KR100921980B1 - Nostoc sp-derived amylopullulanase and preparation method of maltooligosaccharide with the same - Google Patents

Nostoc sp-derived amylopullulanase and preparation method of maltooligosaccharide with the same Download PDF

Info

Publication number
KR100921980B1
KR100921980B1 KR1020070073711A KR20070073711A KR100921980B1 KR 100921980 B1 KR100921980 B1 KR 100921980B1 KR 1020070073711 A KR1020070073711 A KR 1020070073711A KR 20070073711 A KR20070073711 A KR 20070073711A KR 100921980 B1 KR100921980 B1 KR 100921980B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
malto
amylofluranease
maltooctaose
starch
oligosaccharide
Prior art date
Application number
KR1020070073711A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080072496A (en
Inventor
박관화
김묘정
이희섭
최지혜
김영완
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 재단법인서울대학교산학협력재단
Publication of KR20080072496A publication Critical patent/KR20080072496A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100921980B1 publication Critical patent/KR100921980B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2451Glucanases acting on alpha-1,6-glucosidic bonds
    • C12N9/2457Pullulanase (3.2.1.41)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/20Fusion polypeptide containing a tag with affinity for a non-protein ligand
    • C07K2319/21Fusion polypeptide containing a tag with affinity for a non-protein ligand containing a His-tag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01041Pullulanase (3.2.1.41)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본원 발명은 노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp PCC73102) 유래 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase) 및 이를 이용하여 녹말로부터 말토올리고당을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp PCC73102)에서 분리된 신규 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase)를 이용하여 녹말을 포함하는 기질로부터 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 고순도의 말토올리고당을 효과적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a amylopullulanase derived from Nostak strain strain PCC73102 ( Nostoc sp PCC73102) and a method for producing maltooligosaccharides from starch using the same, and more particularly, the Nostak strain strain PCC73102 ( Nostoc sp) PCC73102) and a novel amylopullulanase (amylopullulanase) isolated from the starch-containing substrate to a high-purity malto oligosaccharide having 7 to 11 glucose molecules of the present invention.

노스탁, 아밀로플루란네이즈, 녹말, 말토옥타오스 Nostak, amylofluranease, starch, maltooctaos

Description

노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈 및 이를 이용한 고순도 말토올리고당의 제조방법{NOSTOC SP-DERIVED AMYLOPULLULANASE AND PREPARATION METHOD OF MALTOOLIGOSACCHARIDE WITH THE SAME}Nostril-derived amylofluranease and manufacturing method of high purity maltooligosaccharide using the same {NOSTOC SP-DERIVED AMYLOPULLULANASE AND PREPARATION METHOD OF MALTOOLIGOSACCHARIDE WITH THE SAME}

본원 발명은 노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp PCC73102) 유래 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase) 및 이를 이용하여 녹말로부터 말토올리고당을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to amylopullulanase derived from Nostoc sp PCC73102 ( Nostoc sp PCC73102) and a method for producing maltooligosaccharides from starch using the same.

녹말로부터 말토헥사오스(G6, maltohexaose) 이상의 긴 길이를 가지는 말토올리고당을 생산하는 방법으로는 산 가수분해 방법과 효소를 이용한 방법이 주로 이용되고 있다. An acid hydrolysis method and an enzyme method are mainly used to produce malto oligosaccharides having a long length of maltohexaose (G6) or more from starch.

효소를 이용한 방법으로는 미생물에서 유래한 알파-아밀레이즈를 녹말에 작용시켜 말토헥사오스 및 말토헵타오스를 제조하는 방법이 있다(미국 특허 제 5739024호; E. Ben Messaoud et al. Enzyme Microb. Technol. 34:662-666. 2004). 그러나 상기 제조방법의 경우 말토헥사오스와 말토헵타오스가 주산물을 이루며, 글루코오스, 말토오스, 말토트라이오스, 말토테트라오스 및 말토펜타오스 등 사슬의 길이가 짧은 말토올리고당이 다량으로 생성되어 이를 제거하기 위한 분리 및 정제 공정이 요구됨으로써 생산경비가 과다하게 소요되는 문제점이 있다.Enzyme-based methods include a method of preparing maltohexaose and maltoheptaose by applying alpha-amylase derived from microorganisms to starch (US Pat. No. 5,739,024; E. Ben Messaoud et al. Enzyme Microb.Technol 34: 662-666. However, in the manufacturing method, maltohexaose and maltoheptaose constitute the main products, and malto oligosaccharides having short chain lengths such as glucose, maltose, maltotriose, maltotetraose, and maltopentaose are generated in large quantities to remove them. As a separation and purification process is required, there is a problem that excessive production cost is required.

또한, 효소를 이용한 말토옥타오스 제조방법으로 감마-사이클로덱스트린에 사이클로말토덱스트리네이즈(Cyclomaltodextrinase, CDase)를 작용시켜 효소적으로 합성하는 방법이 보고 되어 있다(Uchida et al. Carbohydr. Res. 287:271-274. 1996). 그러나 반응과정에서 말토오스, 말토트라이오스, 말토테트라오스 및 말토펜타오스가 다량으로 생성되기 때문에, 상기 방법의 경우에도 생산 수율이 저조하고 또한 부산물을 제거하는 정제과정이 요구되는 문제점이 있으며, 제조 원료로 사용되는 감마-사이클로덱스트린의 가격이 매우 높기 때문에 산업적 생산시 생산 경비의 증가가 불가피 하다. In addition, there has been reported a method of enzymatically synthesizing by applying cyclomaltodextrinase (Cyclomaltodextrinase, CDase) to gamma-cyclodextrin as a method for producing maltooctaose using an enzyme (Uchida et al. Carbohydr. Res . 287: 271-274. 1996). However, since maltose, maltotriose, maltotetraose and maltopentaose are produced in a large amount in the reaction process, there is a problem in that even in the above method, a production yield is low and a purification process for removing by-products is required. Because of the high price of gamma-cyclodextrin used in the production process, an increase in production costs is inevitable in industrial production.

본원발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 노스탁속 균주에서 유래한 아밀로플루란네이즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an amylofluranease derived from Nostak strains in order to solve the problems of the prior art.

또한, 본원 발명은 상기 아밀로플루란네이즈를 생산하는 생산방법 및 형질전환체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a production method and a transformant for producing the amylofluranease.

또한, 본원 발명은 녹말을 포함하는 기질에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase)를 반응시켜 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing malto oligosaccharides containing maltooctaose by reacting amylopullulanase (amylopullulanase) derived from Nostak strains to a substrate containing starch.

본원 발명자는 노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp. PCC73102)에서 유래한 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase)의 알파-1,4 글루코시드 결합의 가수분해 속도가 사슬길이에 대해 선택적이어서, 녹말을 기질로 하여 가수분해반응을 진행시키는 경우 글로코오스 분자수 7 내지 9인 말토헵타오스(maltoheptaose, G7), 말토옥타오스(maltooctaose, G8) 및 말토노나오스(maltononaose, G9)를 주요 산물로 하는 말토올리고당(maltooligosaccharide) 혼합물, 특히 말토옥타오스를 주요 산물로 하는 말토올리고당 혼합물을 제조할 수 있으므로, 상기 효소와 기질간의 반응 시간, 반응 조건 및 기질 대비 효소양을 조절함으로써 녹말로부터 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 용이하게 고순도로 제조할 수 있다는 것을 발견하여 본원 발명을 완성하였다.The inventors have found that the hydrolysis rate of alpha-1,4 glucoside bonds of amylopullulanase derived from Nostoc sp. PCC73102 ( Nostoc sp. PCC73102) is selective for chain length, so that starch is used as a substrate. In order to proceed with the hydrolysis reaction, maltoheptaose (maltoheptaose (G7), maltooctatase (G8), maltooctaose (maltooctaose (G8) and maltononaose (G9)) having 7 to 9 glocose molecules (maltogosaccharides as main products) maltooligosaccharide mixtures, in particular maltooligosaccharide mixtures containing maltooctaose as the main product, can be prepared, by controlling the reaction time between the enzyme and the substrate, the reaction conditions and the amount of enzyme relative to the substrate malto oligosaccharides containing maltooctaose from starch The present invention was completed by discovering that it can be easily prepared in high purity.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본원발명은 노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래한 아밀로플루란네이즈를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an amylofluranease derived from Nostoc sp.

본원 발명은 또한, 상기 아밀로플루란네이즈 생산하는 생산방법 및 이를 생산하는 형질전환체를 제공한다.The present invention also provides a production method for producing the amylofluranease and a transformant for producing the same.

본원 발명은 또한, 녹말을 포함하는 기질에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈(amylopullulanase)를 반응시켜 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing maltooligosaccharides containing maltooctaose by reacting amylopullulanase derived from Nostak strains to a substrate containing starch.

이하 본원 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본원 발명에서 제공하는 아밀로플루란네이즈는 노스탁속 균주(Nostoc sp.), 바람직하게는 노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp PCC73102)에서 유래한 것이다. 상기 아밀로플루란네이즈는 25℃에서 최적 활성을 나타내고, 10℃ 내지 40℃에서 최적 활성의 60 % 이상의 활성을 나타내는 효소이다. 또한, 상기 아밀로플루란네이즈는 pH 7.5에서 최적 활성을 나타내고, pH 7.0 내지 pH 8.0에서 최적 활성의 50% 이상의 활성을 나타내는 효소이다. 바람직하게는 상기 아밀로플루란네이즈는 20℃ 내지 30℃ 및 pH 7.0 내지 pH 7.5에서 높은 활성을 나타내는 효소이다. The amylofluranease provided in the present invention is derived from Nostoc sp., Preferably from Nostoc sp. PCC73102 ( Nostoc sp PCC73102). The amylofluranease is an enzyme that exhibits optimal activity at 25 ° C and exhibits 60% or more of optimal activity at 10 ° C to 40 ° C. In addition, the amylofluranease is an enzyme that exhibits optimal activity at pH 7.5 and exhibits at least 50% of the optimal activity at pH 7.0 to pH 8.0. Preferably the amylofluranease is an enzyme that exhibits high activity at 20 ° C to 30 ° C and at pH 7.0 to pH 7.5.

본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 분자량이 55.2 kDa 내지 55.8 kDa이고, 바람직하게는 약 55.5 kDa이며, 바람직하게는 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 폴리펩타이드일 수 있다. Amylofluranease of the present invention may be a polypeptide having a molecular weight of 55.2 kDa to 55.8 kDa, preferably about 55.5 kDa, and preferably having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 알파-1,4-글루코시드 결합 및 알파-1,6-글루코시드 결합 가수분해 활성을 가지며, 상세하게는 플루란(pullulan)을 최적 기 질로 하고, 플루란의 알파-1,6-글루코시드 결합을 분해하여 말토트라이오스를 생성하며, 말토올리고당의 알파-1,4-글루코시드 결합에 대해서 가수분해능을 가진다. 또한, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 전분을 포함한 녹말이 가지는 알파-1,6 글루코시드 결합을 분해하여 말토올리고당을 생성할 수 있으며, 상기 녹말 또는 전처리된 녹말을 분해하여 말토올리고당을 생성할 수 있고, 말토올리고당을 가수분해할 수 있으나, 사이틀로덱스트린(cyclodextrin)을 가수분해할 수 없다.Amylofluranease of the present invention has alpha-1,4-glucoside linkage and alpha-1,6-glucoside linkage hydrolytic activity, and in detail, pullulan is an optimal substrate, It decomposes the alpha-1,6-glucoside bond of to produce maltotriose, and has hydrolyzing ability against the alpha-1,4-glucoside bond of maltooligosaccharide. In addition, the amylofluranease of the present invention can produce malto oligosaccharides by decomposing alpha-1,6 glucoside bonds of starch including starch, and decomposing the starch or pretreated starch to produce malto oligosaccharides. Can hydrolyze maltooligosaccharides, but cannot hydrolyze cyclodextrins.

본 발명에서 말토올리고당은 글루코오스 분자수 3개 이상이 알파-1,4 결합으로 결합된 당을 의미하며, 구체적으로 글루코오스 분자수 3개 내지 50개인 말토올리고당, 바람직하게는 글루코오스 분자수 3개 내지 30개인 말토올리고당, 더욱 바람직하게는 글루코오스 분자수 3개 내지 20개인 말토올리고당일 수 있으며, 일 예로, 말토테트라오스(G4), 말토펜타오스(G5), 말토헥사오스(G6), 말토헵타오스(G7), 말토옥타오스(G8), 말토노나오스(G9), 말토데카오스(G10), 말토언데카오스(G11) 또는 말도토데카오스(G12)일 수 있고, 가장 바람직하게는 말토옥타오스일 수 있다. Maltooligosaccharide in the present invention refers to a sugar in which three or more glucose molecules are bound by alpha-1,4 bonds, and specifically, malto oligosaccharides having 3 to 50 glucose molecules, preferably malto oligosaccharides having 3 to 30 glucose molecules. And, more preferably, may be malto oligosaccharide having 3 to 20 glucose molecules, for example, maltotetraose (G4), maltopentaose (G5), maltohexaose (G6), maltoheptaose (G7), malto It may be octaose (G8), maltononaose (G9), malto decaos (G10), malto de decause (G11) or maldoto de chaos (G12), most preferably maltooctaose.

