액독 TMV, Tw 333 RNA 및 외피단백질에 대한 생화학적 특성을 조사하였다. Tw333-RNA는 $2.03\times10^6$dalton의 분자량을 나타냈고, 고기조성은 guanine 25.4, adenine 29.2, cytosine 17.5, uracil 27.9mol이었다. 열처리에서 얻어진 이 RNA의 농색효과는 $25.1\%$를 나타냈고, 이때 Tm치는 $47^{\circ}C$였다. 한편 Tw 333의 외피단백질은 17,500 dalton의 분자량을 보였으며, 16종의 아미노산으로 구성된 158개의 아미노산잔기를 나타냈다. Trypsin으로 분해한 단백질은 9종의 ninhydrin 양성반응 peptide를 형성하였다. 이들 약독 TMV, Tw333-RNA 및 외피단백질의 생화학적 특성은 원주 OM계통과 전반적으로 매우 유사하였다. 그러나 고기조성, 농색효과, 아미노산조성 및 peptide map에서 약간의 차가 인정되었다.
Bacillus thuringiensis var. alesti (H. Serotype III)로부터 분리된 단백질 독소의 물리화학적 성질 및 누에에 대한 생물학적 검정에 있어서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Nutrient agar 배지를 사용하여 항온기에서 3$0^{\circ}C$에 세균을 배양했을 때 완전한 Bacterial lysis는 30일 걸렸고 액체 배지를 사용하여 발효기(Fermentation Jar)에 배양했을 때는 그 기간이 반으로 단축되었다. 2. 분리된 결정체들만으로부터 추출된 단백질 독소와 포자-결정체의 혼합들로부터 분리된 독소와는 단백질 독소의 순수도에 있어서 차이가 없었다. 3. 단백질 결정체를 알카리(pH 9.5)에 용해시켜 Sodium Lauryl Sulphate Polyacrylamide gel을 사용한 전기영동 을 행했을 때 분자량이 120,000, 87,000, 74,000의 3개의 단백질의 분리되었다. 4. 분리된 독소의 누에에 대한 생물학적 검정에 있어서 4령기 누에 체중 g당 LD$_{50}$는 0.080$\mu\textrm{g}$이었다.
Penicillium sp. CB-20의 polygalacturonase 생성을 위한 최적조건은 탄소원으로 펙틴을 사용하여 16 시간 배양시 최대 활성을 나타내었으며, Sephadex G-25, G-75 및 G-150을 사용한 gel filtration과 DEAE-cellulose, DEAE-Sephadex A-50에 의 한 ion exchange chromatography를 통하여 이 효소를 약 30배 가량 정제할 수 있었고, 수율은 2.31%였다. 정제효소는 polyacrylamide gel electrophoresis에 의하여 단일 밴드로 확인 되었으며, 분자량은 SDS PAGE에 의하여 21,000 정도로 측정되었다. 효소의 결정구조는 마름모꼴을 형성하고 있었으며 아미노산 조성은 17종류로써 glutamic acid, glycine, hlstidine의 함량이 비교적 많았다.
녹두의 자엽에서 peroxidase isozyme을 $(NH_4)_2SO_4$ 침전, Sephadex G-75, DEAE-cellulose 및 DEAE-Sephadex A-50 column chromatography 등으로 63배 정제하여 그 특성 및 결정구조를 조사하였다. Isozyme C는 Rm 값이 0.24로서 분자량이 50,000 dalton인 단량체였다. 이 효소의 반응 최적 PH는 o-dianisidine에 대하여 5.0, guaiacol에 대해서는 6.0, 반응 최적온도는 $70^{\circ}C$였으며 열에 대해서도 비교적 안정하였다. o-dianisidine과 guaiacol에 대한 Km 값은 각각 0.11mM, 60.98mM이었으며, isozyme C에 대한 기질과 cyanide는 경쟁적 저해형식을 나타내었다. Isozyme C는 평면상 직사각형의 결정구조를 하고 있었다.
근원섬유구성단백질의 SDS-polyacrylamide gel 전기 영동상으로 부터 돼지근육의 red muscle과 while muscle의 근원섬유단백질사이에는 30K성분함량의 특징적 차이가 나타났으며, 생물활성에서도 red muscle쪽이 white muscle쪽보다 높은 ATPase 활성을 나타내었다. 근원섬유단핵질의 열안정성은 D값에서 확실한 차이를 보여 white muscle쪽이 red muscle쪽보다 높은 열안정성을 나타냈고, 열역학량에서도 근섬유 type간의 차이를 보였다. 한편 근원섬유단백질의 열안정성은 생체조직에 가까운 형태일수륵 안정하다는 사실도 확인되었다.
