색소기질을 이용한 Bacillus subtilis의 $\beta$-glucanase 정제 = Purification of $\beta$-glucanase from Bacillus subtilis Using Chromogenic Substrate

국문 초록 (Abstract)

토양에서 분리 동정한 Bacillus subtilis K-4-3를 $\beta$-glucanase생산을 위하여 발효조를 사용한 결과 flask내 배양보다 배양 시간을 단축하였고 높은 역가의 조효소액을 얻을 수 있었다. 배양여액으로부터 균체의 $\beta$-glucanase는 색소에 접합된 변형기질을 이용하여 ammonium sulfate, fractionation Sephadex G-100 gel filtration, DEAE-Sphacel ion exchange chromotography의 순으로 정제하였으며, 정제효소는 15배로 정제되어 비활성이 25.7 unit/mg이였으며, 수율은 4.2%이였다. 본 효소의 일반적 특성을 검토한 결과 정제효소는 $50^{\circ}C$에서 최적반응을 나타내었고 그 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 안정하였다. 효소의 최적 pH는 7.0 부근이었고 금속이온의 영향으로는 $Fe^{3+}$에 의해 강하게 저해받았고 $Li^{+1}$에 의해 약간 활성화 되였다. 분자량은 SDS 전기영동에 의해 17,000.으로 추정되었으며 monomer였다. 또한 본 효소에 의한 분해산불을 TLC로 관찰한 결과 2탄당, 3탄당 빛 4탄당으로 추정되는 분해산물을 얻을 수 았었으나 최종산물인 glucose는 얻을 수 없었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Bacillus subtilis K-4-3, which produces considerable amount of $\beta$-glucanase was selected among extracellular $\beta$-glucanase-producing bacteria isolated from soil. $\beta$-glucanase was purified by ammonium sulfate fractionation, Sephadex G-100 gel filtration and DEAE-sephacel ion exchange chromatography. The purified enzyme revealed a single band by polyacrylamide gel electrophoresis and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Its molecular weight was estimated to be 17000 dalton by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The optimum pH and temperature of the purified $\beta$-glucanase were 7.0 and $50^{\circ}C$, respectively. The enzyme was strongly inhibited by 1.0mM of $Fe^{3+}$, and activated by 1.0mm of $Li^{}47+$. The absence of glucose after thin layer chromatography of reaction products revealed that the purified enzyme contains no cellobiase or laminarinbiase activity. The loberation of ki, tri-and tetra-saccharide as reaction products can be explained by endoaction of the enzyme.