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Mortierella sp. 유래 ${\alpha}$-Galactosidase의 기질특이성
박귀근,Park, Gwi-Gun 한국미생물·생명공학회 2011 한국미생물·생명공학회지 Vol.39 No.3
Mortierella sp. 유래 효소 정제는 CM-sephadex C-50 column chromatography와 Sephadex G-100 column에 의해 수행하여 SDS-전기영동에서 단일밴드를 확인하였고 분자량은 57kDa로 결정되었다. melibiose, raffinose 및 stachyose의 세 종류의 기질에 대한 특이성에서는 Mortierella sp. 유래 정제 ${\alpha}$-galactosidase는 세 종류 기질의 비환원말단에 위치하고 있는 galactose를 모두 유리하는 특이성이 있음을 확인하였다. Bacillus sp. 유래의 $Gal^3Man_4$에 대해서 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 반응말기에서는 galactose, mannotetraose 그리고 분해되지 않고 일부 남아있는 $Gal^3Man_4$의 spot이 출현된 반면, 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$에 대해서는 반응초기부터 말기까지 전혀 특이성이 없음을 시사하였다. Trichoderma harzianum 유래의 $Gal^2Man_3$에 대해서는 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 일부 galactose와 mannotriose spot이 출현되고 있는 반면, 중합도 7의 $Gal^2Man_6$에 대해서는 Bacillus sp. 유래의 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$와 동일하게 galactose를 절단하는 능력이 없는 특이성을 보이고 있다. Xylogone sphaerospora 유래의 $Gal^2Man_3$는 Trichoderma harzianum 유래의 중합도 4와 동일한 구조로서 가수분해 시간 경과에 따른 반응말기에서 역시 galactose, mannotriose 및 잔존하는 $Gal^2Man_3$ spot이 출현하고 있는 반면 중합도 6인 $Gal^2Man_5$에 대해서는 mannopentaose의 환원말단부터 2번 mannose에 결합하고 있는 galactose에 대해서는 역시 특이성을 나타내지 않아 반응 초기부터 말기까지 가수분해 pattern에 대한 변화를 보이지 않고 있다. [ ${\alpha}$ ]Galactosidase was purified from a culture filtrate of Mortierella sp. by CM-sephadex C-50, and subsequent Sephadex G-100 column chromatography. The final preparation thus obtained showed a single band on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was determined to be 56 kDa. $Gal^3Man^4$ ($6^3$-mono-O-${\alpha}$-D-galactopyranosyl-4-O-${\beta}$-D-mannotetraose), $Gal^{2,3}Man_5$ ($6^{2,3}$-di-O-${\alpha}$-D-galactopyranosyl-4-O-${\beta}$-D-mannopentaose), $Gal_2Man_3$ ($6^2$-mono-O-${\alpha}$-D-galactopyranosyl-4-O-${\beta}$-D-mannotriose), $Gal^2Man_6$ ($6^2$-mono-O-${\alpha}$-D-galactopyranosyl-4-O-${\beta}$-D-mannohexaose) and $Gal^2Man_5$ ($6^2$-mono-O-${\alpha}$-D-galactopyranosyl-4-O-${\beta}$-D-mannopentaose), prepared from 3 types of microbial ${\beta}$-mannnanase, were used as substrates. $Gal^3Man_4$ and $Gal^2Man_3$ had a stubbed ${\alpha}$-galactosyl residue on the $2^{nd}$ and $3^{rd}$ mannose from the reducing end of mannotetraose and mannotriose, thus ${\alpha}$-galactosidase showed a preference for stubbed ${\alpha}$-galactosyl residue. ${\alpha}$-Galactosidase hydrolyzed $Gal^3Man_4$ more rapidly than $Gal^2Man_3$. However, ${\alpha}$-galactosidase hardly acted on $Gal^{2,3}Man_5$, $Gal^2Man_6$ or $Gal^2Man_5$. The enzyme hydrolyzed melibiose to galactose and glucose, raffinose to galactose and sucrose, and also stachyose to galactose and raffinose.
박귀근,Park, Gwi-Gun 한국응용생명화학회 2006 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.49 No.3
본 연구는 Debaryomyces sp.가 생산하는 ${\alpha}-galactosidase$의 mannobiose-sepharose 담체합성법에 의한 affinity column chromatography를 수행하여 효소정제, 효소 화학적 성질 및 galactosyl mannooligosacchrides에 대한 기질특이성 규명을 주요 목적으로 하였다. 배양시간별 활성과 pH의 변화에서 배양시간 40시간부터 활성이 증가하고 있으며, 70시간에서 25.8unit/ml의 최대활성을 나타내고 있으며, 배양초기 pH 6.0에서 시작되어 배양말기에는 pH 8을 나타내는 pH의 변화를 보였다. 최적 pH는 4.0, 최적온도는 $60^{\circ}C$이며 $pH\;3{\sim}4.5$에서 100%의 잔존활성을 나타낸 반면 pH 8.0에서는 20%로 급격히 감소하였고. 온도안정성에서 $30{\sim}50^{\circ}C$에서는 100%의 잔존활성을 나타내었으나 $70^{\circ}C$ 이상에서는 20% 이하의 잔존활성을 나타내었다. $Hg^{2+}$에 의해서 54%, $Ag^{2+}$에 의해서는 85%로 저해되었으며, 그 이외의 이온에 대해서는 큰 영향을 받지 않았다. Debaryomyces sp.유래 ${\alpha}-galactosidase$는 24시간 반응 후 melibiose, $Gal^3Man_3$를 완전 가수분해 하여 각각 galactose와 glucose, galactose와 mannotriose로 분해되었으나 $Gal^3Man_4$에 대해서는 12시간 반응시켜도 기질로부터 galactose 유리가 불가능함이 확인되었다. ${\alpha}$-Galactosidase was partially purified from the culture filtrate of Debaryomyces sp. by Mannobiose-Sepharose affinity column chromatography. The galactosidase exhibited maximum activity at pH 4.0 and $60^{\circ}C$, and was stable in the pH and temperature ranges of 3 to 4.5 and 30 to $50^{\circ}C$, respectively. The enzyme was inhibited by $Hg^{2+}\;and\;Ag^{2+}$. The enzyme activity was not affected considerably by treatment with other metal compounds. The enzyme hydrolyzed melibiose to galactose and glucose, raffinose to galactose and sucrose, and $Gal^3Man_3$ ($6^3-{\alpha}$-galactosyl-1,4-mannotriose) to galactose and mannotriose. On the contrary, it could not hydrolyze $Gal^3Man_4$ ($6^3-{\alpha}$-galactosyl-1,4-mannotetraose).