특히, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈의 알파-1,4 글루코시드 결합에 대한 가수분해능 및 가수분해속도는 사슬길이 즉, 글루코오스 분자수에 대해 선택적인 특징이 있다. In particular, the hydrolysis capacity and hydrolysis rate for the alpha-1,4 glucoside bonds of the amylofluranease of the present invention are selective for the chain length, that is, the number of glucose molecules.

구체적으로, 말토올리고당을 기질로 하는 경우, 말토트라이오스 이하의 기질은 가수분해를 하지 못하나, 글루코오스 4개 이상의 말토올리고당이 가지는 알파-1,4-글루코시드 결합에 대해서 가수분해능을 가진다. Specifically, when maltooligosaccharide is used as the substrate, the substrate below the maltotriose cannot hydrolyze, but has hydrolysis ability against alpha-1,4-glucoside bonds of glucose 4 or more maltooligosaccharides.

또한, 상기 아밀로플루란네이즈는 글루코오스 분자수에 대한 선택적 가수분 해능에 대한 특징이 있다. 구체적으로, 상기 아밀로플루란네이즈는 25 ℃ 및 pH 7의 조건에서 반응시켜, 글로코오스의 양을 정량하여 측정한 결과, 말토옥타오스의 Km/Kcat 값이 말토헵타오스의 Km/Kcat 값에 비하여 2.5 배 내지 3.5 배, 바람직하게는 3 배이고, 말토노나오스의 Km/Kcat 값이 말토옥타오스의 Km/Kcat 값의 55 배 내지 65 배, 바람직하게는 59 배 내지 63 배, 더욱 바람직하게는 60 배 내지 62배, 가장 바람직하게는 61 배 높은 특징이 있다. 상기한 특징에 의하여, 상기 효소를 이용하여 녹말을 가수분해하여 말토올리고당 혼합물을 제조하는 경우, 상기 말토올리고당 혼합물의 주성분은 글로코오스 분자수 7 내지 11의 말토올리고당, 바람직하게는 말토헵타오스, 말토옥타오스 및 말토노나오스, 가장 바람직하게는 말토옥타오스일 수 있다. In addition, the amylofluranease is characterized by selective hydrolytic ability to the number of glucose molecules. Specifically, the amyl as pullulan tyrosinase are 25 ℃ and pH was reacted under the conditions of 7, glow was measured to quantify the amount of coarse, malto-octahydro OSU of K m / Kcat value of malto cyclohepta agarose K m / Kcat than the value 2.5 times to 3.5 times, preferably 3 times, say 55 times to 65 times the K m / Kcat value of the buttocks or this K m / Kcat value of agarose malto octa agarose, preferably 59 times to 63 times , More preferably 60 to 62 times, most preferably 61 times higher. According to the above characteristics, when the starch is hydrolyzed by using the enzyme to prepare a maltooligosaccharide mixture, the main component of the maltooligosaccharide mixture is malto oligosaccharides having a molecular weight of 7 to 11 of the glucose, preferably maltoheptaose, maltoocta Os and maltononaose, most preferably maltooctaose.

또한, 상기한 특징에 의해 녹말을 기질로 하여 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 반응시키는 경우 효소양, 반응 시간 및 반응 조건을 조절함으로써 녹말로부터 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당, 바람직하게는 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고, 말토헵타오스, 말토노나오스 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 말토올리고당, 보다 바람직하게는 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고 글루코오스 분자수 7, 및 글루코오스 분자수 9 내지 11개의 말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 더욱 포함하는 말토올리고당, 가장 바람직하게는 말토옥타오스를 용이하게 고순도로 수득할 수 있다. Further, when the amylofluranease of the present invention is reacted with starch as a substrate, malto-oligosaccharides containing maltooctaose from starch, preferably maltose, are controlled by adjusting the amount of enzyme, reaction time and reaction conditions. Malto oligosaccharide further comprising octaose as a main component, and further comprising maltoheptaose, maltononase or a mixture thereof, more preferably maltooctaose as a main component, glucose number 7, and number of glucose molecules 9 to 11 Maltooligosaccharides, more preferably maltooctaose, further comprising one or more selected from the group consisting of maltooligosaccharides can be easily obtained in high purity.

본원 발명의 아밀로플루란네이즈의 유전자는 서열번호 4의 단백질을 암호하 는 핵산 서열을 포함하는 폴리뉴클레오티드로 구성된다. 상기 서열번호 4의 단백질을 암호하는 핵산 서열의 예로는 서열번호 3으로 기재한 핵산 서열이 있다. 상기 서열번호 3의 유전자 서열은 도 2에 나타내었다.The gene of amylofluranease of the present invention is composed of a polynucleotide comprising a nucleic acid sequence encoding a protein of SEQ ID NO: 4. An example of a nucleic acid sequence encoding the protein of SEQ ID NO: 4 is a nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. The gene sequence of SEQ ID NO: 3 is shown in FIG. 2.

본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 노스탁속 균주로부터 분리하거나 유전공학적인 방법으로 제조될 수 있다. 상기 유전공학적인 방법은 통상의 공지된 방법일 수 있고, 원핵생물, 진핵생물 또는 진핵생물에서 유래된 진핵세포를 이용하여 단백질을 생산하는 방법일 수 있다. 바람직하게는 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 제조하는 방법은 미생물 발현 생산시스템을 통하여 생산할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Amylofluranease of the present invention can be isolated from Nostak strains or prepared by genetic engineering methods. The genetic engineering method may be a conventionally known method, and may be a method for producing a protein using eukaryotic cells derived from prokaryote, eukaryote or eukaryote. Preferably, the method for producing amylofluranease of the present invention may be produced through a microbial expression production system, but is not limited thereto.

일 예로, 아밀로플루란네이즈의 생산방법은 (a) 노스탁속 균주에서 분리된 아밀로플루란네이즈를 코딩하는 DNA 서열을 벡터에 삽입하여 재조합 벡터를 제조하는 단계; (b) 상기 재조합 벡터를 숙주세포에 도입하여 형질전환체를 제조하는 단계; (c) 상기 형질전환체를 배양하여 아밀로플루란네이즈를 생산하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.For example, the production method of amylofluranease comprises the steps of: (a) preparing a recombinant vector by inserting a DNA sequence encoding amylofluranease isolated from a Nostagus strain into a vector; (b) introducing the recombinant vector into a host cell to prepare a transformant; (c) culturing the transformant may include producing amylofluranease.

상기 (a) 단계에서, 상기 재조합 벡터는 상기 아밀로플루란네이즈를 코딩하는 유전자가 발현가능하도록 공지의 벡터에 삽입된 재조합 벡터일 수 있다. 상기 공지의 벡터는 숙주세포의 종류에 따라 적절하게 선택하여 사용될 수 있으며, 바람직하게는 미생물, 더욱 바람직하게는 효모, 대장균 또는 곰팡이에서 이종 단백질을 발현하기 위해 제안된 모든 종류의 벡터일 수 있다. 또한 상기 벡터는 통상의 선별마커, 리포터 유전자 또는 재조합 단백질의 분리를 용이하게 하기 위한 수단을 더욱 포함할 수 있다. 상기 선별마커는 항생제 내성 유전자 또는 옥소트로피에 관련된 유전자일 수 있다.In the step (a), the recombinant vector may be a recombinant vector inserted into a known vector so that the gene encoding the amylofluranease can be expressed. The known vector may be appropriately selected and used according to the type of host cell, and may be any type of vector proposed for expressing a heterologous protein in a microorganism, more preferably in yeast, E. coli or fungus. In addition, the vector may further comprise means for facilitating the separation of conventional selection markers, reporter genes or recombinant proteins. The selection marker may be an antibiotic resistance gene or a gene related to oxotropy.

상기 벡터는 숙주세포의 종류에 따라 적합한 벡터를 선택하여 사용할 수 있다. 일 예로, T7 프로모터, T7 전사종결인자 및 선별마커로 가나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자를 가지는 pET-29b(+)벡터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The vector may be selected and used according to the type of host cell. For example, it may be a pET-29b (+) vector having a Kanamycin resistance gene as a T7 promoter, a T7 transcription terminator and a selection marker, but is not limited thereto.

상기 재조합 벡터는 바람직하게는 서열번호 4의 아밀로플루란네이즈를 코딩하는 DNA와 pET-29b(+)를 결합하여 제조한 pETNPul6xH일 수 있다. 상기 재조합 벡터 pETNPul6xH의 개열지도는 도 3에 나타내었다.The recombinant vector may be preferably pETNPul6xH prepared by combining pET-29b (+) with DNA encoding amylofluranease of SEQ ID NO: 4. A cleavage map of the recombinant vector pETNPul6xH is shown in FIG. 3.

상기 (b) 단계는 형질전환체를 제조하는 단계로, 상기 숙주세포는 원핵생물, 진핵생물 또는 진핵생물 유래 세포일 수 있으며, 바람직하게는 대장균, 유산균, 효모 또는 곰팡이일 수 있다. 형질전환체를 제조하는 방법은 통상의 방법일 수 있으며, 바람직하게는 CaCl2 및 열충격(heat-shock)을 이용하여 형질전환체를 제조하는 방법일 수 있다.Step (b) is to prepare a transformant, the host cell may be a prokaryote, eukaryote or eukaryote-derived cells, preferably E. coli, lactic acid bacteria, yeast or fungi. The method for preparing a transformant may be a conventional method, and preferably, may be a method for preparing a transformant using CaCl 2 and heat-shock.

상기 (c) 단계는 형질전환체를 배양하여 아밀로플루란네이즈를 생산하는 단계로 형질전환체를 배양하는 배지는 숙주세포에 따라 적합한 배지를 선택할 수 있으며, 배양 조건 역시 숙주세포에 따라 적합한 조건을 선택할 수 있다.Step (c) is a step of culturing the transformant to produce amylofluranease. The medium for culturing the transformant may select a suitable medium according to the host cell, and the culture conditions may also be suitable for the host cell. Can be selected.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 형질전체인 Escherichia coli(E. coli) BL21(DE3)/pETNPul6xH는 2007년 1월 2일자로 대한민국 대전광역시 유성구 어은동에 소재한 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁하였으며, 2007년 1월 2일자에 기탁번호 KCTC 11059BP를 부여받았다. Escherichia coli ( E. coli ) BL21 (DE3) / pETNPul6xH, a transgenic whole prepared according to one embodiment of the present invention, was deposited at the Korea Institute of Biotechnology and Biotechnology Center, Eoeun-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Korea on January 2, 2007. On January 2, 2007, they were given accession number KCTC 11059BP.

구체적으로, 상기 형질전환체인 Escherichia coli BL21(DE3)/pETNPul6xH(KCTC 11059BP)는 노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래되고, 25 ℃ 및 pH 7의 조건에서 반응시켜, 글로코오스의 양을 정량하여 측정한 말토옥타오스의 Km/Kcat 값이 말토헵타오스의 Km/Kcat 값에 비하여 2.5 배 내지 3.5 배이고, 말토노나오스의 Km/Kcat 값이 말토옥타오스의 Km/Kcat 값의 55 배 내지 65배인 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 아밀로플루란네이즈를 생산할 수 있는 것이다.Specifically, the transformant Escherichia coli BL21 (DE3) / pETNPul6xH (KCTC 11059BP) is derived from the Nostak strain ( Nostoc sp.), And reacted at 25 ℃ and pH 7 conditions to quantify the amount of glocose a malto-octahydro agarose K m / Kcat value of malto cyclohepta OSU 2.5 times to 3.5 times than the K m / Kcat value of, say buttocks Naos K m / Kcat value of K m / Kcat value of malto-octahydro OSU of measurement It is possible to produce amylofluranease having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 which is 55 to 65 times.

