• 제목/요약/키워드: recombinant expression

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Bacillus circulans $\alpha$-amylase 유전자의 Basillus subtilis와 Bacillus megaterium에서의 클로닝 및 발현 (Cloning and Expression of an $\alpha$-Amylase Gene from Bacillus circulans in B. subtilis and B. megaterium)

  • 이동석;김지연;김한복
    • 미생물학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.203-208
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    • 2000
  • 재조합 플라스미드 pAL850에 함유된 Bacillus circulans KCTC3004 $\alpha$-amylase 유 전자를 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pALS111을 만들어 Bacillus 세포에 이동. 발현시켰다. Bacillus subtilis(고초균)와 Bacillus megaterium(거대균)으로 형질전환된 pALS111로부터 $\alpha$-amylase는 세포증식과 비례하여 생산되었다. 형질전화주가 생산하는 $\alpha$ -amylase의 최대활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교했을 때 고초균은 약 95배, 거대균은 약 34배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환주는 분비율이 10% 정도인데 반하여 고초균 형질전화주는 생산된 효소전부를 , 거대균 형질전환주는 약 98%를 세포외로 분비함을 보임으로써 고초균과 거대균은 실용적인 면에서 대장균보다 우월 함을 나타내었다, pALS111의 각 숙주 내에서의 안정성을 살펴본 결과 거대균에서는 92%, 고초균에서는 76%, 대장균에서는 38% 로 나타났다. SDS-PAGE와 zymogram을 통해 추정 된 대장균과 고초균, 거대균에서 발현된 효소의 분자량은 약 55,000으로 확인되었다. 이들 형질전환주가 생산하는 $\alpha$-amylase는 starch 에 작용하여 주된산물로서 maltotriose 이상의 다양한 maltooligosaccharide들을 생산함이 확인 되었다.

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Leucine Zipper Motif를 이용한 닭의 재조합 이량체 Single-chain Fv (ScFv) 항체의 개발 (The Development of Dimerized Chicken Recombinant Single-chain Fv (ScFv) Antibody Using Leucine Zipper Motif)

  • 박동운;김언동;김성헌;한재용;김진규
    • 미생물학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.328-334
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    • 2011
  • Leucine zipper motif는 여러 개의 주기적인 leucine 잔기로 구성되어 amphipathic alpha helix형태의 구조를 나타내며 소수성 결합에 의해 이량체를 형성한다. 이 leucine zipper motif를 single chain Fv 항체의 C-terminus에 도입하면 leucine zipper motif의 소수성 결합에 의해 amphipathic alpha helix의 이량체가 형성되면서 융합된 single chain Fv 항체의 이량체 (Dimer) 형성 또한 유도할 수 있다. 이량체 형태의 single chain Fv 항체는 2개의 항원 결합부위를 갖게 되므로 단량체 형태의(monomer) single chain Fv 항체에 비해 항원 결합력(Avidity)이 증가 될 것이다. 이 개념에 기초하여 이전 연구에서 제조된 단량체 형태인 닭 single chain Fv 항체인 8C3 ScFv 항체의 C-terminus에 leucine zipper motif를 도입하여 이량체 형태의 8C3 ScFv 항체를 개발하였다. 이량체 8C3 ScFv 항체는 가금류의 대표적인 기생충 질병인 coccidiosis를 유발하는 Eimerian sporozoite에 특이적으로 결합하는 기능을 나타내었다. 또한 이량체 8C3 ScFv 항체는 avidity 증가로 인하여 단량체에 비해 항원 결합력이 약 3배 증가됨을 확인할 수 있었으며 단백질 회수율 또한 2배 증가되는 부수적인 효과를 얻을 수 있었다.

