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Lactococcus lactis subsp. lactis 유래 cyclomaltodextrinase 유전자의 대장균 내 발현 및 효소 특성
Enzymatic Characterization of Lactococcus lactis subsp. lactis Cyclomaltodextrinase Expressed in E. coli 원문보기

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.41 no.4, 2013년, pp.391 - 397  

장명운 (충북대학교 식품공학과) ,  강혜정 (충청북도농업기술원 친환경연구과) ,  정창구 ((주)에이피테크놀로지) ,  박정미 (충청북도농업기술원 친환경연구과) ,  이아름 (충북대학교 식품공학과) ,  강정현 (충북대학교 식품공학과) ,  이소원 (충북대학교 식품공학과) ,  김태집 (충북대학교 식품공학과)

초록
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본 연구에서 584개의 아미노산(68.7 kDa)으로 구성된 cyclomaltodextrinase (LLCD)의 유전자를 Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3769 (ATCC 19435)로부터 클로닝하였다. LLCD는 일반적인 CDase 계열 효소들과 약 40% 전후의 아미노산 서열 상동성을 나타내었다. C-말단에 6개의 히스티딘 잔기를 가진 재조합 효소는 dimer의 형태로 대장균에서 발현되고 정제되었다. LLCD는 pH 7.0 및 $37^{\circ}C$에서 최대의 ${\beta}$-CD 가수분해 활성을 나타내었다. 특히, 이 효소는 starch 및 pullulan에 대해 극히 낮은 활성을 보였으나, 반면에 CD에 대한 가수분해 활성은 starch에 비해 약 80배 이상 높았다. 이처럼 높은 CD에 대한 활성을 근거로 LLCD는 CDase 계열 효소로 분류될 수 있으나, starch, pullulan, 그리고 acarbose에 대한 매우 낮은 활성은 다른 유사효소와 비교하여 차별화되는 특징이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A putative cyclomaltodextrinase (LLCD) gene was cloned from the genome of Lactococcus lactis subsp. lactis KCTC 3769 (ATCC 19435), which encodes 584 amino acids with the predicted molecular mass of 68.7 kDa. KCTC 3769 shares approximately 40% of amino acid sequence identity with the CDase-family of ...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 산업적으로 이용 가능성이 높은 CDase 계열 효소 유전자를 유산균으로부터 발굴하고자 연구를 진행하였다. 이를 위해 유전체의 크기가 작고, 대사과정이 단순하여 당 대사 관련 유산균 연구의 모델로 널리 알려진 Lactococcus lactis subsp.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
GH13에 속하는 cyclomaltodextrinase (CDase) 계열의 효소들이 α-amylase와 구별되는 부분은 무엇인가? 이러한 효소들은 1차 구조와 효소 특성에 따라 다양한 glycoside hydrolase family (GH)로 분류된다[4]. 이 중에서 GH13에 속하는 cyclomaltodextrinase (CDase) 계열의 효소들은 starch 뿐 아니라 pullulan과 cyclodextrin (CD) 등의 다양한 기질에 활성을 나타내므로, α-amylase와 구별된다[19]. 이 계열의 효소들은 CDase (EC 3.
탄수화물을 이용하기 위한 가수분해 효소들을 1차 구조와 효소 특성에 따라 어떻게 분류되는가? 자연계에 존재하는 대부분의 생명체는 탄수화물을 영양소로 이용하기 위한 다양한 가수분해 효소를 생산한다. 이러한 효소들은 1차 구조와 효소 특성에 따라 다양한 glycoside hydrolase family (GH)로 분류된다[4]. 이 중에서 GH13에 속하는 cyclomaltodextrinase (CDase) 계열의 효소들은 starch 뿐 아니라 pullulan과 cyclodextrin (CD) 등의 다양한 기질에 활성을 나타내므로, α-amylase와 구별된다[19].
GH13에 속하는 cyclomaltodextrinase (CDase) 계열 효소들의 구조적 특이성은 무엇인가? 135) 등의 다양한 이름으로 연구되었다[19, 23]. 이들 효소는 공통적으로 약 130개의 아미노산으로 구성된 N-말단을 가지고 있으며, dimer 이상의 입체구조를 형성하여 기질 특이성에 영향을 미치는 것으로 알려졌다[2, 16]. 특히 CDase 계열 효소들의 독특한 가수분해 및 당전이 활성은 기능성 식품과 의약품 생산을 위한 천연 화합물의 전환에 이용될 수 있다[1, 20].
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참고문헌 (26)

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  25. Rodriguez Sanoja R, Morlon-Guyot J, Jore J, Pintado J, Juge N, Guyot JP. 2000. Comparative characterization of complete and truncated forms of Lactobacillus amylovorus alpha-amylase and role of the C-terminal direct repeats in raw-starch binding. Appl. Environ. Microbiol. 66: 3350-3356. 

  26. Tonozuka T, Ohtsuka M, Mogi S, Sakai H, Ohta T, Sakano Y. 1993. A neopullulanase-type alpha-amylase gene from Thermoactinomyces vulgaris R-47. Biosci. Biotechnol. Biochem. 57: 395-401. 

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