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Bacillus subtilis에서 β-agarase의 분비형 과발현 및 효소분해산물의 항균활성
장민경(Min-Kyung Jang),이옥희(OK Hee Lee),류기환(Ki Hwan Yoo),이동근(Dong-Geun Lee),이상현(Sang-Hyeon Lee) 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.11
Agarivorans sp. JA-1 유래의 내열성 β-agarase 유전자의 분비형 과발현과 재조합효소분해산물의 항균효과를 확인하였다. B. subtilis 168, DB104, ISW1214의 3가지 재조합발현 숙주를 비교하여 ISW1214 균주가 LB배지에서 배양 9시간에 총 효소활성 52,460 U과 비활성 201 U/mg의 최대 발현량을 보이는 것을 확인하였다. 이는 E. coli BL21 균주에 비해 총 효소활성은 약 90배, 비활성은 약 100배 증가한 결과이다. 재조합 β-agarase의 기질로 저가의 한천을 사용하여 neoagarobiose, neoagarotetraose 등의 neoagarooligosaccharide를 생산하였으며, 생산된 neoagarooligosaccharides는 그람 양성 세균인 B. subtilis와 그람음성 세균인 E. coli 모두의 성장을 저해하는 항균활성이 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 생산된 재조합 β-agarase와 재조합 효소의 한천분해 산물은 식품산업 등에 사용가능한 천연 항균제 생산에 활용이 가능할 것으로 기대된다. The gene for β-agarase of an Agarivorans sp. JA-1 was expressed in Bacillus subtilis DB104, 168 and ISW1214 strains for mass-production. Among 3 host strains, B. subtilis ISW1214 secreted the highest amount of recombinant β-agarase with a specific activity of 201 U/㎎ and 360 ㎎ of protein into culture broth. This was approximately 130-fold higher than the production in E. coli as an expression host. Recombinant enzyme produced neoagarooligosaccharides such as neoagarohexaose, neoagarotetraose, and neoagarobiose from agar. Produced neoagarooligosaccharides showed antibacterial activities against gram-negative E. coli and gram-positive B. subtilis at a concentration of 1.5%. These data suggest that neoagarooligosaccharides could be an useful preservative for food industry.
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