• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.204-204
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• 2018

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1077-1084
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• 2009

A genomic library was constructed to clone a xylanase gene (Mxyn10) from Demequina sp. JK4 isolated from a deep sea. Mxyn10 encoded a 471 residue protein with a calculated molecular mass of 49 kDa. This protein showed the highest sequence identity (70%) with the xylanase from Streptomyces lividans. Mxyn10 contains a catalytic domain that belongs to the glycoside hydrolase family 10 (GH10) and a carbohydrate-binding module (CBM) belonging to family 2. The optimum pH and temperature for enzymatic activity were pH 5.5 and $55^{\circ}C$, respectively. Mxyn10 exhibited good pH stability, remaining stable after treatment with buffers ranging from pH 3.5 to 10.0. The protein was not significantly affected by a variety of chemical reagents, including some compounds that usually inhibit the activity of other related enzymes. In addition, Mxyn10 showed activity on cellulose. These properties mark Mxyn10 as a potential enzyme for industrial application and saccharification processes essential for bioethanol production.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.680-685
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• 2015

이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family (GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R²)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.332-338
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• 2009

꿀벌(Apis mellifera)의 장으로부터 xylan분해능이 우수한 세균 HY-20을 분리하였고, Bacillus 속으로 동정하였다. 분리균주 HY-20의 세포 외 GH11 xylanase (XylP) 유전자 (687-bp)는 25,522 Da의 분자량과 9.33의 pI 값을 갖는 228개의 아미노산으로 구성된 단백질을 인코딩하는 것으로 확인되었으며, 지금까지 특성규명이 이루어지지 않은 B. pumilus xylanase (GenBank accession no.: AY526092)의 아미노산 서열과 97%의 상동성을 보였다. pET-28a(+)/xylP를 포함하고 있는 Escherichia coli BL21 균주에서 과발현 된 His-tagged XylP (rXylP)는 cation exchange 및 gel permeation chromatography를 통해 순수하게 분리 정제 되었으며, $50^{\circ}C$의 온도와 pH 6.5 조건에서 반응할 때 birchwood xylan에 대해 가장 높은 가수분해 활성을 나타내었다. rXylP는 15분간 $55^{\circ}C$에 노출될 때 본래 활성의 약 50%를 잃어버리는 전형적인 중온성 효소의 특성을 보였으며, $Hg^{2+}$ (1mM)와 N-bromosuccinimide (5mM)에 노출될 때 완전히 불활성화 되었고, $Mn^{2+}$ (1 mM), $Fe^{2+}$ (1mM) 및 sodium azide (5 mM)에 의해서는 활성이 약 10% 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한편, rXylP는 xylose유래 다당류는 효율적으로 분해하였지만 PNP-sugar 유도체 및 glucose 유래 다당류는 분해하지 못하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.251-259
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• 2013

An endoxylanase gene (PoxynA) that belongs to the glycoside hydrolase (GH) family 11 was cloned from a xylanolytic strain, Penicillium oxalicum B3-11(2). PoxynA was overexpressed in Trichoderma reesei QM9414 by using a constitutive strong promoter of the encoding pyruvate decarboxylase (pdc). The high extracellular xylanase activities in the fermentation liquid of the transformants were maintained 29~35-fold higher compared with the wild strain. The recombinant POXYNA was purified to homogeneity, and its characters were analyzed. Its optimal temperature and pH value were $50^{\circ}C$ and 5.0, respectively. The enzyme was stable at a pH range of 2.0 to 7.0. Using beechwood as the substrate, POXYNA had a high specific activity of $1,856{\pm}53.5$ IU/mg. In the presence of metal ions, such as $Cu^{2+}$, and $Mg^{2+}$, the activity of the enzyme increased. However, strong inhibition of the enzyme activity was observed in the presence of $Mn^{2+}$ and $Fe^{2+}$. The recombinant POXYNA hydrolyzed birchwood xylan, beechwood xylan, and oat spelt xylan to produce short-chain xylooligosaccharides, xylopentaose, xylotriose, and xylobiose as the main products. This is the first report on the expression properties of a recombinant endoxylanase gene from Penicillium oxalicum. The properties of this endoxylanase make it promising for applications in the food and feed industries.