3)/pE7MAN. Almost mannanase produced by the recombinant E. coli carrying pENS7 at growth temperature of $37^{\circ}C$ existed as inactive enzyme of insoluble form. Growth at temperature below $31^{\circ}C$ increased the soluble fraction of mannanase having catalytic activity in the recombinant E. coli cells. The highest productivity of active mannanase was observed in cell-free extract of the recombinant E. coli grown at growth temperature ranging from $25^{\circ}C$ to $28^{\circ}C$, while mannanase activity per soluble protein of the cell-free extract was highest in the cells grown at $^31{\circ}C$.
Two genes encoding the mannanase of Bacillus sp. YB-1401 and B. amyloliquefaciens YB-1402, which had been isolated at acidic pH as mannanase producers, were each cloned into Escherichia coli, and sequenced. Both mannanase genes consisted of 1,080 nucleotides, encoding polypeptides of 360 amino acid residues. The deduced amino acid sequences of the two mannanase genes differed by four amino acid residues different, and were highly homologous to those of mannanases belonging to the glycosyl hydrolase family 26. Comparison of two mannanases produced from recombinant E. coli indicated that His-tagged mannanase of YB-1402 (HtMAN1402) was more stable than that of YB-1401 at acidic pH and high temperature. In particular, HtMAN1402 retained more than 50% of its activity at pH 3.0 after 4 h of pre-incubation, suggesting the enzyme is a valuable candidate for use as a feed additive. In addition, thermostability of the two mannanases was found to be enhanced by $Ca^{2+}$ ions.
An open reading frame coding for mannanase predicted from the partial genomic sequence of Paenibacillus woosongensis was cloned into Escherichia coli by polymerase chain reaction amplification, and completely sequenced. This mannanase gene, designated man26AT, consisted of 3,162 nucleotides encoding a polypeptide of 1,053 amino acid residues. Based on the deduced amino acid sequence, Man26AT was identified as a modular enzyme, which included a catalytic domain belonging to the glycosyl hydrolase family 26 and two carbohydrate-binding modules, CBM27 and CBM11. The amino acid sequence of Man26AT was homologous to that of several putative mannanases, with identity of 81% for P. ihumii and identity of less than 57% for other strains of Paenibacillus. A cell-free extract of recombinant E. coli carrying the man26AT gene showed maximal mannanase activity at $55^{\circ}C$ and pH 5.5. The enzyme retained above 80% of maximal activity after preincubation for 1 h at $50^{\circ}C$. Man26AT was comparably active on locust bean gum (LBG), galactomanan, and kojac glucomannan, whereas it did not exhibit activity on carboxymethylcellulose, xylan, or para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside. The common end products liberated from mannooligosaccharides, including mannotriose, mannotetraose, mannopentaose, and mannohexaose, or LBG by Man26AT were mannose, mannobiose, and mannotriose. Mannooligosacchrides larger than mannotriose were found in enzymatic hydrolyzates of LBG and guar gum, respectively. However, Man26AT was unable to hydrolyze mannobiose. Man26AT was intracellularly degraded into at least three active proteins with different molecular masses by zymogram.
A gene encoding the mannanase of Bacillus subtilis WL-3, which had been isolated from Korean soybean paste, was cloned into Escherichia coli and the nucleotide sequence of a 2.7-kb DNA fragment containing the mannanase gene was subsequently determined. The mannanase gene, designated manA, consisted of 1,080 nucleotides encoding a polypeptide of 360 amino acid residues. The deduced amino acid sequence was highly homologous to those of mannanases belonging to glycosyl hydrolase family 26. The manA gene was strongly expressed in B. subtilis 168 by cloning the gene downstream of a strong B. subtilis promoter of plasmid $pJ27{\Delta}88U$. In flask cultures, the production of mannanase by recombinant B. subtilis 168 reached maximum levels of 300 units/ml and 450 units/ml in LB medium and LB medium containing 0.3% locust bean gum, respectively. Based on the zymogram ofthe mannanase, it was found that the mannanase produced by recombinant B. subtilis could be maintained stably without proteolytic degradation during the culture time.