상기 형질전화체인 E. coli BL21(DE3)/pETNPul6xH(KCTC 11059BP)를 배양하여 아밀로플루란네이즈를 생산하는 단계는 상기 형질전환체를 단백질 생산을 위한 재조합 단백질이 형질전환된 형질전환체를 이용하여 단백질을 생산하는 통상의 방법으로 수행할 수 있으며, 상세하게는 상기 형질전환체를 카나마이신이 첨가된 LB배지에서 30℃ 내지 37℃의 조건으로 600nm에서 흡광도가 0.6이 될 때까지 배양한 후, 배지의 온도를 15℃ 내지 30℃로, 바람직하게는 20℃ 내지 25℃로 낮추고, IPTG를 최종농도 0.1 내지 10 mM로 첨가하여 15℃ 내지 30℃, 바람직하게는 20℃ 내지 25℃에서 4 내지 10시간 배양하고, 상기 배양된 세포내 발현된 아밀로플루란네이즈를 분리 또는 정제, 상세하게는 균체수득, 균체 파쇄 또는 용혈(lysis), 상청액 분리 및 크로마토그래피를 수행하여 정제할 수 있다.Producing amylofluranease by culturing the transformant E. coli BL21 (DE3) / pETNPul6xH (KCTC 11059BP) using the transformant transformed with a recombinant protein for protein production It can be carried out by a conventional method for producing a protein, and in detail, the transformant is incubated in LB medium to which kanamycin is added at 600nm under conditions of 30 ℃ to 37 ℃ until the absorbance is 0.6, The temperature of the medium is lowered to 15 ° C. to 30 ° C., preferably 20 ° C. to 25 ° C., and IPTG is added at a final concentration of 0.1 to 10 mM to 4 to 30 ° C., preferably 20 ° C. to 25 ° C. After incubating for 10 hours, the cultured expressed intracellular amyloflurane can be purified by separation or purification, specifically, cell harvest, cell disruption or hemolysis (lysis), supernatant separation and chromatography.

일 예로, 상기 형질전환체의 배양은 카나마이신이 첨가된 LB배지에서 30 내 지 37℃에서 배양하여 600nm에서 흡광도가 0.6이 될 때까지 배양한 후, 배지의 온도를 15 내지 25℃로 낮추고, IPTG를 최종농도 0.1 내지 10 mM로 첨가하여 15 내지 25℃에서 4 내지 10시간 배양하는 방법으로 수행할 수 있다.For example, the culture of the transformant is incubated at 30 to 37 ℃ in LB medium added with kanamycin and cultured at 600nm until the absorbance is 0.6, the medium temperature is lowered to 15 to 25 ℃, IPTG It can be carried out by adding the final concentration of 0.1 to 10 mM incubated at 15 to 25 ℃ for 4 to 10 hours.

또한, 상기 아밀로플루란네이즈를 생산하는 단계는 상기 형질전환체를 배양한 후에, 상기 형질전환체를 배양한 배양액으로부터 아밀로플루란네이즈를 분리 또는 정제하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. In addition, the step of producing the amylofluranease may further comprise the step of separating or purifying the amylofluranease from the culture medium in which the transformant is cultured, after culturing the transformant.

일 예로, 상기 배양액에 존재하는 상기 형질전환체를 파쇄하는 단계, 상기 형질전환체를 파쇄한 배양액을 원심분리한 후에 상등액을 취하는 단계, 상기 상등액을 열처리하는 단계 및 상기 열처리한 상등액에 대해 니켈 친화성 크로마토그래피를 실시하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.For example, crushing the transformant present in the culture solution, taking a supernatant after centrifuging the culture medium crushed the transformant, heat-treating the supernatant and the nickel supernatant to the heat-treated supernatant The method may further comprise performing chemical chromatography.

상기 크로마토그래피는 상세하게는 또는 니켈 친화성 크로마토그래피(Ni-NTA 친화성 크로마토그래피), DEAE-toyopearl 크로마토그래피 또는 GPC(gel permeation chromatography)순으로 실시하는 이온교환 크로마토그래피일 수 있으며, 바람직하게는 니켈 친화성 크로마토그래피일 수 있다. The chromatography may be specifically or an ion exchange chromatography performed in the order of nickel affinity chromatography (Ni-NTA affinity chromatography), DEAE-toyopearl chromatography, or gel permeation chromatography (GPC), preferably Nickel affinity chromatography.

또한, 본원 발명은 녹말을 포함하는 기질에 노스탁속 균주에서 유래하는 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing malto oligosaccharides containing maltooctaose by reacting amylofluranease derived from the Nostak strains to a substrate containing starch.

보다 상세하게는, 상기 제조방법은 녹말을 포함하는 기질에 노스탁속 균주에서 유래되고, 알파-1,4-글루코시드 결합 및 알파-1,6-글루코시드 결합 가수분해 활성을 가지며, 플루란의 알파-1,6-글루코시드 결합을 가수분해할 수 있고, 녹말을 기질로 하여 말토옥타오스를 주산물로 포함하는 말토올리고당 혼합물을 생성할 수 있는 아밀로플루란네이즈, 바람직하게는 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 아밀로플루란네이즈를 0℃ 내지 40℃, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃ 및 pH 7.0 내지 pH 8.0, 바람직하게는 pH 7.0 내지 pH 7.5에서 반응시켜 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 방법일 수 있다.More specifically, the production method is derived from the Nostak strain, the substrate containing the starch, has alpha-1,4-glucoside binding and alpha-1,6-glucoside binding hydrolytic activity, pullulan Amylofluranease, capable of hydrolyzing alpha-1,6-glucoside bonds of and producing a malto-oligosaccharide mixture comprising maltooctaose as a main product based on starch, preferably SEQ ID NO: 4 Amylofluranease having an amino acid sequence of is reacted at 0 ° C. to 40 ° C., preferably 20 ° C. to 30 ° C., and pH 7.0 to pH 8.0, preferably pH 7.0 to pH 7.5, malto octane-containing maltose. It may be a method for preparing an oligosaccharide.

상기 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈는 알파-1,4-글루코시드 결합 및 알파-1,6-글루코시드 결합 가수분해 활성을 가지며, 상세하게는 플루란(pullulan)을 최적 기질로 하고, 플루란의 알파-1,6-글루코시드 결합을 분해하여 말토트라이오스를 생성하며, 말토올리고당의 알파-1,4-글루코시드 결합에 대해서 가수분해능을 가지고, 전분을 포함한 녹말이 가지는 알파-1,6 글루코시드 결합을 분해하여 말토올리고당을 생성할 수 있으며, 상기 녹말의 분해에 의해 생성된 긴 사슬 길이의 말토올리고당을 가수분해할 수 있으나, 사이틀로덱스트린(cyclodextrin)을 가수분해할 수 없는 효소일 수 있다. 바람직하게는 상기 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈는 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 것일 수 있다.The amylofluranease derived from the Nostak genus strain has alpha-1,4-glucoside binding and alpha-1,6-glucoside binding hydrolytic activity, and in detail, pullulan is used as an optimal substrate. Decomposes the alpha-1,6-glucoside linkage of flulan to produce maltotriose, has hydrolyzability to the alpha-1,4-glucoside linkage of maltooligosaccharides, and has alpha- The 1,6 glucoside bond can be decomposed to produce maltooligosaccharides, and the long chain length malto oligosaccharides produced by the decomposition of the starch can be hydrolyzed, but the cyclodextrin cannot be hydrolyzed. It may be an enzyme. Preferably, the amylofluranease derived from the Notaxin strain may have an amino acid sequence of SEQ ID NO.

상기 말토올리고당은 말토옥타오스를 주성분으로 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게는 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고, 말토헵타오스, 말토노나오스 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고, 글루코오스 분자수 7, 및 글루코오스 분자수 9 내지 11개의 말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 더욱 포함하는 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 말토옥타오스일 수 있다.The maltooligosaccharide may include maltooctaose as a main component, preferably maltooctaose as a main component, and may further include maltoheptaose, maltononaose or a mixture thereof, and more preferably. Preferably, maltooctaose is included as a main component, and may further include one or more selected from the group consisting of glucose molecule number 7, and glucose molecule number 9 to 11 maltooligosaccharides, and most preferably maltooctaose.

본 발명에 있어서, 주성분이라 함은 말토올리고당이 두 종류의 말토올리고당으로 이루어진 경우에는 전체 말토올리고당을 기준으로 51 중량% 이상, 세 종류의 말토올리고당으로 이루어진 경우에는 전체 말토올리고당을 기준으로 40 중량 % 이상, 네 종류의 말토올리고당으로 이루어진 경우에는 전체 말토올리고당을 기준으로 30 중량% 이상인 성분을 의미하며, 바람직하게는 30 중량% 내지 99.9 중량%, 더욱 바람직하게는 40 중량% 내지 90 중량%인 것을 의미한다. In the present invention, the main component is at least 51% by weight based on the total malto oligosaccharide, if the malto oligosaccharide consists of two types of malto oligosaccharide, 40% by weight based on the total malto oligosaccharide In the case of the four kinds of maltooligosaccharides, it means a component which is 30% by weight or more based on the total maltooligosaccharides, preferably 30% by weight to 99.9% by weight, and more preferably 40% by weight to 90% by weight. it means.

일 예로, 말토올리고당이 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당으로 이루어진 경우에는 전체함량을 기준으로 주성분인 상기 말토옥타오스가 30 중량% 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 40 중량% 내지 70 중량% 포함될 수 있다. 또한, 말토올리고당이 글로코오스 분자수 7 내지 9개인 말토올리고당으로 이루어진 경우에는 전체함량을 기준으로 주성분인 상기 말토옥타오스가 40 중량% 내지 90 중량%, 더욱 바람직하게는 45 중량% 내지 80 중량% 포함될 수 있다.For example, when maltooligosaccharides are composed of malto oligosaccharides having 7 to 11 glucose molecules, 30 to 80 wt% of the maltooctaose, which is the main component, based on the total content, more preferably 40 to 70 wt% Can be. In addition, when the malto oligosaccharide is composed of malto oligosaccharides having 7 to 9 molecules of glocose, 40% to 90% by weight of the maltooctaose, which is the main component, based on the total content, more preferably 45% to 80% by weight. Can be.

또한, 상기 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고, 말토헵타오스, 말토노나오스 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 말토올리고당은 바람직하게는 말토올리고당 혼합물 중, 말토헵타오스와 말토옥타오스의 함량이 중량기준으로 1:3 내지 1:5(말토헵타오스:말토옥타오스)이고, 말토노나오스와 말토옥타오스의 함량이 중량기준으로 1:2 내지 1:4(말토노나오스:말토옥타오스)인 혼합물인 것일 수 있다. In addition, the malto oligosaccharide comprising maltooctaose as a main component, and further comprising maltoheptaose, maltononaose, or a mixture thereof, preferably, the content of maltoheptaose and maltooctaose in the malto oligosaccharide mixture is heavy 1: 3 to 1: 5 (maltoheptaose: maltooctaose) on the basis of the content of maltononas and maltooctaose 1: 2 to 1: 4 (maltononose: maltooctaose) by weight It may be a phosphorus mixture.

상기 말토헵타오스와 말토옥타오스의 함량은 중량기준으로 1:3 내지 1:5(말토헵타오스:말토옥타오스), 바람직하게는 1:3.5 내지 1:4.75, 더욱 바람직하게는 1:3.75 내지 1:4.5일 수 있고, 상기 말토노나오스와 말토옥타오스의 함량은 중량기준으로 1:2 내지 1:4(말토노나오스:말토옥타오스), 바람직하게는 1:2.25 내지 1:3.5, 더욱 바람직하게는 1:2.5 내지 1:3.25일 수 있다.The content of maltoheptaose and maltooctaose is 1: 3 to 1: 5 (maltoheptaose: maltooctaose) by weight, preferably 1: 3.5 to 1: 4.75, more preferably 1: 3.75 to 1: 4.5, and the content of maltononaose and maltooctaose is 1: 2 to 1: 4 (maltononaose: maltooctaose) by weight, preferably 1: 2.25 to 1: 3.5, More preferably, it may be 1: 2.5 to 1: 3.25.

상기 녹말은 포도당(D-글루코오스)이 축합반응을 일으키면서 길게 연결되어 만들어지는 다당류를 의미하며, 전분이라고 명칭될 수 있다. 상기 녹말은 바람직하게는 아밀로오스, 아밀로펙틴, 가용성 녹말, 쌀 전분, 옥수수 전분, 감자 전분 및 밀 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 녹말을 포함하는 기질은 바람직하게는 녹말 수용액일 수 있으나, 생산되는 물질의 종류 및 용도에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. The starch refers to a polysaccharide produced by long linking of glucose (D-glucose) to cause a condensation reaction, and may be referred to as starch. The starch may preferably be at least one selected from the group consisting of amylose, amylopectin, soluble starch, rice starch, corn starch, potato starch and wheat starch. The substrate containing starch may preferably be an aqueous solution of starch, but may be appropriately selected depending on the type and use of the material to be produced, but is not limited thereto.

상기 효소반응은 10℃ 내지 40℃, 바람직하게는 20℃ 내지 30℃ 및 pH 7.0 내지 pH 8.0, 바람직하게는 pH 7.0 내지 pH 7.5일 수 있다.The enzyme reaction may be 10 ℃ to 40 ℃, preferably 20 ℃ to 30 ℃ and pH 7.0 to pH 8.0, preferably pH 7.0 to pH 7.5.

