[총설] 親和性 크로마토그라피에 依한 酵素 精製

변시명(Si Myung Byun),백옥련(Ok Ryun Baik) 한국식품과학회 1978 한국식품과학회지 Vol.10 No.2

脫脂大豆粕에서 抽出한 分離大豆蛋白의 食品學的 性質

邊時明(Si-Myung Byun),金哲鎭(Chul-Jin Kim) 한국식품과학회 1977 한국식품과학회지 Vol.9 No.2

Characteristics of Glucose-6-phosphate Dehydrogenase from Leuconostoc mesenteroides

변시명,최양도,한문희,Byun Si Myung,Yang Do Choi,Moon H. Han Korean Chemical Society 1979 대한화학회지 Vol.23 No.4

저자들은 Cibacron Blue F3G-A Separose 컬럼 어피니티크로마토그래피에 의하여 GIn-cose-6-phosphate dehydrogenase를 Leuconostoc mesenteroides로부터 순수 분리한 바 있다. 이 효소를 사용하여 효소특성을 조사한 결과 분자량은 Sephadex G-200 컬럼에 의해 112,000이었으며 최적온도는 50$^{\circ}$, 활성화에너 지는 8.36kcal/mole 불활성화에너지는 -58.2kcal/mole로 나타났다. $NADP^+$를 조효소로 사용하였을때 최적 pH7.8에서 K_{G6p}:76.9${\mu}$M, ${\alpha}K_{NADP}:\;7.46{\mu}M,\;{\alpha}KNNADP:\;7.l4{\mu}M$이었으며 같은 조건에서 $NAD^+$를 조효소로 사용하였을때 $K_{G6P}:\;53.65{\mu}M,\;K_{NAD}:\;115.2{\mu}M\;{\alpha}K_{NAD}:\;707.2{\mu}M$이었다. 따라서 $NADP^+$ 및 $NAD^+$를 조효소로 사용한 경우에 있어서 ${\alpha}$ 값은 각각 1과 6으로 나타났다. pH변화에 따른 반응속도상수의 변화에 의하면 $NAD^+$를 조효소로 하였을때 최적 pH는 7.8 이었고 pKa가 7.2인 활성기와 ${\mu}Kb$가 9.0∼9.6인 활성기가 효소와 기질의 상호작용에 관여함을 알았다. 이중 pKa 7.2인 활성기를 밝히기 위하여 효소를 광산화와 carboxymethylation을 시킨결과 histidine의 imidazole기임을 알수 있있다. Glucose 6-phosphate dehydrogenase of Leuconostoc mesenteroides which was purifid by an affinity chromatography was studied on the characterization, kinetics and chemical modification. The apparent molecular weight of the enzyme was 112,000 by the gel filtration method of Sephadex G-200 column. The optimum temperature of $NAD^+$-linked reation was 50$^{circ}C$ and the activation energy and the heat of inactivation were 8.36 kcal/mole and -58.2kcal/mole, respectively. The steady state kinetic study showed KG6P, Kemp, and CX KNADP to be 76.9 PM, 7.46${\mu}M$ and 7.14 ${\mu}M$, respectively, and KGGP, KNAD,and aKNm to be 53.7${\mu}M$, 115.2${\mu}M$ and 702.2${\mu}M$ for the $NAD^+$-linked reaction at pH 7.8, optimum pH. The pH dependent kinetic constants suggested that the two ionizing groups whose pKa is 7.2 .and pKb is 9.0-9.6 were involved in the enzyme-substrate interaction. Evidence by photooxidation and carboxymethylation of the enzyme suggested that the imidazole group of histidine with pKa group may participate in the catalytic site.

방사선 동위원소 I-131을 이용한 요드의 IN VIVO 대사 연구

변시명,Byun, Si-Myung 한국응용생명화학회 1976 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.19 No.2

Thyroid hormone의 생합성반응기작을 알아보기 위하여 방사선 I-131을 쥐에 주사한 후 thyroid gland을 분리하여 분석하였다. Pancreatin viokase를 처리하여 분리한 요드화합물을 여지 크로마토그라피로 분리 동정하고 이를 radioautography로 분석한 결과 I-131은 주사후 바로 쥐의 체내에서 흡수되어 monoiodotyrosine이 되고 이것은 diiodotyrosine으로 전환됨을 관찰하였다. 실험결과는 diiodotyrosine은 thyroxine 생합성에 있어서 중간생성물이나 반면 triiodothyronine은 오히려 분해산물임을 보여 주었다. 또한 환원제인 propylthiouracil을 투여한 쥐에서 iodine의 체내집적현상(Iodine Pump)은 현저히 증가하였으나 유기 요도화합물을 전환되는 것을 저하였다. In order to study the mechanism of biosynthesis of thyroid hormones, radioactive iodine was injected into the rats and thyroid glands were removed. Iodine compounds hydrolyzed by pancreatin viokase were separated by paper chromatography and analyzed by radioautography. Radioautograms showed that the uptake of iodine starts immediately and forms diiodotyrosine through monoiodotyrosine. Evidence supported the possibility that diiodotyrosine is a precursor of thyrosine and triiodothyronine is a degradation product of thyroxine. The rat administered propylthiouracil showed inorganic iodine concentration activity, while the binding activity was prevented.