양파로부터 분리한 Pediococcus pentosaceus KC-007이 생산하는 박테리오신의 특성
박귀근 ( Gwi Gun Park ),강종백 ( Jong Back Gang ),박영서 ( Young Seo Park ) 한국산업식품공학회 2013 산업 식품공학 Vol.17 No.4
Bacteriocin was maximally produced by Pediococcus pentosaceus KC-007 in the late exponential phase in MRS broth. The activity of bacteriocin was completely inactivated by proteinase K, trypsin, chymotrypsin, pepsin, and subtilisin A, but not by catalase, lysozyme, lipase, ribonuclease A, and alpha-amylase. Furthermore, its activity was not affected by pH changes ranging from 2 to 8 and heat treatment at 100℃ for 60 min or autoclaving. The activity of bacteriocin remained after treatment of organic solvents or detergent such as acetone, chloroform, ethanol, hexane, isopropanol, methanol, SDS, or Tween 20. Therefore, the bacteriocin isolated in this study could be used for a food preservative due to its growth inhibition against Bacillus cereus, Escherichia coli O157-H7, and Listeria monocytogenes.
Mortierella sp. 유래 α-Galactosidase의 기질특이성
박귀근 ( Gwi Gun Park ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2011 한국미생물·생명공학회지 Vol.39 No.3
Mortierella sp. 유래 효소 정제는 CM-sephadex C-50 column chromatography와 Sephadex G-100 column에 의해 수행하여 SDS-전기영동에서 단일밴드를 확인하였고 분자량은 57kDa로 결정되었다. melibiose, raffinose 및 stachyose의 세 종류의 기질에 대한 특이성에서는 Mortierella sp. 유래 정제 α-galactosidase는 세 종류 기질의 비환원말단에 위치하고 있는 galactose를 모두 유리하는 특이성이 있음을 확인하였다. Bacillus sp. 유래의 Gal³Man₄에 대해서 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 반응말기에서는 galactose, mannotetraose 그리고 분해되지 않고 일부 남아있는 Gal³Man₄의 spot이 출현된 반면, 중합도 7의 Gal2,3Man5에 대해서는 반응초기부터 말기까지 전혀 특이성이 없음을 시사하였다. Trichoderma harzianum 유래의 Gal²Man₃에 대해서는 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 일부 galactose와 mannotriose spot이 출현되고 있는 반면, 중합도 7의 Gal²Man6에 대해서는 Bacillus sp. 유래의 중합도 7의 Gal2,3Man5와 동일하게 galactose를 절단하는 능력이 없는 특이성을 보이고 있다. Xylogone sphaerospora 유래의 Gal²Man₃는 Trichoderma harzianum 유래의 중합도 4와 동일한 구조로서 가수분해 시간 경과에 따른 반응말기에서 역시 galactose, mannotriose 및 잔존하는 Gal²Man₃ spot이 출현하고 있는 반면 중합도 6인 Gal²Man5에 대해서는 mannopentaose의 환원말단부터 2번 mannose에 결합하고 있는 galactose에 대해서는 역시 특이성을 나타내지 않아 반응 초기부터 말기까지 가수분해 pattern에 대한 변화를 보이지 않고 있다. α-Galactosidase was purified from a culture filtrate of Mortierella sp. by CM-sephadex C-50, and subsequent Sephadex G-100 column chromatography. The final preparation thus obtained showed a single band on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was determined to be 56 kDa. Gal³Man₄ (6³-mono-O-α-D-galactopyranosyl-4-O-β-Dmannotetraose), Gal2,3Man5 (6(2,3)-di-O-α-D-galactopyranosyl-4-O-β-D-mannopentaose), Gal²Man₃ (6²-mono-O-α-D-galactopyranosyl-4-O-β-D-mannotriose), Gal²Man6 (6²-mono-O-α-D-galactopyranosyl-4-O-β-D-mannohexaose) and Gal²Man5 (6²-mono-O-α-D-galactopyranosyl-4-O-β-D-mannopentaose), prepared from 3 types of microbial β-mannnanase, were used as substrates. Gal³Man₄ and Gal²Man₃ had a stubbed α-galactosyl residue on the 2nd and 3rd mannose from the reducing end of mannotetraose and mannotriose, thus α-galactosidase showed a preference for stubbed α-galactosyl residue. α-Galactosidase hydrolyzed Gal³Man₄ more rapidly than Gal²Man₃. However, α-galactosidase hardly acted on Gal2,3Man5, Gal²Man6 or Gal²Man5. The enzyme hydrolyzed melibiose to galactose and glucose, raffinose to galactose and sucrose, and also stachyose to galactose and raffinose.