또한, 상기 효소반응에서 효소의 첨가량 및 반응시간은 기질 5 mg을 기준으로 상기 아밀로플루란네이즈를 1.5 mg 내지 14.6 mg, 바람직하게는 2.9 mg 내지 5.8 mg 첨가하여 1시간 내지 48시간, 바람직하게는 2시간 내지 24시간, 더욱 바람직하게는 3시간 내지 15시간을 반응시켜 수행하는 것일 수 있다. In addition, the addition amount and reaction time of the enzyme in the enzyme reaction is 1.5 to 14.6 mg, preferably 2.9 mg to 5.8 mg of the amyloflurane based on 5 mg of the substrate, preferably 1 hour to 48 hours. May be performed by reacting 2 hours to 24 hours, more preferably 3 hours to 15 hours.

상기 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 제조방법은 상기 녹말을 포함하는 기질에 디브랜칭 효소(debranching enzyme)를 첨가하여 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 전처리 단계는 상기 아밀로플루란네이즈를 상기 기질에 반응시키기 전에, 상기 녹말의 알파-1,6 글루코시드 결합을 가수분해하여, 알파-1,6 글루코시드 결합을 제거함으로써, 상기 녹말을 선형 말토올리고당 으로 제조하는 단계일 수 있다. The manufacturing method of preparing malto oligosaccharides containing maltooctaose may further include a step of pretreatment by adding a debranching enzyme to the substrate containing starch. The pretreatment step hydrolyzes the alpha-1,6 glucoside bonds of the starch and removes the alpha-1,6 glucoside bonds before reacting the amylofluranease to the substrate, thereby linearizing the starch. It may be a step of preparing to maltooligosaccharide.

상기 디브랜칭 효소는 알파-1,6 글루코시드 결합을 선택적으로 가수분해하는 효소를 의미하며, 바람직하게는 아이소아밀레이즈(isoamylase)일 수 있다.The debranching enzyme refers to an enzyme that selectively hydrolyzes alpha-1,6 glucoside bonds, and preferably may be isoamylase.

상기 전처리 단계는 40℃ 내지 70℃, 바람직하게는 60℃ 내지 65℃ 및 pH 4 내지 pH 5, 바람직하게는 pH 4.3 내지 pH 4.5에서, 기질 5 mg을 기준으로 상기 디브랜칭 효소를 0.2 mg 내지 0.4 mg, 바람직하게는 0.3 mg 내지 0.4 mg 첨가하여 10시간 내지 80시간, 바람직하게는 30시간 내지 70시간을 반응시켜 수행할 수 있다. The pretreatment step comprises 0.2 mg to 0.4 of the debranching enzyme based on 5 mg of the substrate at 40 ° C. to 70 ° C., preferably 60 ° C. to 65 ° C. and pH 4 to pH 5, preferably pH 4.3 to pH 4.5. mg, preferably 0.3 mg to 0.4 mg may be added to react for 10 hours to 80 hours, preferably 30 hours to 70 hours.

또한, 상기 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 제조방법은 말토올리고당 농축 단계를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the manufacturing method for producing maltooligosaccharides containing maltooctaose may further comprise a maltooligosaccharide concentration step.

상세하게는, 녹말에 아밀로플루란네이즈를 첨가하고 반응을 시켜 제조된 반응액 즉, 상기 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당에 유기용매를 가하여 불순물을 제거하고, 상기 불순물을 제거한 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당에서 말토옥타오스의 함량을 높이는 농축 단계를 추가로 포함할 수 있다.In detail, an organic solvent is added to a reaction solution prepared by adding amylofluranease to the starch and reacting, that is, malto-oligosaccharide including maltooctaose, to remove impurities, and to remove maltooctaose. It may further include a concentration step of increasing the content of maltooctaose in the malto oligosaccharide comprising.

상기 유기용매는 알콜일 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알콜일 수 있고, 더욱 바람직하게는 에탄올일 수 있다. The organic solvent may be an alcohol, preferably an alcohol having 1 to 4 carbon atoms, more preferably ethanol.

상기 유미용매를 가하여 불순물을 제거하는 농축 단계는Concentration step of removing impurities by adding the non-solvent

상기 녹말을 포함하는 기질에 아밀로플루란네이즈를 첨가하고 반응을 시켜 제조된 말토올리고당에 유기용매를 가하고 원심분리를 수행하는 단계; 및 상기 원심분리에 의해 얻어진 상등액만을 수거하여 침전물을 제거하는 단계일 수 있다. 상기 농축 단계에 의해, 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당이 제거될 수 있다.Adding an organic solvent to maltooligosaccharide prepared by adding amylofluranease to the substrate containing starch and reacting the same, and performing centrifugation; And it may be a step of removing the precipitate by collecting only the supernatant obtained by the centrifugation. By the concentration step, maltooligosaccharide having a glucose number of 12 or more can be removed.

또한, 상기 상등액에 유기용매를 가하고 원심분리를 수행하는 단계 및 상기 원심분리에 의해 얻어진 상등액을 제거하여 침전물을 얻는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 상기 상등액을 제거하여 글루코오스 분자수 6개 이하인 말토올리고당이 제거됨으로써, 글루코오스 분자수 7 내지 11개의 말토올리고당, 바람직하게는 글루코오스 분자수 7 내지 9개의 말토올리고당, 더욱 바람직하게는 말토옥타오스의 함량이 더욱 높아질 수 있다. In addition, the step of adding an organic solvent to the supernatant and performing centrifugation and removing the supernatant obtained by the centrifugation to obtain a precipitate may be further performed. By removing the supernatant to remove the malto oligosaccharide having a glucose number of 6 or less, the glucose molecule number of 7 to 11 malto oligosaccharides, preferably the glucose molecule number of 7 to 9 malto oligosaccharides, more preferably the content of maltooctaose can be higher. have.

일 예로, 상기 농축단계는 녹말에 아밀로플루란네이즈를 첨가하고 반응시켜 제조된 반응액에 에탄올을 상기 반응액 부피의 5배를 첨가한 후, 원심분리를 수행하고 상등액을 얻는다. 상기 원심분리에 의해 침전된 침전물의 제거를 통하여 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당을 제거할 수 있다. 또한, 상기 원심분리를 수행하고 얻은 상등액에 다시 동일한 부피 즉, 상기 녹말에 아밀로플루란네이즈를 첨가하고 반응시켜 제조된 반응액 부피의 5배의 에탄올을 추가적으로 가한 후, 원심분리를 수행하고 상등액을 제거한다. 상기 원심분리에 의해 침전된 침전물에는 글루코오스 분자수 6 내지 12개인 말토올리고당, 바람직하게는 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당이 포함되어 있으므로, 상기 상등액을 제거하여 글루코오스 분자수 5개 이하인 말토올리고당 등의 불순물을 제거할 수 있다. For example, in the concentration step, ethanol is added to the reaction solution prepared by adding amylofluranease to the starch and reacting with 5 times the volume of the reaction solution, followed by centrifugation to obtain a supernatant. By removing the precipitate precipitated by the centrifugation it is possible to remove maltooligosaccharide having a glucose molecule number of 12 or more. In addition, after centrifugation and additionally added 5 times the ethanol of the reaction solution prepared by adding the same volume, that is, amylofluranease to the starch and reacting to the supernatant, centrifugation was performed and the supernatant Remove it. The precipitate precipitated by the centrifugation contains malto oligosaccharides having 6 to 12 glucose molecules, and preferably malto oligosaccharides having 7 to 11 glucose molecules. Thus, the supernatant is removed to remove impurities such as malto oligosaccharides having 5 or less glucose molecules. Can be removed

한편, 상기 최초의 원심분리 후 제거한 침전물 즉, 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당으로 이루어진 침전물은 70℃ 내지 100℃, 바람직하게는 90℃ 내지 100℃의 증류수를 이용하여 수용화시킨 후, 상기의 아밀로플루란네이즈를 이 용하는 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당을 제조하는 말토올리고당 제조단계를 수행할 수 있다.On the other hand, the precipitate removed after the first centrifugation, that is, the precipitate consisting of malto oligosaccharide having a glucose number of 12 or more is solubilized with distilled water of 70 ℃ to 100 ℃, preferably 90 ℃ to 100 ℃, the amyl A malto oligosaccharide manufacturing step of preparing malto oligosaccharides including maltooctaose using rofluranease may be performed.

즉, 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당으로 이루어진 침전물은 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기의 아밀로플루란네이즈를 이용하는 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당 제조단계의 기질로 재사용될 수 있다.That is, the precipitate consisting of malto oligosaccharides having a glucose number of molecules of 12 or more can be reused as a substrate of the malto oligosaccharide manufacturing step including maltooctaose using the amyloflurane as shown in FIG. 1.

또한, 상기 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당 제조방법은 추가로 정제과정을 수행할 수 있다. 상기 정제과정은 크로마토그래피, 바람직하게는 액체 크로마토그래피 또는 음이온 교환 크로마토그래피를 수행하는 과정일 수 있다. 일예로, 상기 액체크로마토그래피는 젤투과컬럼을 이용하여 수행할 수 있다. 상기 크로마토그래피를 이용한 정제과정은 상기 농축과정 후에 수행할 수 있다.In addition, the malto oligosaccharide manufacturing method containing the maltooctaose may be further performed a purification process. The purification process may be a process of performing chromatography, preferably liquid chromatography or anion exchange chromatography. For example, the liquid chromatography may be performed using a gel permeation column. Purification using the chromatography may be carried out after the concentration.

상기 제조방법은 상기 정제과정을 통하여, 고순도의 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당, 바람직하게는 고순도의 말토헵타오스, 말토옥타오스 및 말토노나오스의 혼합물, 더욱 바람직하게는 고순도의 말토옥타오스를 제조할 수 있다.The preparation method is through the purification process, a mixture of high purity malto oligosaccharide having 7 to 11 glucose molecules, preferably high purity maltoheptaose, maltooctase and maltononaose, more preferably high purity maltooctaose Can be prepared.

본원 발명에 따른 녹말로부터 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당 제조방법은, 말토옥타오스를 주산물로 하는 말토올리고당을 손쉽게 제조할 수 있으며, 상기 방법에 의해 제조된 말토옥타오스를 주산물로 하는 말토올리고당, 바람직하게는 말토옥타오스를 주성분으로 포함하고, 글루코오스 분자수 7 및 9 내지 11개인 말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 더욱 포함하는 것인 말토올리고당, 더욱 바람직하게는 말토옥타오스는 저감미 신소재로서 식품에 널리 이용이 가능하 다. 또한 이로부터 분리정제를 통해 얻어지는 고순도 말토옥타오스 농축액은 혈중 아밀레이즈 활성 측정에 이용될 수 있어, 진단 시약의 원료용으로 널리 활용될 수 있다.Malto oligosaccharide manufacturing method comprising maltooctaose from starch according to the present invention, malto oligosaccharides containing maltooctaose as a main product can be easily produced, malto oligosaccharides containing maltooctaose produced by the above method as a main product, Preferably maltooctaose comprising as a main component, and further comprises one or more selected from the group consisting of malto oligosaccharides of 7 and 9 to 11 glucose molecules, more preferably maltooctaose is a new reduced rice material It is widely available in food. In addition, the high-purity maltooctaose concentrate obtained through the separation and purification from this can be used for the measurement of amylase activity in the blood, it can be widely used as a raw material for diagnostic reagents.

이상 살펴본 바와 같이, 본원 발명은 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 말토올리고당의 사슬 길이에 따른 가수분해 속도 차이를 이용하여, 녹말로부터 손쉽게 말토옥타오스를 반응액에 축적시켜, 말토옥타오스를 주산물로 하는 말토올리고당 혼합 농축액을 제조함으로써, 의약분야, 화학시약분야 또는 식품분야 등 다양한 분야에 사용되는 고순도의 말토옥타오스를 쉽고 간단하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 기술이 이용하던 값비싼 원료인 감마-싸이클로덱스트린을 경제적인 원료인 녹말로 대체함으로써 저가의 비용으로 말토옥타오스 농축액을 제조할 수 있어 산업적으로 그 이용가치가 매우 높다. As described above, the present invention easily accumulates maltooctaose from the starch in the reaction solution by using the hydrolysis rate difference according to the chain length of the maltooligosaccharide of the amylofluranease derived from the Notaxin strain, and maltooctaose. By preparing a malto-oligosaccharide mixed concentrate containing as a main product, it is not only easy and simple to prepare high-purity maltooctaos used in various fields, such as medicine, chemical reagents or food, but also the value used by conventional techniques. By replacing gamma-cyclodextrin, an expensive raw material, with starch, an economical raw material, maltooctaose concentrates can be produced at low cost, and the industrial value thereof is very high.

