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Ashis K. Mukherjee,Tadi Satish Kumar,Sudhir K. Rai,JETENDRA KUMAR ROY 한국생물공학회 2010 Biotechnology and Bioprocess Engineering Vol.15 No.6
We report the statistical optimization of the immobilization of alkaline α-amylase [E.C. 3.2.1.1] from Bacillus alcalophilus onto nano-sized supermagnetic ironoxide nanoparticles (MNPs) for augmenting the cost effective industrial application of MNP-bound α-amylase. Both Plackett-Burman factorial design and response surface methodology (RSM) were employed to screen the influence of different parameters and the central effect of response on the α-amylase-iron oxide MNP binding process. The high coefficient of determination (R2) and analysis of variance (ANOVA) of the quadratic model indicated the competence of the proposed model. The size of the MNPs was confirmed by X-ray diffraction and scanning electron microscope analyses in which Fourier transform infrared spectroscopy suggested immobilization of the enzyme on iron-oxide MNPs. A significant improvement (~ 26-fold)in specific activity, thermal and storage stability, and reusability of α-amylase after binding with iron-oxide MNP reinforced the improved biotechnological potential of the α-amylase iron-oxide MNP bioconjugate compared to free α-amylase. These results open new avenues for applying this MNP immobilized enzyme in different industrial sectors, notably in the paper and brewing industries.
배지최적화를 통한 재조합 바실러스 서브틸리스에서 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 유래 γ-글루타밀펩타이드전달효소의 대량생산
조혜빈(Hye-Bin Cho),제텐드라 쿠마르 로이(Jetendra Kumar Roy),박우진(Wu-Jin Park),전병운(Byoung-Oon Jeon),김영완(Young-Wan Kim) 한국식품과학회 2017 한국식품과학회지 Vol.49 No.6
본 연구를 통해 BAGGT를 재조합 B. subtilis를 이용하여 대량 생산하기 위하여 유전자 클로닝, 발현 시스템 구축 및 배지 최적화를 진행하였다. 이중프로모터 시스템을 이용하여 야생형 균주에 비해 42배 효소 생산성이 향상된 발현 시스템을 구축하였다. 또한 PBD 분석을 통해 당밀과 CSL이 재조합 B. subtilis 시스템에서 BAGGT의 생산성에 큰 영향을 주는 인자임을 확인하였으며, 염류의 첨가에 의한 효소 생산성 증대 효과는 미비하거나 부정적이었다. 탄소원으로 당밀을 선택하고 고가의 질소원인 트립톤을 저가의 CSL로 교체한 후 CCD 분석을 통해서 결정된 최적 배지 사용 시 최적화 이전의 LB 배지 대비 4.3배의 생산성 증대를 이루었으며, 이는 LB 배지에서 야생형 균주의 BAGGT 생산성 대비 180배의 효소 생산성 개선에 해당하였다. 본 연구를 통해 식품용 효소로서 BAGGT의 대량생산을 위한 공정을 구축하였으며, 이후 정미성 소재 생산에 활용할 수 있을 것으로 기대한다. γ-Glutamyltranspeptidase (GGT, EC 2.3.2.2) transfers γ-glutamyl moiety from glutamine to amino acids or peptides and hydrolyzes glutamine to glutamate and ammonia. In order to overproduce γ-glutamyltranspeptidase from Bacillus amyloliquefaciens (BAGGT), the encoding gene was cloned and expressed in Bacillus subtilis. The productivity of BAGGT in Bacillus subtilis was improved by 42-fold by using a dual-promoter system that was generated by combining promoters from B. subtilis α-amylase and BAGGT genes. Through optimization of medium composition by Plackett-Burman design and central composition design, BAGGT was produced at 18.3×107 U/L of culture in the optimized medium. Compared to previously used Luria-Bertani medium, the optimized culture medium (15 g/L molasses, 60 g/L corn steep liquor, 6 g/L yeast extract, 4 g/L NaCl, 6 g/L K2HPO4, and 2 g/L KH2PO4), resulted in a 4.3-fold increase in production of BAGGT.