KR0145486B1 - Proteus vulgaris u80 and new lipase produced therefrom - Google Patents

Proteus vulgaris u80 and new lipase produced therefrom

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Abstract

본 발명은 신균주 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80과 이로부터 생산되는 신규한 리파제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신균주 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80이 생산되는 알카리 및 단백질 분해효소에 내성이 강하고 용매 안정성이 큰 신규 리파제에 관한 것이다.The present invention relates to a new strain Proteus vulgaris K80 and a novel lipase produced therefrom, and more particularly, to a solvent resistant to alkali and protease from which the new strain Proteus vulgaris K80 is produced. It relates to a novel lipase with high stability.

Description

신균주 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80과 이로부터 생산되는 신규한 리파제(lipase)New strain Proteus vulgaris K80 and novel lipases produced from it

제1도는 본 발명 신규 리파제에 대한 pH(a)와 온도(b)변화에 따른 상대 활성 및 안정성을 나타낸 그래프이고,1 is a graph showing the relative activity and stability according to the pH (a) and temperature (b) change for the novel lipase of the present invention,

제2도는 본 발명 신규 리파제에 의한 트리올레인의 분해 정도를 TLC로 분석한사진이고,2 is a TLC analysis of the degree of degradation of triolein by the novel lipase of the present invention.

제3도는 본 발명의 신규 리파제의 염기배열과 아미노산서열을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the nucleotide sequence and amino acid sequence of the novel lipase of the present invention.

본발명은 신균주 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80과 이로부터 생산되는 신규한 리파제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신균주 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80이 생산하는 알카리 및 단백질 분해효소에 내성이 강하고 용매 안정성이 큰 신규 리파제에 관한 것이다.The present invention relates to the new strain Proteus vulgaris K80 and a novel lipase produced therefrom. More specifically, the present invention is resistant to alkali and protease produced by the new strain Proteus vulgaris K80 and is a solvent. It relates to a novel lipase with high stability.

리파제는 장쇄 지방산을 갖고 있는 트리글리세리드를 가수분해하여 디글리세리드, 모노글리세리드, 글리세롤 및 지방산 등으로 만드는 효소로서, 식품, 화학 및 피혁 가공산업 등에서 널리 이용되고 있다.Lipase is an enzyme that hydrolyzes triglycerides containing long-chain fatty acids to diglycerides, monoglycerides, glycerol and fatty acids, and is widely used in food, chemical and leather processing industries.

또한, 리파제는 세탁과정에서 지방 성분의 때를 물에 잘 녹는 지방산 또는 글리세롤로 가수분해시켜 계면활성제의 작용을 용이하게 해주는 역할을 한다.In addition, the lipase serves to facilitate the action of the surfactant by hydrolyzing the fatty component in the washing process into fatty acids or glycerol that is well soluble in water.

따라서, 세제용 리파제에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며, 그 결과 1988년 아스퍼질러스 오라이제(Aspergillus Oryzae)에서 대량 생산된 휴미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa)리파제가 LipoaseTM라는 이름으로 효소시장에 사용되기 시작하여, 현재 전세계적으로 사용되고 있다.Therefore, a lot of research on detergent lipase has been conducted. As a result, Humicola lanuginosa lipase mass-produced in Aspergillus Oryzae in 1988 was used in the enzyme market under the name of Lipoase TM . It started to be used and is now used all over the world.

그 이후로, 슈도모나스 알칼리진스(Pseudomonas alcaligens)(유럽 특허 제 0334462호), 바실러스 퓨밀리스(Bacillus pumilis)(유럽 특허 제 91-16422호), 슈도모나스 플란타리(Pseudomonas plantarii)(유럽 특허 제 468102A1호) 및 슈도모나스 글루메(Pseudomonas glumae)(유럽 특허 제 407225A1호)등이 생산하는 리파제도 세제용으로 적합한 것으로 판명되었다.Since then, Pseudomonas alcaligens (European Patent No. 0334462), Bacillus pumilis (European Patent No. 91-16422), Pseudomonas plantarii (European Patent No. 468102A1) ) And Pseudomonas glumae (European Patent No. 407225A1) have been found to be suitable for detergents.