Partial Characterization of Two Cathepsin D Family Aspartic Peptidases of Clonorchis sinensis

  • Kang, Jung-Mi;Yoo, Won-Gi;Le, Huong Giang;Thai, Thi Lam;Hong, Sung-Jong;Sohn, Woon-Mok;Na, Byoung-Kuk
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제57권6호
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    • pp.671-680
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    • 2019
  • Cathepsin D (CatD, EC 3.4.23.5) is a member belonging to the subfamily of aspartic endopeptidases, which are classified into the MEROPS clan AA, family A1. Helminth parasites express a large set of different peptidases that play pivotal roles in parasite biology and pathophysiology. However, CatD is less well known than the other classes of peptidases in terms of biochemical properties and biological functions. In this study, we identified 2 novel CatDs (CsCatD1 and CsCatD2) of Clonorchis sinensis and partially characterized their properties. Both CsCatDs represent typical enzymes sharing amino acid residues and motifs that are tightly conserved in the CatD superfamily of proteins. Both CsCatDs showed similar patterns of expression in different developmental stages of C. sinensis, but CsCatD2 was also expressed in metacercariae. CsCatD2 was mainly expressed in the intestines and eggs of C. sinensis. Sera obtained from rats experimentally infected with C. sinensis reacted with recombinant CsCatD2 beginning 2 weeks after infection and the antibody titers were gradually increased by maturation of the parasite. Structural analysis of CsCatD2 revealed a bilobed enzyme structure consisting of 2 antiparallel β-sheet domains packed against each other forming a homodimeric structure. These results suggested a plausible biological role of CsCatD2 in the nutrition and reproduction of parasite and its potential utility as a serodiagnostic antigen in clonorchiasis.

고추(Capsicum annuum)의 항균성 단백질(PR-5) 유전자의 클로닝과 발현 분석 (Cloning and Expression of Antifungal Protein (PR5) Genes from Hot Pepper (Capsicum annuum L.))

  • 박해진;이정훈;윤용휘;김학윤;신동현;이인중;김달웅;김길웅
    • 생명과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.264-273
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    • 2002
  • 식물은 병원균이나 여러 가지 환경스트레스에 내하여 사기 방어기작을 가지며, 특히 PR 단백질은 병원균의 침입시에 동물의 면역반응과 유사한 생체방어반응을 나타내는 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고추에서 항균 특성을 나타내는 PR5 유전자를 클로닝하고 이들의 특성을 구명하였다. 고추에서 서로 다른 3종의 PR5 유전자, CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3를 클로닝하였다. 이들 유전자의 특성을 조사하고 아미노산 수준에서 유사성을 비교하여 본 결과, 서로간에는 90% 이삳의 상동성을 나타내었고 이들의 2차구조를 비교한 결과 중요한 domain은 높은 상동성을 나타내어 PR5 유전자들이 항균 특성을 나타내는데 매우 중요한 motif로 작용할 것으로 사료된다. CAPR5-1, CAPR-2, CAPR5-3 유전자들의 항균성 정도를 조사하기 위하여 이들 유전자를 대장균에서 발현시켜 단백질을 분리하여 고추 역병균인 phytophthora capsici에 처리한 결과, 균사의 성장이 억제되어 CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3 단백질들이 항균성을 지니고 있는 것으로 나타났다.

YEp 및 YIp 벡터에 의(依)한 Saccharomyces cerevisiae의 Cotransformation (Cotransformation of Saccharomyces cerevisiae with Yip and Yep Vectors)

  • 이승범;이인구
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제4권
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    • pp.36-41
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    • 1986
  • 대장균(大腸菌)과 효모(酵母)의 셔틀 벡터인 YIp, YRp, YEp를 S. cerevisiae MC 16, DBY747에 형질전환(形質轉換)시켰다. 이들 벡터들을 대장균(大腸菌)에 형질전환(形質轉換)시켰을 때 그 빈도(頻度)가 YIp5, YIp26, YEp13, YRp7에서 각각 $5.1{\times}10^{-4}$, $1.5{\times}10^{-3}$, $3{\times}10^{-3}$, $1.3{\times}10^{-3}$으로 나타났다. YEp13을 MC16과 DBY747에 Ito 법(法)으로 형질전환(形質轉換)시켰을 때 MC16, DBY747에서의 빈도(頻度) 각각 $3.3{\times}10^{-4}$, $1.2{\times}10^{-4}$으로 나타났다. DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 YRp7과 YIp26을 환상(環狀)으로 각각 형질전환(形質轉換)시켰을 때 그 빈도(頻度)는 각각 $3{\times}10^{-6}$, $6{\times}10^{-8}$이하로 나타났다. DBY747을 수용세포(受容細胞)로 하여 YEp13과 YIp26을 선상(線狀)으로 절단하여 $Li^+$ 처리(處理)한 S. cerevisiae에 cotransformation을 하였을 때 YIp26+YEp13 ($Leu^+$, $Ura^+$)의 cotransformant는 $1{\times}10^{-5}$ 빈도(頻度)가 나왔으며 YIp26과 YEp13에 대한 각각의 빈도(頻度)는 $10^{-7}$ 이하, $5{\times}10^{-5}$ 빈도(頻度)로 나타났다. 또 YIp5와 YEp13, YIp26과 YRp7을 원형질체화(原形質體化)한 S. cerevisiae DBY747에 cotransformation 하였을 때 빈도(頻度)는 YIp5+YEp13은 $4{\times}10^{-6}$으로 나오고 YIp26+YRp7에서 $1.5{\times}10^{-6}$으로 나타났다.