이하 본원 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본원 발명을 보다 명확하게 나타내기 위하여 본원 발명의 일예를 기재한 것일 뿐, 본원 발명의 보호범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described. The following examples are only examples of the present invention in order to more clearly show the present invention, the protection scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1: 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈 유전자 클로닝 및 아밀로플루란네이즈 생산Example 1 Amylofluranese Gene Cloning and Amylofluranese Production

1-1 아밀로플루란네이즈 유전자 클로닝1-1 Amylofluranease Cloning

노스탁속 균주 PCC73102(Nostoc sp. PCC73102, ATCC, USA)를 ATCC medium 819 Blue-Green Nitrogen-fixing medium[0.04 g K2HPO4, 0.075 g MgSO4·7H2O, 0.036 g CaCl·2H2O, 6.0 mg Citric acid, 6.0 mg Ferric ammonium citrate, 1.0 mg EDTA, 0.02 g Na2CO3, 1 mL Trace metal Mix A5(2.86 g H3BO3, 1.81 g MnCl2·4H2O, 0.222 g ZnSO4·7H2O, 0.39 g Na2MoO4·2H2O, 0.079 g CuSO·5H2O, 49.4 mg Co(NO3)2·6H2O] 50ml에 접종하여 25℃에서 배양하고 원심분리하여 균체를 회수하고 염색체 DNA를 분리하였다(Dubnau, D. and R. D. Abenson, 1971, J. Mol. Biol., 56, 209-221) Nostagux strain PCC73102 ( Nostoc sp. PCC73102, ATCC, USA) was transferred to ATCC medium 819 Blue-Green Nitrogen-fixing medium [0.04 g K 2 HPO 4 , 0.075 g MgSO 4 7H 2 O, 0.036 g CaCl 2 · 2H 2 O, 6.0 mg Citric acid, 6.0 mg Ferric ammonium citrate, 1.0 mg EDTA, 0.02 g Na 2 CO 3 , 1 mL Trace metal Mix A5 (2.86 g H 3 BO 3 , 1.81 g MnCl 2 4H 2 O, 0.222 g ZnSO 4 · 7H 2 O, 0.39 g Na 2 MoO 4 · 2H 2 O, 0.079 g CuSO 4 · 5H 2 O, 49.4 mg Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O], inoculated in 50 ml and incubated at 25 ° C. Cells were recovered by centrifugation and chromosomal DNA was isolated (Dubnau, D. and RD Abenson, 1971, J. Mol. Biol., 56, 209-221).

즉, 회수된 균체에 라이소자임을 처리하여 원형질체 세포로 만든 다음 SDS(sodium dodecyl sulfate)를 넣어 세포를 완전히 파괴한 후 전체 반응액에 대해 농도가 1몰이 되도록 소디움 클로라이드를 첨가하여 단백질을 침전시켰다. 이것을 원심분리하여 상등액만을 취하고, 페놀:클로로포름:아이소아밀알콜의 혼합액(각 용액의 부피의 비 = 25:24:1)을 상등액과 동일한 부피로 첨가하여 액 중의 단백질 등 불순물을 제거하였다. 이 과정을 수회 반복하였다. 두 배 부피의 99%의 에탄올을 첨가하여 침전시키고, 이것을 유리막대로 감아서 분리하여 1/10xSSC 완충용액(3M 소디움 클로라이드, 0.3M 소디움 시트레이트)에 녹였다. In other words, the recovered cells were treated with lysozyme to form protoplast cells, and then SDS (sodium dodecyl sulfate) was added to completely destroy the cells. Sodium chloride was added to the total reaction solution to precipitate the protein. After centrifugation, only the supernatant was taken, and a mixture of phenol: chloroform: isoamyl alcohol (ratio of the volume of each solution = 25: 24: 1) was added in the same volume as the supernatant to remove impurities such as protein in the solution. This process was repeated several times. A double volume of 99% ethanol was added to precipitate, which was wound up with a glass rod to separate and dissolved in 1 / 10xSSC buffer (3M sodium chloride, 0.3M sodium citrate).

상기 아밀로플루란네이즈 유전자는 하기 표 1의 프라이머를 이용하여, 하기 표 2의 방법으로 PCR을 수행하여 아밀로플루란네이즈 유전자를 분리하였다.As for the amylofluranease gene, PCR was performed by the method of Table 2 below using the primers of Table 1 to isolate the amylofluranease gene.

상기 아밀로플루란네이즈 유전자를 분리하기 위하여 정방향 프라이머 Nos-NdeI(5'-AAA AAG TTA CAT ATG CAA ATT CAA ACA CCA-3', 서열번호 1) 및 역방향 프라이머 Nos-XhoI(5'-AAA GTC CTC GAG GTC CCC AGT CCC CAG GAT-3', 서열번호 2)를 각각 제작하였으며, 상기 프라이머는 하기 표 1과 같다.Forward primer Nos-NdeI (5'-AAA AAG TTA CAT ATG CAA ATT CAA ACA CCA-3 ', SEQ ID NO: 1) and reverse primer Nos-XhoI (5'-AAA GTC) to isolate the amylofluranease gene CTC GAG GTC CCC AGT CCC CAG GAT-3 ', SEQ ID NO: 2) were prepared, respectively, and the primers are shown in Table 1 below.

서열order 서열번호SEQ ID NO: 정방향 프라이머 Nos-Ndd IForward Primer Nos-Ndd I 5'-AAA AAG TTA CAT ATG CAA ATT CAA ACA CCA-3'5'-AAA AAG TTA CAT ATG CAA ATT CAA ACA CCA-3 ' 1One 역방향 프라이머 Nos-Xho IReverse primer Nos-Xho I 5'-AAA GTC CTC GAG GTC CCC AGT CCC CAG GAT-3'5'-AAA GTC CTC GAG GTC CCC AGT CCC CAG GAT-3 ' 22

노스탁속 균주 염색체 DNA에 대해 상기 정방향 프라이머 및 역방향 프라이머를 이용하여 중합효소 연쇄반응(PCR)을 실시하여 PCR 산물을 TNERM하였으며, 전기영동을 통하여 상기 PCR 산물의 크기가 약 1.5 kb임을 확인하였다. 상기 PCR의 조건은 하기 표 2에 기재된 바와 같다.The PCR product was subjected to polymerase chain reaction (PCR) using the forward primers and the reverse primers on the Nostak strain chromosomal DNA, and the PCR product was TNERM, and the electrophoresis confirmed that the size of the PCR product was about 1.5 kb. The conditions of the PCR are as described in Table 2 below.

단계(STEP)STEP 온도Temperature 반응시간Reaction time First(1st) denaturationFirst (1 st ) denaturation 95 ℃95 5 min5 min Second(2st) denaturationSecond (2 st ) denaturation 95 ℃95 1 min1 min AnnealingAnnealing 55 ℃55 ℃ 30 sec30 sec ExtensionExtension 72 ℃72 ℃ 1min 30sec1min 30sec CycleCycle go to denaturationgo to denaturation 33 cycles33 cycles Final extensionFinal extension 72 ℃72 7 min7 min

상기 PCR 산물을 37℃에서 6시간 동안 제한효소 NdeI과 XhoI로 처리하고, 이를 동일한 제한 효소로 처리한 pET-29b 발현벡터(Novagen, 독일)와 라이게이션하여 pETNPul6xH를 제조하였다. 상기 라이게이션을 통하여 제조한 재조합 벡터 pETNPul6xH의 벡터의 개열지도를 도 3에 나타내었다. 상기 pETNPul6xH 벡터는 아밀로플루란네이즈 유전자를 포함하며, 상기 아밀로플루란네이즈 유전자의 3' 말단에 8개의 부가적인 아미노산 잔기(Leu-Glu-6His)를 포함하고 있다.The PCR product was treated with restriction enzymes Nde I and Xho I at 37 ° C. for 6 hours and ligated with a pET-29b expression vector (Novagen, Germany) treated with the same restriction enzyme to prepare pETNPul6xH. The cleavage map of the vector of the recombinant vector pETNPul6xH prepared through the ligation is shown in FIG. 3. The pETNPul6xH vector contains an amylofluranease gene and contains 8 additional amino acid residues (Leu-Glu-6His) at the 3 'end of the amylofluranease gene.

형질전환을 위하여, 5 ml LB 액체 배지에 숙주 세포인 E. coli MC1016(New England Biolab(NEB), USA)를 접종하여 37℃ 에서 12시간 배양하고, 배양액 1.0 ml을 새로운 LB 액체 배지 50 ml에 접종하여 600 nm에서 흡광도가 0.5가 될 때까지 배양하였다. For transformation, 5 ml LB liquid medium was inoculated with host cell E. coli MC1016 (New England Biolab (NEB), USA) and incubated at 37 ° C. for 12 hours, and 1.0 ml of the culture solution was added to 50 ml of fresh LB liquid medium. Inoculation was incubated at 600 nm until the absorbance became 0.5.

상기 흡광도를 확인한 배양액 1.5 ml를 4℃에서 7000 x g의 조건으로 5분간 원심분리하여 균체를 회수한 뒤, 0.75 ml의 형질전환용액I(50 mM CaCl2)으로 현탁하고 얼음 속에서 30분간 방치하였다. 이후 4℃에서 6000 x g의 조건으로 2분간 원심분리하여 균체를 회수하고, 회수된 균체를 0.15 ml의 형질전환용액II(100 mM CaCl2)로 현탁하여 얼음 속에서 30분간 방치하였다. The cells were recovered by centrifuging 1.5 ml of the culture medium for which the absorbance was confirmed at 4 ° C. under 7000 × g for 5 minutes, and then suspended with 0.75 ml of transformation solution I (50 mM CaCl 2 ) and left for 30 minutes in ice. . Thereafter, the cells were recovered by centrifugation at 4 ° C. under 6000 × g for 2 minutes, and the recovered cells were suspended in 0.15 ml of Transfection Solution II (100 mM CaCl 2 ) and left in ice for 30 minutes.

현탁액 0.15 ml와 500 ng의 상기 라이게이션한 용액을 혼합하고, 얼음 속에서 1시간 방치한 후 42℃에서 2분간 열 충격을 주었다. 상기 열 충격을 준 혼합액에 0.8 ml의 LB 액체 배지를 혼합한 후, 37℃에서 1시간 배양시켰다. 상기 1시간 동안 배양한 배양액을 카나마이신(최종농도 20℃ g/ml)을 함유한 LB 한천 배지에 평판 도말하여 내성을 보이는 균주를 1차 선별하였다. 0.15 ml of the suspension and 500 ng of the ligated solution were mixed and allowed to stand for 1 hour in ice and then subjected to thermal shock at 42 ° C. for 2 minutes. 0.8 ml of LB liquid medium was mixed with the thermal shock mixture, followed by incubation at 37 ° C for 1 hour. The cultures incubated for 1 hour were plated on LB agar medium containing kanamycin (final concentration 20 ° C g / ml), and strains showing resistance were first selected.

1차 선별된 균주를 카나마이신이 포함된 LB 액체 배지 5 ml에 접종하여 37℃에서 12시간 배양하고, 원심분리하여 균체를 수득하였다. 플라스미드 분리키트(Qiagen, USA)로 회수된 균체로부터 플라스미드를 분리하고 상기와 동일한 NdeI과 XhoI제한 효소를 이용하여 상기와 동일한 조건에서 절단하여, 약 1.5 kb의 크기의 아밀로플루란네이즈 유전자가 포함되어 있음을 확인하였다.The first selected strains were inoculated in 5 ml of LB liquid medium containing kanamycin, incubated at 37 ° C. for 12 hours, and centrifuged to obtain cells. The plasmid was separated from the cells recovered by the plasmid separation kit (Qiagen, USA) and cleaved under the same conditions using the same NdeI and XhoI restriction enzymes as described above, and contains an amylofluranease gene having a size of about 1.5 kb. It was confirmed.

1-2 형질전환체의 배양 및 아밀로플루란네이즈의 생산Culture of 1-2 Transformants and Production of Amylofluranease

상기에서 제조한 pETNPul6xH 벡터를 E. coli BL21(DE3)에 상기와 동일한 방법으로 형질전환시킨 후 카나마이신 내성여부를 확인하여 상기 벡터가 형질전환된 균주 즉, 형질전환체를 선별하였다 선별한 형질전환체는 카나마이신이 함유된 LB 액체 배지 2.5 L에 접종하고 37℃에서 배양하여 600 nm에서 흡광도가 0.6이 될 때 IPTG를 최종농도 0.5 mM로 첨가하여 25 내지 37℃에서 5시간 배양하였다. 상기 IPTG 첨가 후, 온도에 따른 아밀로플루란네이즈의 발현양을 도 4에 나타내었다.The pETNPul6xH vector prepared above was transformed into E. coli BL21 (DE3) in the same manner as above, and then kanamycin resistance was checked to select the strain transformed with the vector, that is, a transformant. Was inoculated into 2.5 L of LB liquid medium containing kanamycin and incubated at 37 ° C., when the absorbance became 0.6 at 600 nm, IPTG was added to a final concentration of 0.5 mM and incubated at 25 to 37 ° C. for 5 hours. After the IPTG addition, the expression amount of amylofluranease according to temperature is shown in FIG. 4.