그러나, 세제용으로 사용되는 리파제는 알카리에 내성이 있어야 하고 세제용 효소로 함께 사용되는 알카리성 단백질 가수분해효소에 대해서도 내성이 있어야 하는데 상기 보고된 리파제는 이와 같은 문제점을 해결하지 못해 세제로 사용시 그 효과가 크지 않다.However, lipases used for detergents must be alkali-resistant and resistant to alkaline proteolytic enzymes used together as detergent enzymes. Is not big.

이외에도 일반적으로 리파제가 위치 특이성과 광학활성 특이성을 나타냄으로 인해 의약품을 비롯한 부가가치가 높은 선도물질의 합성에서 생촉매(biocatalyst)로써 사용되고 있다.In addition, lipases are generally used as biocatalysts in the synthesis of high value-added lead substances including pharmaceuticals due to their location specificity and optical activity specificity.

이와 같은 이유로 근래 생촉매로서의 리파제의 사용이 폭증하고 있으나, 용매안정성이 떨어지는 문제점이 있다.For this reason, the use of lipase as a biocatalyst has recently exploded, but there is a problem of poor solvent stability.

따라서, 본 발명에서는 상기 종래 리파제 사용에 따른 문제점을 해결하기 위해 자연계에 존재하는 효소로서 내알카리성과 단백질 가수분해효소 내성이 있으며 용매에 대한 안정성이 큰 효소를 찾아내고자 연구노력한 결과 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present invention has completed the present invention as a result of research to find an enzyme having high alkali resistance and proteolytic enzyme resistance and high stability to the solvent as an enzyme existing in nature to solve the problems caused by the use of the conventional lipase. .

따라서, 본 발명은 신규한 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80균주와 이 미생물이 생산하는 신규한 리파제, 이 효소를 유효성분으로 함유하는 세제조성물 및 이를 암호하는 유전자서열을 갖는 DNA를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a novel Proteus vulgaris K80 strain, a novel lipase produced by the microorganism, a detergent composition containing the enzyme as an active ingredient, and a DNA having a gene sequence encoding the same. have.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 신규한 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K-80 균주(KCTC 8642P)에 관한 것이다.The present invention relates to a novel Proteus vulgaris K-80 strain (KCTC 8642P).

또한 본 발명은 상기 신균주가 생산하는 신규한 리파제를 암호하는 다음과 같은 염기서열을 갖는 DNA에 관한 것을 포함한다.The present invention also relates to a DNA having the following nucleotide sequence encoding a novel lipase produced by the new strain.

또한, 본 발명은 분자량이 31,298이고 다음과 같은 아미노산서열을 갖는 신규한 리파제에 관한 것을 포함한다.The present invention also includes a novel lipase having a molecular weight of 31,298 and having the following amino acid sequence:

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 토양에서 분리한 신규 미생물 프로테우스 불가리스 K-80 균주(KCTC 8642P)와 이로부터 생산되는 신규한 효소인 리파제 및 이를 이용한 세제조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 신균주는 국내 부산 근처 해안가의 토양시료에서 분리한 것으로서 이의 미생물학적 특징은 다음과 같다.The present invention relates to a novel microbial Proteus vulgaris K-80 strain isolated from soil (KCTC 8642P) and a novel enzyme lipase produced therefrom and a detergent composition using the same. It is isolated from the sample and its microbiological characteristics are as follows.

[형태학적 특성][Morphological characteristics]

이 균은 그램염색을 행한 결과 그램 음성균으로 판명되었고, 주사전자현미경으로 관찰한 결과 크기가 0.5㎛×1.0㎛의 간균(rod)형태임을 알 수 있었다. 또한, 이 균은 3개의 프라젤라를 갖고 있으며, 고체 배지상에서 이동하는 스워밍(swarming)현상을 나타내었다.The bacteria were found to be gram-negative by gram staining, and the size of the rod was 0.5 μm × 1.0 μm as observed by scanning electron microscopy. In addition, the bacterium had three pragellas and exhibited a swarming phenomenon on a solid medium.