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Concentration-dependent in vitro Anti-osteoarthritis Effects of Mixed Formula - Pomegranate Concentrate Powder: Eucommiae Cortex: Achyranthis Radix 5:4:1 (g/g) on the Primary Cultured Rat Articular Chondrocytes

  • Choi, Beom Rak;Ku, Sae Kwang;Kang, Su Jin;Park, Hye Rim;Sung, Mi Sun;Lee, Young Joon;Park, Ki Moon
    • 동의생리병리학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.131-140
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    • 2019
  • The objective of present study is to evaluate concentration-dependent in vitro anti-osteoarthritic (OA) effects of synergic mixed formula consisted of dried pomegranate juice concentrate powder, Eucommiae Cortex aqueous extract and Achyranthis Radix aqueous extract 5:4:1 (g/g) mixture on the primary cultured rat articular chondrocytes. First, any cytotoxic effect of mixture was observed using MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium Bromide) assay. Next, cyto-protective effect of test substances was evaluated by using the recombinant human interleukin $(rhIL)-1{\alpha}$ induced chondrocytes. In addition, anti-inflammatory effects were also observed on the lipopolysaccaride (LPS) treated chondrocytes through prostaglandin $E_2(PGE_2)$ productions and 5-lipoxygenase (LPO) activities, and inhibitory effects on matrix metalloproteinase (MMP)-2 and MMP-9 activities were observed on $rhIL-1{\alpha}$ treated chondrocytes with their extracellular matrix (ECM) related mRNA expressions. No obvious cytotoxic effects of mixture were demonstrated. Inflammatory damages of chondrocytes and related ECM degradations induced by treatment of LPS or $rhIL-1{\alpha}$ were significantly and concentration-dependently inhibited by pretreatment of mixture from a concentration level of 0.001 mg/ml to 1 mg/ml. In addition, mixture showed $IC_{50}$ for $rhIL-1{\alpha}-induced$ MMP-2 and MMP-9 activities as 44.01 and $162.47{\mu}g/ml$, and also showed $EC_{50}$ for $rhIL-1{\alpha}-induced$ inhibition of collagen type II, SOX9 and aggrecan mRNA expression as 8.61, 10.79 and $4.47{\mu}g/ml$, respectively. It is observed that mixture showed concentration-dependent anti-inflammatory and cytoprotective ECM preserved effects on the primary cultured rat articular chondrocytes without cytotoxicity.

P3H4 promotes renal cell carcinoma progression and suppresses antitumor immunity via regulating GDF15-MMP9-PD-L1 axis