상기 도 4에 나타난 바와 같이, 배양 온도에 따른 아밀로플루란네이즈의 발현양은 측정한 결과 30℃이상의 온도에서는 플루란네이즈의 발현양이 극히 적었으며, 25℃에서의 발현율이 제일 우수함을 알 수 있었다.As shown in FIG. 4, the expression level of amylofluranease according to the culture temperature was very low at the temperature of 30 ° C. or higher. there was.

1-3 정제1-3 tablets

상기에서 선별한 형질전환주를 배양한 후, 4℃에서 7,000 x g의 조건으로 30분간 원심분리하여 균체를 회수하였다. 상기 회수된 균체를 300 mM NaCl과 10 mM 이미다졸이 함유된 50 mM Tris-HCl 완충용액(pH 7.5)으로 현탁한 후, 상기 현탁한 균체를 초음파 분쇄하였다. 상기 초음파 분쇄를 수행한 배양액을 10,000 x g의 조건으로 30분간 원심분리하여 상등액을 취하고, 상기 수득된 상등액은 Ni-NTA 친화 크로마토그래피에 주입하여, 정제하였다.After culturing the transformants selected above, the cells were recovered by centrifugation for 30 minutes under conditions of 7,000 x g at 4 ℃. The recovered cells were suspended in 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 300 mM NaCl and 10 mM imidazole, and the suspended cells were ultrasonically ground. The supernatant was collected by centrifugation for 30 minutes under conditions of 10,000 x g, and the obtained supernatant was purified by injection into Ni-NTA affinity chromatography.

재조합 벡터 pETNPul6xH로 형질전환 시킨 E. coli BL21(DE3)에서 생산된 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 정제단계별 시료의 전기영동 사진을 도 5에 나타내었다. 상기 도 5의 M은 사이즈 마커이고, 레인 1은 E. coli BL21(DE3)/pETNPul6xH 형질전환체를 초음파 분쇄하여 수득한 상등액이고, 레인 2는 상기 초음파 분쇄 후 수득한 상득액의 시료를 Ni-NTA 친화 크로마토그래피로 정제한 아밀로플루란네이즈이다. 5 shows electrophoresis images of samples of purification steps of amyloflurane derived from Nostak strains produced in E. coli BL21 (DE3) transformed with recombinant vector pETNPul6xH. 5 is a size marker, lane 1 is a supernatant obtained by ultrasonic grinding of E. coli BL21 (DE3) / pETNPul6xH transformant, and lane 2 is a Ni- sample of the supernatant obtained after the ultrasonic grinding. It is the amyloflurane purified by NTA affinity chromatography.

상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 아밀로플루란네이즈(레인 2)는 Ni-NTA 친화 크로마토그래피 과정을 통하여 효율적으로 정제된 것을 확인할 수 있으며, SDS-PAGE상에서 상기 아밀로플루란네이즈의 크기는 약 55,000 Da의 분자량을 나타내어 상기 아밀로플루란네이즈의 아미노산 서열로부터 유추된 이론적 분자량과 유사한 값을 나타내었다.As shown in FIG. 5, amylofluranease (lane 2) was confirmed to be efficiently purified through a Ni-NTA affinity chromatography process, and the size of the amylofluranease on SDS-PAGE was approximately. The molecular weight of 55,000 Da was shown to be similar to the theoretical molecular weight inferred from the amino acid sequence of the amylofluranease.

상기 Ni-NTA 친화 크로마토그래피로 정제한 아밀로플루란네이즈의 분자량을 확인하기 위하여 MALDI-TOF MS 분석을 수행하였으며, 상기 MALDI-TOF MS 분석결과를 도 6에 나타내었다(Maldi-T of Mass Spcetrometry of Synthetic polymers, Harald Pasch and Wolfgang Schrepp, Springer-Verlag(2003)).MALDI-TOF MS analysis was performed to confirm the molecular weight of the amylofluranease purified by Ni-NTA affinity chromatography, and the MALDI-TOF MS analysis is shown in FIG. 6 (Maldi-T of Mass Spcetrometry). of Synthetic polymers, Harald Pasch and Wolfgang Schrepp, Springer-Verlag (2003).

상기 도 6에 나타낸 아밀로플루란네이즈의 MALDI-TOF MS 분석 결과는 56584.39로 나타났으며, 상기 분석결과는 아밀로플루란네이즈에 Histidine tag이 결합된 것에 해당되므로, 상기 MALDI-TOF MS 분석 결과는 아미노산 서열로부터 유추된 이론적 분자량인 56,512 Da과 거의 동일한 값을 나타내었다.The MALDI-TOF MS analysis result of amyloflurane shown in FIG. 6 was found to be 56584.39, and the analysis result corresponds to the binding of Histidine tag to amylofluranease, and thus, the MALDI-TOF MS analysis result. Showed almost the same value as 56,512 Da, the theoretical molecular weight inferred from the amino acid sequence.

실시예 2: 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 특성Example 2: Characterization of Amylofluranease derived from Northtaxin strain

2-1 효소 역가2-1 Enzyme Titer

50mM sodium phosphate (pH7.0) 완충용액에 용해된 1% 풀루란 125㎕ 에 50mM sodium phosphate (pH7.0) 완충용액 100㎕와 효소 30㎕넣어 반응용액을 만들었다. 효소를 넣지 않은 반응용액을 25℃에서 5분간 예열하고 효소를 넣고 10분간 반응시킨다. 750㎕ DNS 용액 (3.5-dinitrosalicylic acid 10.6g, NaOH 19.8g, Na,K-Tartrate 306g, phenol 7.6ml, Na-metabisulfite 8.3g 과 증류수 1,416ml) 을 넣어 반응을 중지시킨다. 효소를 넣지 않은 반응은 대조군으로 사용한다. 반응용액을 5분간 끓인 뒤, 흐르는 찬물로 식힌다. 570 nm 에서 흡광도를 측정한다. 1 unit은 특정 반응조건하에서 1분 동안 생성되는 환원당 1μmol 을 형성하는데 필요한 효소의 양을 말한다. To 125 µl of 1% pullulan dissolved in 50 mM sodium phosphate (pH7.0) buffer, 100 µl of 50 mM sodium phosphate (pH7.0) buffer and 30 µl of enzyme were prepared. The reaction solution without enzyme is preheated at 25 ° C. for 5 minutes, and the enzyme is reacted for 10 minutes. 750 μl DNS solution (10.6 g of 3.5-dinitrosalicylic acid, 19.8 g NaOH, 306 g Na, K-Tartrate, 7.6 ml phenol, 8.3 g Na-metabisulfite and 1416 ml of distilled water) was added to stop the reaction. The reaction without enzyme is used as a control. Boil the reaction solution for 5 minutes and cool with running cold water. Absorbance is measured at 570 nm. One unit is the amount of enzyme required to form 1 μmol of reducing sugar, which is produced for one minute under specific reaction conditions.

2-2 pH 특성2-2 pH Characteristics

본원 발명의 아밀로플루란네이즈의 최적 반응 pH를 결정하기 위해, 다양한 pH 범위의 브리튼 로빈슨 완충액(pH 2.0 내지 11.0) 각각에 파라나이트로 페닐 말토펜타오스를 첨가하여 1%(w/v) 파라나이트로 페닐 말토펜타오스 기질 용액을 제조하고, 용해된 1%(w/v) 파라나이트로 페닐 말토펜다오스 기질 용액 300 ㎕에 실시예 1-3의 아밀로플루란네이즈 30 ㎕을 넣고 25℃에서 4분 동안 반응시킨 후, 에탄올 400 ㎕과 2M 트리스 100 ㎕를 넣어 반응을 중단시켰다. 상기 반응을 중단시킨 반응액을 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 최고 흡광도 값을 기준으로 상대적 활성을 측정하였다.To determine the optimal reaction pH of the amylofluranease of the present invention, paranitrophenyl maltopentaose was added to each of the Robinson Robinson buffers (pH 2.0 to 11.0) in various pH ranges to add 1% (w / v) para. Nitro phenyl maltopentaose substrate solution was prepared, and 30 µl of amyloflurane of Example 1-3 was added to 300 µl of dissolved 1% (w / v) paranitrophenyl phenyl maltopenedos substrate solution at 25 ° C. After 4 minutes of reaction, 400 μl of ethanol and 100 μl of 2M Tris were added to stop the reaction. The absorbance of the reaction solution was stopped at 405 nm was measured. Relative activity was measured based on the highest absorbance values.

도 7은 아밀로플루란네이즈의 pH에 따른 효소활성을 나타낸 것으로, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 pH 7.5에서 최적의 역가를 가지며 pH 7.0 내지 8.0에서 50 % 이상의 역가를 유지하였다.Figure 7 shows the enzyme activity according to the pH of amylofluranease, amylofluranease of the present invention has an optimum titer at pH 7.5 and maintained a titer of 50% or more at pH 7.0 to 8.0.

2-3. 온도 특성2-3. Temperature characteristic

본원 발명의 아밀로플루란네이즈의 최적 반응 온도를 결정하기 위해, 50 mM 소디움 포스페이트 완충액 (pH 7.0)에 파라나이트로 페닐 말토펜타오스를 첨가하여 1%(w/v) 파라나이트로 페닐 말토펜타오스 기질 용액을 제조하고, 5 내지 60℃의 다양한 온도범위로 기질 용액을 가열시킨 후, 실시예 2-2의 방법에 따라 흡광도를 측정하여 상대적 효소활성을 측정하였다.In order to determine the optimum reaction temperature of amyloflurane of the present invention, paranitrophenyl maltopentaose was added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) to add 1% (w / v) paranitrophenyl phenyl maltopenta. An os substrate solution was prepared, and the substrate solution was heated to various temperature ranges of 5 to 60 ° C., and then absorbance was measured according to the method of Example 2-2 to determine relative enzyme activity.

도 8은 아밀로플루란네이즈의 온도에 따른 효소활성을 나타낸 것으로, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 25℃에서 최적의 역가를 가지며 10 내지 40℃에서 약 60% 이상의 역가를 유지하였다.Figure 8 shows the enzyme activity according to the temperature of amylofluranease, amylofluranease of the present invention has an optimum titer at 25 ℃ and maintained a titer of about 60% or more at 10 to 40 ℃.

2-4 효소 기질 특이성2-4 Enzyme Substrate Specificity

아밀로플루란네이즈의 효소 기질 특성을 확인하기 위하여, 기질로서 글루코오스(G1, glucose), 말토오스(G2, maltose), 말토트라이오스(G3, maltotriose), 말토테트라오스(G4, maltotetraose), 말토펜타오스(G5, maltopentaose), 말토헥사오스(G6, maltohexaose), 말토헵타오스(G7, maltoheptaose), 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린, 감마-사이클로덱스트린, 가용성 녹말 및 플루란을 사용하여 아밀로플루란네이즈에 의한 분해 산물을 분석하였다. To determine the enzyme substrate properties of amylofluranease, glucose (G1, glucose), maltose (G2, maltose), maltotriose (G3, maltotriose), maltotetraose (G4, maltotetraose), maltopenta as substrates Amylose using os (G5, maltopentaose), maltohexaose (G6, maltohexaose), maltoheptaose (G7, maltoheptaose), alpha-cyclodextrin, beta-cyclodextrin, gamma-cyclodextrin, soluble starch and flulan The degradation products by plulanase were analyzed.

상세하게는 50 mM 소디움 포스페이트 완충용액(pH 7.0)에 각각의 기질을 1%(w/v)의 농도로 용해시켜, 기질 용액 150㎕을 제조하였다. 상기 제조된 각각의 기질용액에 상기 50 mM 소디움 포스페이트 완충용액 120 ㎕을 추가하고 실시예 1-3의 아밀로플루란네이즈 30 ㎕(0.1 unit)를 넣고 25℃에서 12 시간 동안 반응시킨 후, 상기 아밀로플루란네이즈 반응액을 끓는 물에서 5분간 가열하여 반응을 종결시켰다. 상기 반응을 종결시킨 각 시료의 반응액를 Whatman K5F 실리카겔 TLC 플레이트에 1 ㎕씩 로딩하고, 아이소프로필 알콜, 에틸 아세테이트 및 증류수가 3:1:2(아이소프로필 알콜 : 에틸 아세테이트 : 증류수, v/v/v)로 혼합된 전개액에서 1회 전개시킨 후, 건조시켜 0.3%(w/v) N-(1-나프틸)-에틸렌다이아민과 5%(w/v) 황산을 함유한 메탄올에 담갔다 꺼낸 후, 110℃ 오븐에서 10분 동안 발색시켰으며, 상기 효소의 기질 특이성을 확인하기 위해, 아밀로플루란네이즈에 의한 분해 산물을 박막 크로마토그래피를 이용하여 분석한 결과를 도 9에 나타내었다. Specifically, each substrate was dissolved in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) at a concentration of 1% (w / v) to prepare 150 μl of substrate solution. 120 μl of the 50 mM sodium phosphate buffer solution was added to each of the prepared substrate solutions, and 30 μl (0.1 unit) of amylofluranease of Example 1-3 was added and reacted at 25 ° C. for 12 hours. The reaction of amylofluranease was heated in boiling water for 5 minutes to terminate the reaction. The reaction solution of each sample which terminated the reaction was loaded into 1 μl of Whatman K5F silica gel TLC plate, and isopropyl alcohol, ethyl acetate and distilled water 3: 1: 2 (isopropyl alcohol: ethyl acetate: distilled water, v / v / v) developed once in a mixed solution of v), dried and soaked in methanol containing 0.3% (w / v) N- (1-naphthyl) -ethylenediamine and 5% (w / v) sulfuric acid. After removal, color development was performed in an oven at 110 ° C. for 10 minutes. In order to confirm substrate specificity of the enzyme, degradation products by amylofluranease were analyzed using thin layer chromatography.