Soyprotein Fiber Formation

변시명,권종훈,김철진,이양희,Byun, Si-Myung,Kwon, Jong-Hoon,Kim, Chul-Jin,Lee, Yang-Hee Korean Society of Food Science and Technology 1978 한국식품과학회지 Vol.10 No.2

저자들은 전보(Korean J. Food Sci. Techno., 9,123(1997)에서 분리 대두 단백의 식품학적 성질을 조사하였다. 본 연구에서는 이 성질을 응용하여 대두 단백섬유를 제조하고저 분실 험실에서 고안 설계하여 의뢰제작한 protein spinning apparatus를 사용하여 분리 대두단백으로 대두단백섬유 제조실험을 행한결과 texture가 우수한 제품을 얻었다. 제조조건은 15-18% 단백질용액을 알카리 (0.6%)로 처리하여 50-100 PSI spinning press로 사출한 후 12% Nacl-1 N acetic acid bath에서 응고시켰다. 12% 단백질 용액은 생성된 단백섬유의 texture가 불량하여 일정한 모형을 유지하지 못하였다. 제품의 성질을 Instron기기와 texturometer를 사용하여 측정하였다. 아울러 대두 단백섬유의 형성기작을 제시하였다. In our previous report (Korean J. Food Sci. Technol., 9, 123. (1977), functional properties of soyprotein isolates prepared from defatted soybean meal were studied. Using those properties soyprotein fibers, which may be acceptable as meat analogs, were prepared with protein spinning apparatus. Soyprotein can be converted into the suitable form for the spinning by denaturation with alkali (0.6%) and continuous fibers were spun by extruding spinning solution into an 20% NaCl-1 N acetic acid coagulating bath. The process for producing soyprotein fibers on a bench scale was described and break strength, break elongation and textural parameters of the fibers formed were evaluated. The possible scheme of formation of soyprotein fibers was discussed.

효소의 입체 특이성

변시명,이상열 ( Si Myung Byun,Sang Yeol Lee ) 한국생화학분자생물학회 (구 한국생화학회) 1986 생화학총설집 Vol.1 No.-

Effects of pH on the Elaboration of Pullulan and the Morphology of Aureobasidium pullulans

신용철,변시명,Shin, Yong-Chul,Byun, Si-Myung 한국미생물 · 생명공학회 1991 한국미생물·생명공학회지 Vol.19 No.2

The effects of pH on the cell growth, the elaboration of pullulan, and the morphology of Aureobasidium pullulans IFO 4464 were examined. A. pulluans grew in yeast-like form at constant pH7.5 and in mycelial form at constant pH2.5. At the both pH conditions, the elaboration of pullulan was very low, about 6.0~6.5g/l. The mixture of yeast-like form and mycelial form of cells was found at the constant pH4.5, at which condition, the elaboration of pullulan was high, about 24.5g/l. The pH shift experimemts showed that the specific production rates of pullulan were 0.048($hr^{-1}$)for the mycelial form and 0.058($hr^{-1}$)for the yeast like form, which indicated that the yeast-like form has the similar, only slightly higher, biosynthetic activity of pullulan to the mycelial form at pH4.5 and the pH of culture broth is more important factor for the elaboration of pullulan than the morphology of A. pullulans.

내산성 Glucoamylase의 정제 및 특성에 관한 연구

김학주,변시명,Kim, Hack-Joo,Byun, Si-Myung 생화학분자생물학회 1977 한국생화학회지 Vol.10 No.3

Paecilomyces subglobosum이 생산하는 내산성 glucoamylase(EC. 3. 2. 1. 3)를 glycogen-Sepharose 4B affinity chromatography에 의하여 1단계 작업으로 정제하였다. Glycogen-Sepharose 4B는 Sepharose 4B를 oxirane으로 activation 시킨후 글리코겐을 결합시켰으며 이 gel은 wet gel g 당 최소한 3.64 units의 glucoamylase를 흡착하였다. 정제한 glucoamylase는 7% polyacryl amide gel 전기영동상에서 단일대를 보여주었다. 정제한 glucoamylase의 Km은 전분과 글리코겐에 대하여 각기 0.154%, 0.125%였으며 이 효소의 최적 pH는 4.0, 최적온도는 $55^{\circ}C$이었다. Glucoamylase는 pH 2에서도 75%의 효소역가를 보여주었고 낮은 pH와 열에 대한 안정성도 비교적 양호하였다. An acid stable glucoamylase from Paecilomyces subglobosum was purified by affinity chromatography using the glycogen-Sepharose 4B gel in the single purification step. Glycogen was coupled to Sepharose 4B by the oxirane activation method and the gel absorbed 3. 64 units of glucoarnylase per gram of wet gel. The purified glucoamylase preparation showed a single protein band on 7% polyacryl amide gel by electrophoresis. Using this purified enzyme some kinetic parameters of the glucoamylase were studied. Km's on starch and glycogen as substrates were 0.154% and 0.125% respectively, the optimal pH 4.0, and the optimal temperature $55^{\circ}C$. The glucoamylase preparation was stable and showed 75% activity even at pH 2.0 and was relatively stable by heat treatment.