  • Tian, Shuo;Huang, Yan;Lai, Dong;Wang, Hanfeng;Du, Songliang;Shen, Donglai;Chen, Weihao;Xuan, Yundong;Lu, Yongliang;Feng, Huayi;Zhang, Xiangyi;Zhao, Wenlei;Wang, Chenfeng;Wang, Tao;Wu, Shengpan;Huang, Qingbo;Niu, Shaoxi;Wang, Baojun;Ma, Xin;Zhang, Xu
    • Advances in nano research
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    • 제12권6호
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    • pp.639-652
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    • 2022
  • The prolyl 3-hydroxylase family member 4 (P3H4), is associated with post-translational modification of fibrillar collagens and aberrantly activated in cancer leading to tumor progression. However, its role in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is still unknown. Here we reported that P3H4 was highly expressed in renal cancer tissues and significantly positive correlated with poor prognosis. Knockdown of P3H4 inhibited the proliferation, migration and metastasis of renal cancer cells in vitro and in vivo, and also, overexpression of it enhanced the oncogenic process. Mechanistically, P3H4 depletion decreased the levels of GDF15-MMP9 axis and repressed its downstream signaling. Further functional studies revealed that inhibition of GDF15 suppressed renal cancer cell growth and GDF15 recombinant human protein (rhGDF15) supplementation effectively rescued the inhibitory effect induced by P3H4 knockdown. Moreover, decreased levels of MMP9 caused by inhibition of P3H4-GDF15 signaling constrained the expression of PD-L1 and suppression of P3H4 accordingly promoted anti-tumor immunity via stimulating the infiltration of CD4+ and CD8+ T cells in syngeneic mice model. Taken together, our findings firstly demonstrated that P3H4 promotes ccRCC progression by activating GDF15-MMP9-PD-L1 axis and targeting P3H4-GDF15-MMP9 signaling pathway can be a novel strategy of controlling ccRCC malignancy.

막 전위 감지 탈인산화 효소, Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현과 정제 (Expression and Purification of the Phosphatase-like Domain of a Voltage-Sensing Phosphatase, Ci-VSP)

  • 김성재;김혜민;최훈;김영준
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1032-1038
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    • 2011
  • 최근에 Ciona intestinalis에서 확인된 막 전위 감지 탈인산화 효소는 이온 채널과 유사한 막 통과 도메인과 유사 탈인산화 효소 도메인으로 이루어져 있다. 이 Ci-VSP는 그 막 통과 도메인에 의해 막 전위 변화를 감지하고 유사 탈인산화 효소에 의해 인산화된 이노시틸 인지질들에 대한 탈인산화 활성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 6개의 히스티딘이 융합된 Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현 시스템 구축을 추구하였다. 그래서 본 논문은 그 시스템의 구축과 발현 그리고 정제 조건 확립, 마지막으로 그 효소 동력학적인 활성을 pNPP에 대한 검토한 결과를 보고한다. 본 연구 결과에 따르면 Ci-VSP(248-576)-His 단백질 발현 및 정제시에 다른 단백질들의 정제 조건과 다르게 25 mM NaCl과 100 mM 정도의 이미다졸이 필요함을 확인하였다. 정제된 단백질을 가지고 탈인산화 효소의 대표적인 기질인 pNPP를 이용하여 그 동력학적인 상수 측정을 시도한 결과 정상 상태 동력학 측정 조건으로 온도 $37^{\circ}C$, pH 5.0 내지 5.5, 반응 시간 30분 이내, 반응 단백질 양 $2.0\;{\mu}g$ 이내가 적합하다는 점을 알게 되었다. 이러한 확립된 조건을 토대로 pNPP에 대한 동력학적 상수를 측정한 결과 $K_m$ 값은 $354{\pm}0.143\;{\mu}M$이며 $V_{max}$$0.0607{\pm}0.0137\;{\mu}mol$/min/mg이며 $k_{cat}$ 값은 $2.359{\pm}0.009751\;min^{-1}$인 것으로 확인되었다. 이를 통해 본 연구는 Ci-VSP(248-576)-His의 순도 높은 정제 결과와 pNPP에 대한 높은 활성 보임을 제시하였다. 이러한 연구 결과를 통해 향후 Ci-VSP에 대한 구조적인 연구 등을 포함하는 다양한 생화학적인 연구가 수행되리라 본다.

변이 도파민 2 수용체와 나트륨 옥소 공동 수송체 이입유전자의 이중 리포터시스템 개발 (Development of Dual Reporter System of Mutant Dopamine 2 Receptor ($D_2R$) and Sodium Iodide Symporter (NIS) Transgenes)