[생리학적 특징]Physiological features

분리된 미생물은 다음 표1에 나타난 바와 같이 베타 갈락토시다제 및 베타글루코시다제를 생산하지 못하고, 알지닌 디하이드롤라제와 라이신 디카복실라제와 오르니틴디카복실라제 및 시토크롬 옥시다제 활성이 없으나 트립토판 디아미나제와 우레아제 및 카탈라제 활성과 젤라틴 분해력을 갖고 있다. 또한 이 균은 황화수소와 인돌 생산력을 갖고 있으며, 나이트레이트를 나이트리트로 환원시키는 능력을 갖고 있어서 전형적인 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)가 갖는 특성을 나타냄을 알 수 있었다.The isolated microorganisms do not produce beta galactosidase and betaglucosidase, as shown in Table 1, and do not have arginine dehydrolase, lysine dicarboxylase, ornithine dicarboxylase and cytochrome oxidase activity. It has tryptophan deaminase, urease and catalase activity, and gelatin degrading ability. In addition, the bacterium has hydrogen sulfide and indole production capacity, and has the ability to reduce nitrate to nitrile, indicating the typical Proteus vulgaris.

[당이용성 실험][Glucose Usability Experiment]

분리된 미생물을 당의 종류를 달리하여 배양하고 산이나 가스의 생성유무를 판단하는 발효/산화 실험과 균체의 생육여부를 보고 판단하는 동화 실험을 행한 결과를 다음 표2에 나타내었다. 그 결과 글루코우즈와 슈크로우즈를 산화할 수 있으며, 엔-아세틸글루코자민과 말토즈와 글루코네이트 및 말레이트를 동화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)가 가지는 특성과 잘 일치하였다.The results of the fermentation / oxidation experiment for culturing the separated microorganisms with different types of sugars and for the production of acid or gas and the assimilation experiment for determining the growth of cells were shown in Table 2 below. The results showed that glucose and sucrose could be oxidized and assimilated en-acetylglucosamine, maltose, gluconate and malate. These results were in good agreement with the properties of Proteus vulgaris.

[분리된 미생물의 동정 및 명명][Identification and Naming of Isolated Microorganisms]

상기한 형태적, 생리적인 특성과 당 이용성 실험을 통해, 본 발명에서 분리된 미생물이 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris)에 속하는 균주임이 확인되었는데, 기존의 프로테우스 불가리스 균주가 리파제를 생산한다는 보고가 없었기 때문에, 이 분리균주가 프로테우스 불가리스에 속하며 리파제를 생산하는 새로운 균주로 판단되어 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80이라 명명하고, 1995년 1월 9일부로 대한민국 특허균주기탁기관인 한국과학기술연구원 부설유전공학연구소 유전자은행에 기탁하고 수탁번호 KCTC 8642P를 부여받았다.Through the above morphological and physiological characteristics and sugar availability experiments, it was confirmed that the microorganism isolated in the present invention belongs to Proteus vulgaris, but since there is no report that the existing Proteus vulgaris strain produces lipase, This isolated strain belongs to Proteus vulgaris and is considered to be a new strain producing lipase, so it is named Proteus vulgaris K80. Deposited and assigned accession number KCTC 8642P.

상기한 본 발명의 미생물로부터 신규한 리파제를 생산, 분리하는 방법과, 이 효소의 특성 및 이 효소를 암호하는 유전자 및 아미노산 서열에 관한 것을 다음의 실시예 및 실험예를 통하여 설명하는 바, 본 발명의 이들에 한정되는 것은 아니다.The method for producing and isolating a novel lipase from the microorganism of the present invention as described above, and the characteristics of the enzyme and the gene and amino acid sequence encoding the enzyme will be described through the following examples and experimental examples. It is not limited to these.