상기 도 9에서 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 플루란을 가수분해하여 말토트라이오스를 생성하는 전형적인 플루란네이즈의 특성을 보임을 알 수 있었다. 또한 상기 아밀로플루란네이즈는 사슬의 길이가 3인 즉, 글루코오스가 3개인 말토트라이오스(maltotriose, G3) 이하의 기질은 가수분해를 하지 못하나, 글루코오스가 4개 이상인 말토올리고당이 가지는 알파-1,4-글리코시드 결합에 대해서는 가수분해능을 보임을 알 수 있다. 또한, 상기 아밀로플루란네이즈는 싸이클로덱스트린이 가지는 알파-1,4-글리코시드 결합은 가수분해하지 못하였으나, 가용성 녹말에 대해서는 활성을 보여, 글루코스와 말토오스 그리고 말토옥타오스를 생성함을 알 수 있었다.In Figure 9 it can be seen that the amylofluranease of the present invention shows the characteristics of a typical fluranease hydrolyzing the flulan to produce maltotriose. In addition, the amylofluranease has a length of 3 chains, that is, substrates having maltotriose (G3) having 3 glucose or less cannot hydrolyze, but alpha-1 of malto oligosaccharides having 4 or more glucoses It can be seen that the hydrolysis ability is shown for, 4-glycosidic bonds. In addition, the amylofluranease did not hydrolyze the alpha-1,4-glycosidic bonds of cyclodextrins, but showed activity against soluble starch, producing glucose, maltose and maltooctaose. there was.

2-5 아밀로플루란네이즈의 녹말 분해 경향 분석2-5 Analysis of Starch Degradation Trend of Amylofluranease

아밀로플루란네이즈의 녹말 분해 경향을 분석하기 위하여, 기질로서 아밀로펙틴, 아밀로오스, 가용성 녹말, 왁스 전분, 쌀 전분, 옥수수 전분 및 밀 전분을 사용하여 노스탁속 균주 플루란네이즈에 의한 분해 산물을 분석하였다. In order to analyze the amylofluranease trend of starch degradation, the degradation products by Northtaxin strain flulanase were analyzed using amylopectin, amylose, soluble starch, wax starch, rice starch, corn starch and wheat starch as substrates. It was.

상세하게는 실시예 2-4의 방법에 따라 50 mM 소디움 포스페이트 완충용액(pH 7.0)에 1%(w/v)의 농도로 용해시킨 각 기질과 아밀로플루란네이즈를 반응시키고, 반응을 종결시킨 뒤, 상기 반응을 종결시킨 각 시료의 반응액을 Whatman K5F 실리카겔 TLC 플레이트에 1 ㎕씩 로딩하고, 아이소프로필 알콜, 에틸 아세테이트 및 증류수가 6:1:3(아이소프로필 알콜 : 에틸 아세테이트 : 증류수, v/v/v)로 혼합된 전개액에서 1회 전개시킨 후, 건조시켜 0.3%(w/v) N-(1-나프틸)-에틸렌다이아민과 5%(w/v) 황산을 함유한 메탄올에 담갔다 꺼낸 후 110℃ 오븐에서 10분 동안 발색시켰으며, 상기 효소의 녹말 분해 경향을 분석하기 위하여, 아밀로플루란네이즈에 의한 분해 산물을 박막 크로마토그래피를 이용하여 분석한 결과를 도 10에 나타내었다. Specifically, each substrate and amylofluranease dissolved in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) at a concentration of 1% (w / v) were reacted according to the method of Example 2-4, and the reaction was terminated. After completion of the reaction, the reaction solution of each sample was terminated by loading 1 μl of a Whatman K5F silica gel TLC plate, and isopropyl alcohol, ethyl acetate, and distilled water 6: 1: 3 (isopropyl alcohol: ethyl acetate: distilled water, v / v / v), then developed once in a mixed solution of mixed solution and dried to contain 0.3% (w / v) N- (1-naphthyl) -ethylenediamine and 5% (w / v) sulfuric acid After soaking in methanol and developing for 10 minutes in an oven at 110 ° C., in order to analyze the tendency of starch decomposition of the enzyme, the degradation products by amylofluranease were analyzed using thin layer chromatography. Shown in

상기 도 10에서 M은 말토올리고당 표준 물질이고, 레인 1은 기질로 아밀로펙틴을 사용한 것이고, 레인 2은 기질로 아밀로오스를 사용한 것이며, 레인 3은 기질로 가용성 녹말을 사용한 것이고, 레인 4는 기질로 왁스 녹말을 사용한 것이고, 레인 5는 기질로 쌀 전분을 사용한 것이며, 레인 6은 기질로 옥수수 전분을 사용한 것이고, 레인 7은 기질로 밀 전분을 사용한 것이다.In FIG. 10, M is maltooligosaccharide standard, lane 1 is amylopectin as a substrate, lane 2 is amylose as a substrate, lane 3 is soluble starch as a substrate, and lane 4 is wax starch as a substrate. Lane 5 uses rice starch as substrate, lane 6 uses corn starch as substrate, and lane 7 uses wheat starch as substrate.

상기 도 10에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 녹말을 가수분해하여 글루코오스, 말토오스 및 말토옥타오스를 주산물로 생성하는 특성을 보임을 알 수 있다. As shown in FIG. 10, the amylofluranease of the present invention can be seen to show the property of hydrolyzing starch to produce glucose, maltose and maltooctaose as main products.

실시예 3: 아밀로펙틴를 이용하여 말토옥타오스를 주산물로 하는 혼합액의 제조Example 3 Preparation of a Mixture Made mainly of Maltooctaose Using Amylopectin

아밀로플루란네이즈의 아밀로펙틴 분해 경향을 박막크로마토그래피(TLC) 및 고성능 음이온 교환 크로마토그래피를 이용하여 분석하였다.The trend of amylopectin degradation of amyloflurane was analyzed using thin layer chromatography (TLC) and high performance anion exchange chromatography.

3-1 박막크로마토그래피를 이용한 아밀로플루란네이즈의 아밀로펙틴 분해 경향 분석Analysis of Amylopectin Degradation Trend of Amylofluranease Using 3-1 Thin Film Chromatography

실시예 2-4의 방법에 따라 50 mM 소디움 포스페이트 완충용액(pH 7.0)에 1%(w/v)의 농도로 용해시킨 아밀로펙틴과 아밀로플루란네이즈를 반응시키고, 반응을 종결시킨 뒤, 상기 실시예2-5와 같은 방법으로, 아밀로플루란네이즈에 의한 분해 산물을 박막 크로마토그래피를 이용하여 분석한 결과를 도 11에 나타내었다. According to Example 2-4, amylopectin dissolved in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) at a concentration of 1% (w / v) was reacted with amylofluranease, and the reaction was terminated. In the same manner as in Example 2-5, the result of analyzing the decomposition product by amylofluranease using thin layer chromatography is shown in FIG.

상기 도 11에서 M은 말토올리고당 표준 물질이고, 레인 1은 기질로 아밀로펙틴을 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 이용하여 분해한 분해 산물의 박막 크로마토그래피 분석 결과이다.In FIG. 11, M is a maltooligosaccharide standard material, and lane 1 is a result of thin layer chromatography analysis of decomposition products obtained by decomposing amylopectin as a substrate using amylofluranease of the present invention.

상기 도 11에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 아밀로플루란네이즈는 아밀로펙틴을을 가수분해하여 글루코오스, 말토오스 및 말토옥타오스를 주산물로 생성하는 특성을 보임을 알 수 있다. As shown in FIG. 11, the amylofluranease of the present invention can be seen to exhibit the property of hydrolyzing amylopectin to produce glucose, maltose and maltooctaose as main products.

3-2 고성능 음이온 교환 크로마토그래피를 이용한 아밀로플루란네이즈의 아밀로펙틴 분해 경향 분석Analysis of Amylopectin Degradation of Amyloflurane Using 3-2 High Performance Anion Exchange Chromatography

상기 실시예 3-2에서 수득한 반응액을 고성능 음이온 교환 크로마토그래피(High-Performance Anion Exchange Chromatography, HPAEC)를 이용하여 분석하였다(Determination of saccharides in biological materials by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection, Journal of Chromatography, 546, pp297-309(1991)). The reaction solution obtained in Example 3-2 was analyzed using High-Performance Anion Exchange Chromatography (HPAEC) (Determination of saccharides in biological materials by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection, Journal of Chromatography , 546, pp 297-309 (1991).

상세하게는, 시료 즉, 상기 반응액은 용출액을 초순수로 3배 희석하여 0.45 ㎛ 박막여과지로 여과하여 20 ㎕를 주입하였고, 유속은 분당 1 ml로 하였다. HPAEC 분석은 GP40 그래디언트 펌프(Dionex사, USA)의 , ED40 전기화학적 검출기(Dionex사, USA) 및 카보팩-컬럼(CarboPac PA1)을 이용하여 시행하였으며, A 용매로는 150 mM의 가성소다액을 사용하였으며, A 용매에 600 mM 소듐 아세테이트를 녹인 것을 B 용매로 하여 40분후에 B 용매가 40분 동안 0에서 40%가 되도록 직선적으로 농도구배를 걸어주었다.In detail, the sample, that is, the reaction solution, was diluted three times with ultrapure water, filtered through a 0.45 μm thin film filter paper, and 20 μl was injected, and the flow rate was 1 ml per minute. HPAEC analysis was carried out using a GP40 gradient pump (Dionex, USA), ED40 electrochemical detector (Dionex, USA) and CarboPac-Column (CarboPac PA1). As a solvent, 150 mM caustic soda solution was used. After 40 minutes of dissolving 600 mM sodium acetate in solvent A as the solvent B, the concentration gradient was linearly adjusted so that the solvent B became 0 to 40% for 40 minutes.

상기 고성능 음이온 교환 크로마토그래피에 의하여 실시예 3-1에 의해 제조된 아밀로펙틴을 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 생성된 반응 산물을 분석한 결과를 도 12에 나타내었다. 12 shows the results of analyzing the reaction product produced by reacting the amylopectin prepared in Example 3-1 by the high performance anion exchange chromatography with the amylofluranease of the present invention.

상기 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 3-1에서 수득한 아밀로펙틴에 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 생성된 반응물의 주된 구성 성분은 글루코오스, 말토오스, 말토옥타오스임을 나타낸다. As shown in FIG. 12, the main constituents of the reactants produced by reacting amylopelurane of the present invention with amylopectin obtained in Example 3-1 indicate glucose, maltose and maltooctaose.

또한, 상기 도 12는 상기 반응 산물 중, 전체 말토올리고당에서 글루코오스 분자수 7 내지 9개인 말토올리고당, 특히 말토옥타오스(G8)의 함량이 높은 것을 확인하였으며, 상기 도 12의 분석결과, 말토헵타오스와 말토옥타오스의 함량비가 3:13(말토헵타오스:말토옥타오스)이고, 말토옥타오스와 말토노나오스의 함량비가 13:5(말토옥타오스:말토노나오스)인 것을 확인하였다.In addition, FIG. 12 confirms that the content of malto oligosaccharides having 7 to 9 glucose molecules, in particular maltooctaose (G8), is high in the total malto oligosaccharide in the reaction product. As a result of analysis of FIG. It was confirmed that the content ratio of maltooctaose was 3:13 (maltoheptaose: maltooctaose), and the content ratio of maltooctase and maltononaose was 13: 5 (maltooctaose: maltononaose).

상기 결과로부터, 본원발명의 아밀로플루란네이즈의 반응시간, 반응조건 및 기질 대비 효소양을 조절하여, 부산물의 생성을 최소화하여 간단하게 고순도의 말토옥타오스를 고수율로 얻을 수 있음이 확인되었다.From the above results, it was confirmed that by controlling the reaction time, reaction conditions and the amount of enzyme relative to the substrate of the amyloflurane of the present invention, it is possible to obtain a high purity maltooctaos simply by high yield by minimizing the production of by-products. .