  • 황도원;이동수;강주현;장영수;김윤희;정재민;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.294-299
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    • 2004
  • 목적 : 현재 생체 내로 이식된 세포를 추적하는데 여러 가지 리포터 유전자들이 이용되고 있다. 이 연구에서는 사람 나트륨 옥소 공동 수송체 (hNIS)와 도파민 2 수용체($D_2R$)를 이중 리포터 유전자로 사용하여 각각을 비교하였다. 대상 및 방법: hNIS와 $D_2R$의 발현이 동시에 이루어지도록 하기 위해서 IRES (Internal ribosome entry site)로 연결된 재조합 플라스미드(pIRES-hNIS/D_2R)를 제조하였다. $pIRES-hNIS/D_2R$를 사람의 간암세포주인 SK-Hep1에 lipofactamine을 이용하여 형질을 도입시킨 후, 항생제(G418)를 농도별로 처리하여 2주간 선별하였다(HEP-ND). hNIS와 $D_2R$발현 유무와 발현 정도를 알아보기 위하여 각 유전자에 특이적인 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 수행하였다. 각 형질 도입세포군에서, hNIS의 활성은 $^{125}I$ 섭취율을 이용하여 측정하고 $D_2R$의 활성은 $[^3H]spiperone$을 리간드로 이용하여 수용체 결합 정도를 측정하였다. 결과: 선별된 HEP-ND세포에서 hNIS와 $D_2R$의 발현을 RT-PCR로 확인하였을 때 IRES로 연결된 hNIS와 $D_2R$의 발현 정도는 서로 비슷하였다. HEP-ND세포의 $^{125}I$ 섭취율은 대조군인 SK-Hep1세포에 배해 30-40배 증가되었고, $KClO_4$에 의해 $^{125}I$ 섭취가 저해되었다. $D_2R$의 발현 정도를 측정할 수 있는 수용체 결합 분석법을 통해G418 농도별로 나눈 두 종류의 세포주에서, $[^3H]spiperone$을 이용한 해리상수 ($K_d$)와 최대결합 부위농도 ($B_{max}$)는 각각 2.92 nM, 745.25 fmol/mg protein과 8.91nM, 1323 fmole/mg protein이었다. hNIS와 $D_2R$발현의 상관관계에서는 높은 상관관계를 나타내었다. 결론: 이 연구에서 hNIS와 $D_2R$가 이입된 세포주에서 이중 유전자, 감마 영상 리포터 시스템을 개발하였으며, $D_2R$와 HNIS 유전자를 이중 핵 영상 시스템으로서 서로 상호보완적으로 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

출아효모에서 연속적 δ-sequence 삽입유도에 의한 β-1,3-glucanase 활성 증가 (Enhancement of β-1,3-Glucanase Activity by Sequential δ-Sequence Mediated Integration in Saccharomyces cerevisiae)

  • 김민정;김연희
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1046-1054
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    • 2014
  • ${\beta}$-1,3-glucanase는 다양한 바이오공정에 널리 사용되어지는 효소로서 산업적 이용가치 증대를 위해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 대량생산이 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는 반복서열 ${\delta}$-sequence에 의한 integration를 통해 Aspergillus oryzae유래의 ${\beta}$-1,3-glucanase (EXGA)의 과발현 유도를 연구하였다. 먼저 효모내의 여러 염색체상에 EXGA 유전자를 integration하기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA와 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 구축하였다. 이 플라스미드는 유전자의 구성적 발현을 위한 ADH1 프로모터, 분비생산을 위한 signal sequence와 ${\beta}$-1,3-glucanase유전자의 integration을 위한 ${\delta}$-sequence를 포함하고 있다. 먼저 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ 균주에 형질전환하고, 재조합 ${\beta}$-1.3-glucanase가 안정하게 과발현 및 분비생산됨을 확인하였다. 다음으로 geneticin 선별을 통한 integration 유도와 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성과의 관계를 조사해보기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ (YKY082) 균주에 도입한 결과, geneticin 농도 증가에 따라 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성도 증가되었고, geneticin 농도 0.8 mg/ml가 ${\beta}$-1,3-glucanase과발현에 적합한 농도임을 확인 할 수 있었다. 이어서 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드는 연속적 ${\delta}$-integration에 의해 효모세포 내에 도입되어, 한번, 두번, 세번 그리고 네번의 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 비활성은 0.063, 0.095, 0.131 그리고 0.165 unit/ml/$OD_{600}$로 증가되었다. 또한 연속적 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성이 증가됨에 따라 다양한 염색체에 도입된 EXGA 유전자의 복제수(integration 빈도)도 같이 증가되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 반복적 ${\delta}$-sequence integration방법을 통해 재조합 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성을 점진적으로 안정하게 증가시킬 수 있음을 제시하였다.