[실시예 1] 신규 리파제의 생산Example 1 Production of New Lipase

리파제를 생산하기 위해 1% 폴리펩톤(Polypeptone), 0.5% 효모엑기스, 0.2% 쇠고기 엑기스, 0.2% 글리세롤(Glycerol), 0.3% 소금, 0.2% KHPO, 0.2% KHPO및 0.005% MgSO를 녹인 배지의 pH를 7.2로 맞춘 후 121℃로 15분간 가압살균한 후 동일한 배지조성으로 미리 6시간 배양한 본 발명의 프로테우스 불가리스 K80 (KCTC 8642P)균주를 배양한 종배양액 1%를 접종하여 배양하였는데, 배양온도 37℃에서 24시간 플라스크 배양한 결과 5,000units/l의 결과를 얻어서 세균이 생산하는 리파제의 경우 3,000units/l보다 생산량이 많았다.PH of medium in which 1% Polypeptone, 0.5% Yeast Extract, 0.2% Beef Extract, 0.2% Glycerol, 0.3% Salt, 0.2% KHPO, 0.2% KHPO and 0.005% MgSO were dissolved to produce lipase. Was adjusted to 7.2, followed by autoclaving at 121 ° C. for 15 minutes, and then inoculated with 1% of a culture medium incubated with Proteus Bvlgari K80 (KCTC 8642P) strain of the present invention, which was incubated for 6 hours in the same medium composition. The cultivation of the lipase produced by bacteria was more than 3,000 units / l when the flask was incubated for 24 hours at ℃, resulting in 5,000 units / l.

[실시예 2]Example 2

신규 지방 가수분해효소(리파제)의 특성Characteristics of Novel Lipolytic Enzymes (lipases)

프로테우스 불가리스 K80균(KCTC 8642P)의 배양액에 암모늄 설페이트가 30∼50%포화되게 가하여 얻은 침전물에 트리톤 X-100을 처리하여 지방성분을 제거한 후 CM-세파로우즈 CL-6B칼럼을 사용하여 순수분리하고 다음 실험예에 따라서 리파제의 특성을 조사하였다.A precipitate obtained by adding 30 to 50% of ammonium sulfate to the culture medium of Proteus vulgaris K80 bacteria (KCTC 8642P) was treated with Triton X-100 to remove fat component, and then purified purely using CM-Sepharose CL-6B column. The properties of the lipase were examined according to the following experimental example.

[실험예 1]Experimental Example 1

효소의 분자량 및 N-말단 아미노산 서열 결정Determination of molecular weight and N-terminal amino acid sequence of enzyme

순수분리된 효소를 표준단백질과 함께 SDS-PAGE를 행한 결과 분자량이 32,000정도로 나타났다. 겔상의 단백질을 추출해서 N-말단의 아미노산 서열을 분석한 결과 표3와 같이 나타났다. 분리된 효소는 같은 그램 음성균인 슈도모나스속의 균이 생산하는 리파제와 N-말단이 상당히 다른 신규 효소임을 알 수 있다.SDS-PAGE of the purified enzyme with the standard protein showed a molecular weight of about 32,000. Extracting the protein on the gel and analyzing the amino acid sequence of the N-terminal was shown in Table 3. The isolated enzyme is a novel enzyme with significantly different lipases and N-terminus produced by the same Gram-negative bacteria Pseudomonas.

[실험예 2]Experimental Example 2

신규리파제 효소의 특성실험Characterization of Novel Lipase Enzyme

순수분리된 리파제에 대해 pH 적정방법으로 효소의 온도 및 pH의 영향을 조사하였다. 온도의 경우 60℃까지 리파제의 활성이 계속 증가하였으나 60℃이상에서 효소활성이 급격히 감소되었다. 반면에 20℃에서도 효소활성이 어느정도 유지됨을 알 수 있다. 리파제의 열안정성을 측정하기 위해 각 온도에서 30분간 방치한 후 37℃에서 효소활성을 측정한 결과 45℃부터 활성이 감소하기 시작해서 55℃에서는 활성이 전혀 나타나지 않았다.The effects of enzyme temperature and pH on the purely separated lipase were investigated by pH titration. In the case of temperature, the activity of lipase continued to increase up to 60 ° C, but the enzyme activity decreased rapidly above 60 ° C. On the other hand, it can be seen that the enzyme activity is maintained to some extent even at 20 ℃. In order to measure the thermal stability of the lipase, the enzyme activity was measured at 37 ° C. after 30 minutes at each temperature. The activity began to decrease from 45 ° C. and no activity was observed at 55 ° C.