A mannanase gene (man26B) was obtained from a sea bacterium, Paenibacillus sp. BME-14, through the constructed genomic library and inverse PCR. The gene of man26B had an open reading frame of 1,428 bp that encoded a peptide of 475- amino acid residues with a calculated molecular mass of 53 kDa. Man26B possessed two domains, a carbohydrate binding module (CBM) belonging to family 6 and a family 26 catalytic domain (CD) of glycosyl hydrolases, which showed the highest homology to Cel44C of P. polymyxa (60% identity). The optimum pH and temperature for enzymatic activity of Man26B were 4.5 and $60^{\circ}C$, respectively. The activity of Man26B was not affected by $Mg^{2+}$ and $Co^{2+}$, but was inhibited by $Hg^{2+},\;Ca^{2+},\;Cu^{2+},\;Mn^{2+},\;K^+,\;Na^+$, and $\beta$-mercaptoethanol, and slightly enhanced by $Pb^{2+}$ and $Zn^{2+}$. EDTA did not affect the activity of Man26B, which indicates that it does not require divalent ions to function. Man26B showed a high specific activity for LBG and konjac glucomannan, with $K_m,\;V_{max}$, and $k_{cat}$ values of 3.80 mg/ml, 91.70 ${\mu}mol$/min/mg protein, and 77.08/s, respectively, being observed when LBG was the substrate. Furthermore, deletion of the CBM6 domain increased the enzyme stability while enabling it to retain 80% and 60% of its initial activity after treatment at $80^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This finding will be useful in industrial applications of Man26B, because of the harsh circumstances associated with such processes.
The SCO0284 gene of Streptomyces coelicolor A3(2) is predicted to encode an α-galactosidase (680 amino acids) belonging to glycoside hydrolase family 27. In this study, the SCO0284 coding region was cloned and overexpressed in Streptomyces lividans TK24. The mature form of SCO0284 (641 amino acids, 68 kDa) was purified from culture broth by gel filtration chromatography, with 83.3-fold purification and a yield of 11.2%. Purified SCO0284 showed strong activity against p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside, melibiose, raffinose, and stachyose, and no activity toward lactose, agar (galactan), and neoagarooligosaccharides, indicating that it is an α-galactosidase. Optimal enzyme activity was observed at 40℃ and pH 7.0. The addition of metal ions or EDTA did not affect the enzyme activity, indicating that no metal cofactor is required. The kinetic parameters Vmax and Km for p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside were 1.6 mg/ml (0.0053 M) and 71.4 U/mg, respectively. Thin-layer chromatography and mass spectrometry analysis of the hydrolyzed products of melibiose, raffinose, and stachyose showed perfect matches with the masses of the sodium adducts of the hydrolyzed products, galactose (M+Na, 203), melibiose (M+Na, 365), and raffinose (M+Na, 527), respectively, indicating that it specifically cleaves the α-1,6-glycosidic bond of the substrate, releasing the terminal D-galactose.
A gene coding for the xylanase predicted from the partial genomic sequence of Paenibacillus woosongensis was cloned by PCR amplification and sequenced completely. This xylanase gene, designated xyn11B, consisted of 1,071 nucleotides encoding a polypeptide of 356 amino acid residues. Based on the deduced amino acid sequence, Xyn11B was identified to be a modular enzyme, including a single carbohydrate-binding module besides the catalytic domain, and was highly homologous to xylanases belonging to glycosyl hydrolase family 11. The SignalP4.1 server predicted a stretch of 26 residues in the N-terminus to be the signal peptide. Using DEAE-Sepharose and Phenyl-Sepharose column chromatography, Xyn11B was partially purified from the cell-free extract of recombinant Escherichia coli carrying a copy of the P. woosongensis xyn11B gene. The partially purified Xyn11B protein showed maximal activity at $50^{\circ}C$ and pH 6.5. The enzyme was more active on arabinoxylan than on oat spelt xylan and birchwood xylan, whereas it did not exhibit activity towards carboxymethylcellulose, mannan, and para-nitrophenyl-${\beta}$-xylopyranoside. The activity of Xyn11B was slightly increased by $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, but was significantly inhibited by $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{3+}$, and $Mn^{2+}$, and completely inhibited by SDS.