Purification of Glucose Oxidase by Affinity Chromatography and Its Characterization

고중환,변시명,Ko Jung Hwan,Byun Si Myung Korean Chemical Society 1979 대한화학회지 Vol.23 No.3

토양중에서 분리한 Penicillium속이 생산하는 글루코오스 옥시타아제를 친화성 크로마토그래피에 의해 정제하고, 이 효소의 특성을 알아보았다. D-Gluconyl-${\omega}$-aminohexyl Sepharose컬럼을 사용하여 친화성 크로마토그래피를 행한 결과 14.6배 정제되었고 수율은 79%였으나 카탈라아제가 소량 함유되어 있어서 Sepharose 6B 겔 여과를 행하여 이를 제거하였다. 이 결과 27.2배 정제되고 수율이 74.1%인 정제효소를 얻었으며 7% polyacrylamide 겔 전기영동 결과 단일대를 보여주었고 비활성도는 단백질 mg당 90.83U였다. 정제된 효소의 흡광스펙트럼과 기질에 대한 특이성을 조사하였으며 최적 pH는 5.6∼6.0, 최적온도는 $40^{\circ}C$, D-글루코오스에 대한 $K_m$값은 $8.5{\times}10^{-3}M$, 활성화에너지는 3.43 kcal/mole이었다. A purification technique of glucose oxidase was developed. Using the gluconyl-${\omega}$-aminohexyl Sepharose affinity chromatography, it was partially purified 14.6 folds with 79.7% yield. With the combination of the affinity chromatography and Sepharose 6B gel filtration, the enzyme was purified 27.2 folds from the broth with 74.1% yield. The final purified preparation showed 90.83 U of glucose oxidase activity per mg of protein and a single band by 7% polyacrylamide gel electrophoresis. The absorption spectrum and substrate specificity of the enzyme were studied and the fianal preparation showed the optimal pH between 5.6 and 6.0, the optimal temperature at $40^{\circ}C$, $8.5{\times}10^{-3}M$ of $K_m$ for D-glucose, and 3.43 kcal/mole of the activation energy.

Penicillin Acylase의 정제에 관한 연구

임문영,변시명,Lim, Moon-Young,Byun, Si-Myung 생화학분자생물학회 1981 한국생화학회지 Vol.14 No.1

Penicillin acylase를 Bacillus magaterium ATCC 14945 배양액으로 부터 비교적 간단한 2가지 단계, 즉 celite 흡착(吸着)그로마토그라피와 Sepharose-aminohexyl-penicillin V 친화성(親和性) 그로마토그라피법으로서 정제한 결과 최종수율 63%의 효소활성도, 최종 비활성도(比活性度) 1521 U/mg 단백질, 정제도 446배의 결과를 얻었다. 이렇게 정제된 효소는 7% polyacrylamide gel 전기영동상에서 3개의 단백질대를 보였다. 여러 종류의 기질류사물(基質類似物), 생성물류사물(生成物類似物)을 리간드로 하여 친화성(親和性) 크로마토그라피를 행한 결과 Sepharose-${\epsilon}$ACA-Ligand는 본 효소에 전혀 친화력(親和力)을 보여주지 못하였으나 Sepharose-aminohexyl-Ligand는 서로 다른 친화력(親和力)을 보였으며 이중 penicillin V가 가장 우수하였고, ampicillin이 다음으로 우수하였다. 정제된 효소를 사용하여 효소의 일반적 성질, 즉 pH 및 온도의 영향, pH 및 온도에 대한 안정성, 기질 및 여러 저해제 농도에 대한 영향을 관찰하였다. Penicillin acylase from the culture broth of Bacillus megaterium was purified by the simple 2 steps with a combination of celite adsorption- and Sepharose-aminohexylpenicllin V affinity chromatography. As results, the final preparation of the enzyme showed overall 446-fold purification with yield of 63% and specific activity of 1521 U/mg protein on benzylpenicillin. The preparation, however, showed 3 Protein bands on 7% polyacrylamide gel electrophoresis. Various substrate and product analogues as ligand for affinity chromatography were examined. Sepharose-${\epsilon}$-aminocaproyl ligand revealed no affinity to the enzyme at all, while Sepharose-aminohexyl-ligand showed different affinities depending on kinds of ligand, Among them penicillin V showed the best result. By using the final preparation of penicillin acylase, general characteristics of the enzyme, pH and temperature dependences, pH and temperature stabilites, Km on benzylpenicillin, Ki on phenylacetic acid, 6-aminopenicillanic acid and penicillin V, were examined.