pH를 달리하면서 리파제 활성을 측정한 결과 최적 pH가 10으로 나타났으며 여러 가지 pH에서 1시간 동안 방치한 후 리파제의 잔존활성을 측정한 결과 pH 11까지 안정한 것으로 판명되었다. 이와 같은 결과는 현재, 세제로 사용되는 리파제보다 우월한 결과를 가진 신규 효소임이 판명되었다. 또한, 세제를 이용한 세탁과정의 pH가 9-10인 것을 감안하면 이 효소는 세제용으로 사용하기에 충분한 알칼리 내성을 갖고 있음을 알 수 있다.As a result of measuring the lipase activity at different pHs, the optimum pH was found to be 10, and after remaining at various pHs for 1 hour, the residual activity of the lipase was determined to be stable until pH 11. Such results have now been found to be novel enzymes with superior results to lipases used as detergents. In addition, considering that the pH of the washing process using detergent is 9-10, it can be seen that the enzyme has sufficient alkali resistance for use in detergents.

이 효소에 대한 여러 가지 금속이온의 영향을 살펴본 결과 수은 이온을 제외하고는 대부분의 금속이온에 활성이 저해되지 않았다. 이것은 이 리파제가 기존의 다른 효소와는 달리 금속이온 존재하에서도 구조적 변성이 일어나지 않고 활성을 유지함을 의미한다. 또한 단백질 가수분해효소 저해제로 사용되는 페닐메틸설포닐 플루오라이드(Phenylmethylsulfonyl fluoride), 요오드아세트아미드(iodoacetamide), 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid)에 대해 리파제 활성이 크게 저해받지 않았다.The effects of various metal ions on the enzyme showed that most metal ions were not inhibited except for mercury ions. This means that the lipase, unlike other enzymes, maintains its activity without structural modification in the presence of metal ions. In addition, lipase activity was not significantly inhibited against phenylmethylsulfonyl fluoride, iodoacetamide, and ethylenediaminetetraacetic acid used as protease inhibitors.

한편, 이 효소는 기존의 다른 효소에 비해 SDS에 상당히 안정한 것으로 밝혀졌으며, 데옥시클레이트 첨가시 오히려 리파제 활성이 크게 증가한다. 이와 같이 이 효소가 여러 가지 금속이온과 저해제 및 계면활성제에 대해서 안정하다는 사실을 근거로 이 효소를 화학산업에 이용할 수 있다.On the other hand, this enzyme has been found to be significantly more stable against SDS than other existing enzymes, and the lipase activity is greatly increased upon addition of deoxyclate. Thus, the enzyme can be used in the chemical industry based on the fact that it is stable against various metal ions, inhibitors and surfactants.