Pham, Thi Hoa;Quyen, Dinh Thi;Nghiem, Ngoc Minh;Vu, Thu Doan
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.21
no.10
/
pp.1012-1020
/
2011
A gene coding for an endoglucanase (EglA), of the glycosyl hydrolase family 12 and derived from Aspergillus niger VTCC-F021, was cloned and sequenced. The cDNA sequence, 717 bp, and its putative endoglucanase, a 238 aa protein with a predicted molecular mass of 26 kDa and a pI of 4.35, exhibited 98.3-98.7% and 98.3-98.6% identities, respectively, with cDNA sequences and their corresponding endoglucanases from Aspergillus niger strains from the GenBank. The cDNA was overexpressed in Pichia pastoris GS115 under the control of an AOX1 promoter with a level of 1.59 U/ml culture supernatant, after 72 h of growth in a YP medium induced with 1% (v/v) of methanol. The molecular mass of the purified EglA, determined by SDS-PAGE, was 33 kDa, with a specific activity of 100.16 and 19.91 U/mg toward 1% (w/v) of ${\beta}$-glucan and CMC, respectively. Optimal enzymatic activity was noted at a temperature of $55^{\circ}C$ and a pH of 5. The recombinant EglA (rEglA) was stable over a temperature range of $30-37^{\circ}C$ and at pH range of 3.5-4.5. Metal ions, detergents, and solvents tested indicated a slightly inhibitory effect on rEglA activity. Kinetic constants ($K_m$, $V_{max}$, $k_{cat}$, and $k_{cat}/K_m$) determined for rEglA with ${\beta}$-glucan as a substrate were 4.04 mg/ml, 102.04 U/mg, 2,040.82 $min^{-1}$, and 505.05, whereas they were 10.17 mg/ml, 28.99 U/mg, 571.71 $min^{-1}$, and 57.01 with CMC as a substrate, respectively. The results thus indicate that the rEglA obtained in this study is highly specific toward ${\beta}$-glucan. The biochemical properties of rEglA make it highly valuable for downstream biotechnological applications, including potential use as a feed enzyme.
A gene encoding the mannanase of Bacillus subtilis WL-7, which had been isolated from Korean soybean paste, was cloned into Escherichia coli, and the gene product was purified from the culture filtrate of the recombinant E. coli. This mannanase gene, designated manA, consisted of 1,086 nucleotides, encoding a polypeptide of 362 amino acid residues. The deduced amino acid sequence was highly homologous to those of mannanases belonging to the glycosyl hydrolase family 26. The molecular mass of the purified mannanase was 38 kDa as estimated by SDS-PAGE. The enzyme had a pH optimum at 6.0 and a temperature optimum at $55^{\circ}C$. The enzyme was active on locust bean gum, konjak, guar gum, and lichenan, while it did not exhibit activity towards yeast mannan, laminarin, carboxymethylcellulose, $\beta$glucan, xylan, and para-nitrophenyl-$\beta$-mannopyranoside.
The eglS gene in Bacillus amyloliquefaciens encodes an endo-β-1,4-glucanase that belongs to glycosyl hydrolase family 5. In this study, a disruption mutant of gene eglS was constructed to examine its role in bacterial adaptation in plants. The mutant TB2k, eglS gene inactivated bacterial strain, was remarkably impaired in extracellular cellulase activity. When inoculated on Brassica campestris, the TB2k population was reduced by more than 60% compared with the wild-type strain in the root, stem, and leaf tissues. Overexpression of eglS in the wild-type strain increased the bacteria population in the plant tissues. Further studies revealed that the transcription level of eglS was correlated with bacterial population. These data demonstrate that endo-β-1,4-glucanase of B. amyloliquefaciens is required for its optimal endophytic colonization.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.