Xanthomonas sp. YL-37 이 생산하는 alkaline protease를 정제하기 위하여 ammonium sulfate로 침전시켜 회수하여 CM-cellulose ion exchange resin column에 주입한 후 Sephadex G-100 column에 2회 통과시켜 단일효소를 얻었으며 분자량은 약 62,000 dalton으로 단일 subunit로 되어있다. 정제효소의 반응최적온도는 5$0^{\circ}C$였으며 특히 2$0^{\circ}C$에서도 최적활성의 약 40%를 유지하였다. 금속염에 대한 영향은 MnSO$_4$, MgSO$_4$, CaCl$_2$,등에 의해서 효소활성이 촉진되었으나 HgCl$_2$, ZnSO$_4$, CuSO$_4$ 등에 의해서 효소활성이 저해되었다. 본 효소는 EDTA, EGTA에 의해서 강하게 저해를 받는 것으로 보아 metal ion을 갖고 있는 metaloenzyme으로 보이며 효소에 결합된 cofactor는 $Mn^{2+}$이었으며 정제한 alkaline protease의 NH$_2$-말단 아미노산은 alanine이었다. 본 효소의 Km값은 4.0 mg/$m\ell$이 었고 Vmax는 5,500 unit/$m\ell$이었다.
In this study, we characterized the physical form of allergenic Cry j 1 in the urban atmosphere. Through an immunofluorescence antibody method, we showed that allergenic Cry j 1 exists as fine particles (${\leq}1.1{\mu}m$). To determine Cry j 1 concentrations and its particle size distribution, we used the ELISA method to confirm that most Cry j 1 exists as fine particles in the urban atmosphere and is found at high concentrations on fine day next to rainy day. Furthermore, we evaluated Cry j 1 denaturation by using the Biacore J system based on the surface plasmon resonence (SPR) principle and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). We showed that the dissociation constant ($K_D$) of Cry j 1 that has been exposed to urban polluted air is lower ($1.76{\times}10^{-14}$ M) than that of Cry j 1 ($1.32{\times}10^{-9}-3.37{\times}10^{-9}$ M) of original pollen grains that has not been exposed to air pollutants. Cry j 1 turns into low molecular weight proteins by reacting with various acidic solutions. In sum, we showed that allergenic Cry j 1 exists as fine particles that can deposit in the lower respiratory tract. This finding clarifies the relationship between Japanese cedar pollinosis and air pollutants.
한국산 토마토로부터 endo-polygalacturonase를 gel filtration과 이온교환크로마토그라피에 의하여 약 24배 정제할 수 있었고, 최대 효소활성을 위한 PH는 5.0, 최적온도는 $50^{\circ}C$ 였으며 pH안정범위는 $4.0{\sim}5.0$, 열안정성은 $50^{\circ}C$에서 1시간 열처리 하였을 때 약 45 % 실활 되었다. 정제된 이 효소는 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에 의하여 단일밴드로 확인되었으며, 그 분자량은 50,000정도였고, Km값은 $1.43{\times}10^{-1}\;mol/l이었다. 금속이온중 $Ag^+$, $Zn^{++}$이온이 효소의 활성을 촉진시켰으며, $Na^+$, $K^+$등의 이온에 의해서는 활성이 저해되었다.
면실박으로부터 단백질을 추출한 후 단백질 가수분해효소인 Flavourzyme으로 가수분해를 실시하여 면실박 단백질 가수분해물을 얻었고, 가수분해 정도는 trinitrobenzenesulfonic acid 방법과 Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis를 통해 측정하였다. 면실박 단백질 가수분해물은 한외여과에 의하여 3 kDa 이하로 cut-off하였고, Q-Sepharos fast flow, Sephadex G-15, reversed-phase high performance liquid chromatography를 이용하여 Fe, Ca-binding 펩타이드를 분리하였다. 그 결과 철분과 칼슘 결합력이 가장 높은 분획 51을 얻을 수 있었고, 이렇게 얻어진 Fe, Ca-binding 펩타이드는 향후 기능성 식품 소재로써 활용될 수 있다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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