[실험예 3]Experimental Example 3

신규 리파제를 이용한 트리올레인 분해Triolein Degradation Using Novel Lipase

상기 실시예 1에서 생산된 리파제를 이용해서 트리올레인을 분해하는 실험을 수행하였다. 트리올레인(4%)을 포함하는 100mM Tris(pH 9.0)완충액을 37℃로 맞춘 반응기에 넣고 100Units의 신규 리파제를 가한 후에 교반하면서 60분간 반응을 수행하였다. 시간별로 샘플을 채취해서 TLC(클로로포름 : 아세톤 : 아세트산=95 : 4 : 1)로 분석한 결과, 첨부도면 제2도와 같이 5분후부터 1, 2(2, 3)-디올레인과 모노올레인 및 올레인산이 생성되었다. 이것은 이 효소가 1, 3-위치특이성을 갖고 있음을 의미하며, 이러한 위치 특이성을 갖는 효소는 광학활성 특이성도 동시에 갖기 때문에 이 효소를 여러 가지 화학반응의 생촉매(biocatalyst)로 이용할 수 있음을 알 수 있다.Experiment to decompose triolein using the lipase produced in Example 1 was carried out. 100 mM Tris (pH 9.0) buffer containing triolein (4%) was added to the reactor at 37 ° C., and 100 Units of new lipase was added, followed by reaction for 60 minutes while stirring. Samples were taken by time and analyzed by TLC (chloroform: acetone: acetic acid = 95: 4: 1). As shown in the attached drawing 2, after 5 minutes, 1, 2 (2, 3) -diolein and monoolein and Oleic acid was produced. This means that the enzyme has 1, 3-position specificity, and the enzyme having such position specificity has optical activity specificity, so it can be used as biocatalyst for various chemical reactions. Can be.

[실험예 4]Experimental Example 4

신규리파제의 용매의 내성도Solvent Resistance of Novel Lipase

신규 리파제를 단위용적(ml)당 16unit로 만들고 여기에 에탄올(Ethanol), 디엠에스오(DMSO), 아세토니트릴(Acetonitrile), 이소프로판올(Isopropanol), 아세톤(Acetone)을 각각 10%, 20%용액을 만든 후 지방가수분해역가를 측정한 결과 다음 표5와 같이 용매에 대단히 안정한 결과를 얻어서 실험예 3과 같이 생촉매(biocatalyst)로 이용할 수 있음을 알았다.The new lipase was made into 16 units per unit volume (ml), and 10% and 20% solutions of ethanol, DMSO, acetonitrile, isopropanol and acetone were made. As a result of measuring the fat hydrolysis titer, it was found that the result was very stable in a solvent as shown in Table 5, and thus it could be used as a biocatalyst as in Experimental Example 3.

*비교 : 용매없이 효소역가 측정Comparison: Determination of enzyme titer without solvent

[실험예 5]Experimental Example 5

신규 리파제의 단백질분해효소에 대한 내성시험Resistance test for protease of new lipase

신규 리파제를 단위 용적(ml)당 20Unit 를 갖게 조정한 후 시판 세제용 단백질 가수분해효소인 세비나제(Savinase)(Novo Nordisk사 제품)을 단위 용적(ml)당 1Unit되게 넣고서 30℃의 중탕조에서 60분 반응하여 단백질 가수분해효소를 충분히 반응시킨 후 잔류 역가를 측정한 결과, 초기 리파제 역가의 74%가 잔존하여 단백질 가수분해효소에 상당한 저항성이 있는 것으로 나타났고, 동일한 조건으로 시중의 세제용 리파제를 사용했을 시 잔존역가 50%이하로 나타나서 본 발명의 신규리파제가 세제용 단백질 가수분해효소에 저항성이 높은 것을 알 수 있다.After adjusting the new lipase to have 20 units per unit volume (ml), add a commercial detergent protein hydrolase, Savinase (Novo Nordisk) to 1 unit per unit volume (ml) After 60 minutes of reaction, the proteolytic enzyme was fully reacted and the residual titer was measured. As a result, 74% of the initial lipase titer remained, indicating that the protease was significantly resistant to proteolytic enzyme. When the lipase is used, the remaining titer is 50% or less, indicating that the novel lipase of the present invention is highly resistant to detergent protein hydrolase.

[실시예 3]Example 3

리파제 유전자의 클로닝 및 아미노산 서열결정Cloning and Amino Acid Sequencing of Lipase Genes

프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris) K80 균(KCTC 8642P)의 염색체 DNA를 Hind Ⅲ로 완전히 자른 후, Hind Ⅲ로 자르고 포스페타제Chromosome DNA of Proteus vulgaris K80 (KCTC 8642P) was completely cut with Hind III, then cut with Hind III and phosphatase

(phosphatase)(CIP)로 처리한 pUC9와 함께 라이게이션(ligation)시킨 후 반응력 있는 E. coli JM83에 형질전환시켰다. 이것을 암피실린(ampicillin)을 첨가한 TCN플레이트에 도말하고 37℃에서 24시간 배양하여 TCN을 분해하여 클리어 존(clear zone)을 형성하는 콜로니를 찾았다.Ligation with pUC9 treated with (phosphatase) (CIP) was followed by transformation into reactive E. coli JM83. This was spread on ampicillin-added TCN plates and incubated at 37 ° C for 24 hours to find a colony that decomposed TCN to form a clear zone.

이것을 배양하여 플라스미드를 분리한 결과 5.3kb 크기의 인저트(insert)를 함유한 8.0kb크기의 플라스미드를 확인하고 pKL로 명명하였다. pKL을 E. coli JM83에 역형질전환(back transformation)시킨 결과 생성된 콜로니의 100%가 리파제 활성을 나타내었다.The plasmid was isolated by culturing this to identify a 8.0 kb plasmid containing a 5.3 kb insert and named pKL. Back transformation of pKL to E. coli JM83 showed that 100% of the colonies produced showed lipase activity.

서브클로닝(Subcloning)을 수행하기 위해 pKL을 여러 가지 제한효소로 자른 결과 Xbal과 EcoRI site를 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.PKL was cut with various restriction enzymes to perform subcloning and found to have Xbal and EcoRI sites.

pKL과 pUC9을 각각 Hind Ⅲ와 EcoRI으로 자른 후 라이게이션 시키고 E. coli JM83에 형질전환하여 5.2kb크기의 pKL2를 얻었다. pKL2에 있는 2.5kb크기의 인저트(insert)DNA를 아가로즈 겔에서 용출시킨 후 Hind Ⅲ와 Xbal으로 자른 pUC19과 연결하고 형질전환해서 4.7kb크기의 pKL3를 얻었다. 뉴클레오타이드 서열(Nucleotide sequencing)을 위해서 pKL3의 2.0 kb 크기의 인저트 DNA를 pBluscript SK로 옮겨서 최종적으로 pKLB를 얻었다.pKL and pUC9 were cut with Hind III and EcoRI, and then ligated and transformed into E. coli JM83 to obtain 5.2 kb pKL2. The 2.5 kb insert DNA in pKL2 was eluted on an agarose gel, then ligated with pUC19 cut with Hind III and Xbal and transformed to obtain 4.7 kb pKL3. For nucleotide sequencing (Nucleotide sequencing), 2.0 kb-sized insert DNA of pKL3 was transferred to pBluscript SK to finally obtain pKLB.

pKLB의 2.0kb 크기의 인저트 DNA를 시퀀싱(sequencing) 하기 위해서 먼저 정방향 프라이머(forward primer)(-40)와 역방향 프라이머(reverse primer)를 이용해서 양끝의 200bp의 염기배열을 읽었다. 이라제베이스 시스템(Erase a Base system)을 사용해서 여러가지 크기의 결실서브클론(deletion subclone)을 얻은 후 정방향 프라이머(forward primer)와 역방향 프라이머(reverse primer)를 이용해서 2.0kb DNA의 전체 염기배열을 얻었다. MacMolly3.5라는 프로그램을 이용해서 861개의 뉴클레오타이드(287 AAs)로 이루어진 라파제의 ORF(Open reading frame)를 찾았으며, 프로테우스 불가리스(P. vulgaris) K80(KCTC 86429) 균으로부터 분리한 리파제의 20개의 N 말단 아미노산과 일치함을 확인할 수 있었다.(표 3)In order to sequence sequencing of 2.0 kb sized DNA of pKLB, 200bp base sequences at both ends were read using forward primer (-40) and reverse primer. The Erase a Base system was used to obtain deletion subclones of various sizes, and the entire base sequence of 2.0 kb DNA was determined using forward and reverse primers. Got it. A program called MacMolly3.5 was used to find an open reading frame (LAF) of rapase consisting of 861 nucleotides (287 AAs) and 20 lipases isolated from P. vulgaris K80 (KCTC 86429). It was confirmed that the N terminal amino acids match (Table 3).

본 리파제는 슈우도모나스(Pseudomonas) 속의 균주들이 생산하는 Group II 리파제와 가장 유사하였으나 그것들과 아미노산 서열이 60% 이상 다른 전혀 새로운 분자량이 31,298인 리파제임이 밝혀졌다.The lipase was found to be the most similar to Group II lipase produced by the strains of Pseudomonas genus but with a completely new molecular weight of 31,298 which differs by more than 60% in amino acid sequence.

[실시예4]Example 4

신규 리파제의 세제용 효소로 이용Used as detergent for detergent of new lipase

세탁력 시험은 카제인(Casein) 2g, 콩고레드(Congo red) 1g 및 올리브오일(Olive oil) 1g을 100ml 수도물에 넣고서 소니케이트(Sonicator)를 이용하여 현택액을 만들고 여기에 5×5cm의 면포를 넣고서 적시어 30℃에서 건조한 것을 세탁시험용 면포로 하였다. 세제는 시판용 효소세제(일반 한국제품)와 시판용 효소세제에 본 신규리파제를 10 unit 포함시킨 제제를 만들어 시험하였다. 세척력은 물 1ℓ에 제조된 세제를 0.1, 0.3, 05g 넣고서 여기에 세탁용 면포 2장을 넣고서 20분간 천천히 교반하여 추출되는 색소의 농도를 스펙트로 포토메타(Spectrophotometer)를 이용하여 400nm에서 측정한 흡광도로 세탁력을 측정하였다. 시판효소와 발명효소의 세탁력의 비교는 표6에 나타난 바와 같이 본 발명의 지방 가수 분해효소를 이용한 효소세제가 세척력이 훨씬 뛰어 나고, 효소의 함량을 줄여서 실험한 결과도 양호한 결과를 얻어서 세제용 효소로 특성이 뛰어남을 알 수 있다.The laundry test was performed by adding 2 g of casein, 1 g of Congo red and 1 g of olive oil to 100 ml of tap water, making a suspension using a sonicator, and adding 5 × 5 cm cotton cloth to it. What was dried at 30 degreeC was made into the cotton cloth for laundry test. The detergent was tested by preparing a commercially available enzyme cleaner (general Korean product) and a commercially available enzyme cleaner containing 10 units of the new lipase. The washing power is 0.1, 0.3, 05g of detergent prepared in 1L of water, 2 sheets of washing cotton cloth are added to it, and the mixture is slowly stirred for 20 minutes to measure the concentration of the extracted pigment at 400 nm using a spectrophotometer. Washing force was measured. As shown in Table 6, the washability of commercial enzymes and the inventive enzymes was much better in the detergents using the fat hydrolase of the present invention. It can be seen that the characteristics are excellent.

Claims (5)

신규한 프로테우스 불가리스 (Proteus vulgaris)K80 균주(KCTC 8642P).Novel Proteus vulgaris K80 strain (KCTC 8642P). 분자량이 31,298이고, 다음과 같은 아미노산 서열을 갖는 신규한 리파제(lipase).A novel lipase having a molecular weight of 31,298 and having the following amino acid sequence. 제2항의 신규한 리파제를 암호하는 다음과 같은 염기서열을 갖는 DNA.DNA having the following nucleotide sequence encoding the novel lipase of claim 2. 제2항의 신규한 리파제를 유효성분으로 함유하는 세제조성물.A detergent composition containing the novel lipase of claim 2 as an active ingredient. 제2항의 신규한 리파제를 유효성분으로 함유하는 생촉매(biocatalyst).Biocatalyst containing the novel lipase of claim 2 as an active ingredient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101250546B (en) * 2008-02-01 2012-06-13 华东理工大学 Lipase gene as well as engineering bacterium and lipase strain

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