실시예 4: 이소아밀레이즈 (isoamylase)로 전처리된 녹말류를 이용하여 말토옥타오스를 주산물로 하는 혼합액의 제조Example 4 Preparation of a Mixture Containing Maltooctaose as a Main Product by Using Starches Pretreated with Isoamylase

4-1 녹말의 전처리4-1 Pretreatment of Starch

아밀로펙틴과 옥수수 전분을 각각 50 mM 소디움 아세테이트 완충용액 (pH 4.3)에 0.5%(w/v)이 되도록 녹인 후, 기질 50mg을 기준으로 아이소아밀레이즈 0.34 mg을 첨가하여 60℃에서 60시간동안 반응시켰다. 반응 후, 반응액을 끓는 물에서 15분간 가열하여 반응을 종결시켰다.Amylopectin and corn starch were dissolved in 50 mM sodium acetate buffer (pH 4.3) to 0.5% (w / v), and then 0.34 mg of isoamylase was added based on 50 mg of the substrate for 60 hours at 60 ° C. I was. After the reaction, the reaction solution was heated in boiling water for 15 minutes to terminate the reaction.

4-2 말토옥타오스를 주산물로 하는 혼합액의 제조4-2 Preparation of Mixed Liquid Containing Maltooctaose as Main Product

실시예 4-1에 따라 전처리된 녹말 즉, 선형 말토올리고당의 기질 용액에, 동일 완충용액 500 mM 소디움 페스페이트 완충용액을 이용하여 반응액의 pH를 7.0으로 맞춘 후, 25℃에서 5분간 예열하였다. 상기 각각의 기질 용액 50mg을 기준으로 실시예 1-3의 아밀로플루란네이즈 47.3mU를 넣고 25℃에서 7시간 동안 반응시킨 후, 상기 아밀로플루란네이즈 반응액을 끓는 물에서 15분간 가열하여 반응을 종결시켰다.The substrate solution of starch, ie, linear maltooligosaccharide, pretreated according to Example 4-1, was adjusted to pH 7.0 using the same buffer 500 mM sodium phosphate buffer, and then preheated at 25 ° C. for 5 minutes. . Add 47.3mU of amylofluranease of Example 1-3 based on 50 mg of each substrate solution, and react for 7 hours at 25 ° C., and then heat the amylofluranease reaction solution in boiling water for 15 minutes. The reaction was terminated.

4-3 반응액의 고성능 음이온 교환 크로마토그래피 분석4-3 High Performance Anion Exchange Chromatography Analysis of Reactions

상기 실시예 4-2에서 수득한 반응액을 고성능 음이온 교환 크로마토그래피(High-Performance Anion Exchange Chromatography, HPAEC)를 이용하여 분석하였다(Determination of saccharides in biological materials by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection, Journal of Chromatography, 546, pp297-309(1991)). The reaction solution obtained in Example 4-2 was analyzed using High-Performance Anion Exchange Chromatography (HPAEC) (Determination of saccharides in biological materials by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection, Journal of Chromatography , 546, pp 297-309 (1991).

상세하게는, 시료 즉, 상기 반응액은 용출액을 초순수로 3배 희석하여 0.45 ㎛ 박막여과지로 여과하여 20 ㎕를 주입하였고, 유속은 분당 1 ml로 하였다. HPAEC 분석은 GP40 그래디언트 펌프(Dionex사, USA)의 , ED40 전기화학적 검출기(Dionex사, USA) 및 카보팩-컬럼(CarboPac PA1)을 이용하여 시행하였으며, A 용매로는 150 mM의 가성소다액을 사용하였으며, A 용매에 600 mM 소듐 아세테이트를 녹인 것을 B 용매로 하여 40분후에 B 용매가 40분 동안 0에서 40%가 되도록 직선적으로 농도구배를 걸어주었다.In detail, the sample, that is, the reaction solution, was diluted three times with ultrapure water, filtered through a 0.45 μm thin film filter paper, and 20 μl was injected, and the flow rate was 1 ml per minute. HPAEC analysis was carried out using a GP40 gradient pump (Dionex, USA), ED40 electrochemical detector (Dionex, USA) and CarboPac-Column (CarboPac PA1). As a solvent, 150 mM caustic soda solution was used. After 40 minutes of dissolving 600 mM sodium acetate in solvent A as the solvent B, the concentration gradient was linearly adjusted so that the solvent B became 0 to 40% for 40 minutes.

상기 고성능 음이온 교환 크로마토그래피에 의하여 실시예 4-1에 의해 제조된 아이소아밀레이즈로 전처리한 기질 즉, 아밀로펙틴과 옥수수 전분에 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 생성된 반응 산물을 분석한 결과를 도 13에 나타내었다. 상기 도 13-1 및 13-2는 아밀로펙틴에 대한 결과이고, 도 13-3 및 13-4는 옥수수전분에 대한 결과이다.The reaction product produced by reacting the amylofluranease of the present invention with a substrate pretreated with isoamylase prepared in Example 4-1 by the high performance anion exchange chromatography, that is, amylopectin and corn starch, was analyzed. The results are shown in FIG. 13-1 and 13-2 are results for amylopectin, and FIGS. 13-3 and 13-4 are results for corn starch.

상기 도 13에 나타낸 바와 같이, 도 13-1 및 도 13-3은 실시예 4-1에서 수득한 아밀로펙틴과 옥수수 녹말을 아이소아밀레이즈로 전처리한 녹말 즉, 선형 말토올리고당들은 주로 사슬의 길이가 8이상인 말토올리고당으로 구성되어 있음을 나타낸다. 또한 도 13-2 및 도 13-4는 상기 실시예 3-1에서 수득한 아이소아밀레이즈로 전처리한 녹말에 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 생성된 반응물의 주된 구성 성분은 글루코오스, 말토오스, 말토옥타오스임을 나타낸다. As shown in FIG. 13, FIGS. 13-1 and 13-3 show starches obtained by treating the amylopectin and corn starch obtained in Example 4-1 with isoamylase, that is, linear maltooligosaccharides, have mainly a chain length. It is composed of maltooligosaccharides of 8 or more. 13-2 and FIG. 13-4 illustrate the main components of the reaction product produced by reacting amylofluranease of the present invention with starch pretreated with the isoamylase obtained in Example 3-1. Maltose, maltooctaose.

또한, 상기 도 13은 디브렌칭 효소의 일종인 아이소아밀레이즈를 이용하여 전처리한 녹말 즉, 녹말의 알파-1,6 글리코시드 결합을 제거하여 제조된 선형 말토올리고당을 기질로 하면, 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당, 특히 말토옥타오스를 생성하는 반응의 반응시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 부산물의 생성을 최소화할 수 있도록 반응 조건을 용이하게 조절 할 수 있음을 나타낸다. 또한, 상기 옥수수 전분에서도 아밀로펙틴과 같은 경향의 결과를 아밀로펙틴 뿐만 아니라 다양한 형태의 전분을 이용하여, 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당, 특히 말타옥타오스를 용이하게 생성할 수 있는 것으로 확인되었다. In addition, Figure 13 is a pre-treatment of starch that is a kind of debranching enzyme isoamase, that is, if the linear malto oligosaccharide prepared by removing the alpha-1,6 glycosidic bond of starch as a substrate, the number of glucose molecules 7 to 11 malto oligosaccharides, in particular maltooctaose not only shortens the reaction time of the reaction to produce, but also indicates that the reaction conditions can be easily adjusted to minimize the production of by-products. In addition, it was confirmed that the corn starch can easily produce malto oligosaccharides having 7 to 11 glucose molecules, in particular maltaoctase, using amylopectin as well as various forms of starch.

실시예 5: 말토옥타오스의 분리 및 정제를 통한 고순도 말토옥타오스 농축액 제조Example 5: Preparation of high purity maltooctaose concentrate through separation and purification of maltooctase

5-1 에탄올을 이용한 말토옥타오스의 분획5-1 Fraction of Maltooctaose Using Ethanol

실시예 4-2에 따라 제조된 말토옥타오스 농축액에 차가운 에탄올을 상기 농축액 부피의 5배를 첨가한 후, 4 ℃ 및 12,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후에, 상등액만을 얻어 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당을 제거하였다. 상기 상등액에 다시 동일한 부피 즉, 상기 에탄올을 상기 농축액 부피의 5배를 추가적으로 가하고, 원심분리를 수행하여 상등액을 제거하여 말토옥타오스를 비롯하여 글루코오스 분자수 6 내지 11개인 말토올리고당이 포함된 말토올리고당을 회수하였다.Cold ethanol was added to the maltooctaose concentrate prepared according to Example 4-2, 5 times the volume of the concentrate, and then centrifuged at 4 ° C. and 12,000 rpm for 20 minutes. Only the supernatant was obtained. The maltooligosaccharides above were removed. The same volume, that is, the ethanol is added to the supernatant again 5 times the concentration of the concentrate, and centrifugation is performed to remove the supernatant to recover malto oligosaccharides including maltooctaose and malto oligosaccharides having 6 to 11 glucose molecules. It was.

도 14는 상기 에탄올을 이용하여 글루코오스 분자수 12개 이상인 말토올리고당과 글루코오스 분자수 5개 이하인 말토올리고당을 제거하여 말타옥타오스를 분획한 분획물을 박막 크로마토그래피로 분석한 결과이다.FIG. 14 shows the results of thin layer chromatography analyzing maltooctaose fractions by removing maltooligosaccharides having 12 or more glucose molecules and maltooligosaccharides having 5 or less glucose molecules using the ethanol.

상기 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 에탄올을 이용한 분획에 의하여 제조된 분획물은 주로 말토옥타오스를 비롯하여 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당, 보다 구체적으로는 글루코오스 분자수 7 내지 9개인 말토올리고당으로 이루어져있음을 알 수 있었다. As shown in FIG. 14, the fraction prepared by the fraction using ethanol is mainly composed of maltooctaose, including maltooctaose, maltooligosaccharide having 7 to 11 glucose molecules, and more specifically maltooligosaccharide having 7 to 9 glucose molecules. Could know.

5-2 반응액의 고성능 음이온 교환 크로마토그래피 분석High performance anion exchange chromatography analysis of 5-2 reaction solution

상기 실시예 4-1에 의해 제조된 말토올리고당을 실시예 3-3과 동일한 방법으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래피를 이용하여 분석하고, 그 분석결과를 도 15에 나타내었다. Maltooligosaccharide prepared in Example 4-1 was analyzed using high performance anion exchange chromatography in the same manner as in Example 3-3, and the analysis results are shown in FIG. 15.

상기 도 15에 나타낸 바와 같이, 사슬의 길이가 4 이하인 올리고당과 사슬의 길이가 12 이상인 말토올리고당이 에탄올을 이용한 분획을 통해 비교적 간단히 제거될 수 있었으며, 전체 말토올리고당에 대한 말토옥타오스의 함량이 50중량%이어서, 상기 방법에 의해 말토옥타오스를 고순도로 분리, 정제할 수 있었다.As shown in FIG. 15, oligosaccharides having a chain length of 4 or less and maltooligosaccharides having a chain length of 12 or more could be removed relatively simply by fractionation using ethanol, and maltooctaose content of the whole maltooligosaccharides was 50. By weight%, maltooctaose could be separated and purified in high purity by the said method.

하기 표 3은 고성능 음이온 교환 크로마토그래피를 통하여 분석한, 상기 실시예 5-1을 통해 제조된 고순도 말토옥타오스 농축액의 조성이다.Table 3 shows the composition of the high purity maltooctaose concentrate prepared through Example 5-1, which was analyzed by high performance anion exchange chromatography.

조성Furtherance 중량%weight% 말토헥사오스 (G6)Maltohexaose (G6) 1One 말토헵타오스 (G7)Maltoheptaose (G7) 1313 말토옥타오스 (G8)Maltooctaos (G8) 5050 말토노나오스 (G9)Maltononaos (G9) 1717 말토데카오스 (G10)Malto de Chaos (G10) 1010 말토언데카오스(G11)Maltoen de Chaos (G11) 77 말토도데카오스 (G12)Maltodo de Chaos (G12) 22 합계Sum 100100

5-3 반응시간에 따른 말토옥타오스 함량의 분석5-3 Analysis of Maltooctaose Content with Different Reaction Times

상기 실시예 4-2의 방법으로 수행하되, 아밀로펙틴을 기질로 하고, 상기 기질과 실시예 1-3의 아밀로플루란네이즈의 반응 시간을 30분 내지 24시간동안 반응하여 수행하였다. The method of Example 4-2 was carried out, but the amylopectin as a substrate, the reaction time of the substrate and the amyloflurane of Example 1-3 was carried out by reacting for 30 minutes to 24 hours.

상기 반응물을 실시예 4-3과 동일한 방법으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래피를 이용하여 분석하고, 그 분석결과를 도 16에 나타내었다.The reaction product was analyzed using high performance anion exchange chromatography in the same manner as in Example 4-3, and the analysis results are shown in FIG. 16.

상기 도 16에 나타낸 바와 같이, 기질과 아밀로플루란네이즈를 1시간 동안 반응시킨 경우, 말토옥타오스 뿐만 아니라, 말토노나오스를 포함한 글루코오스 분자수 9개 이상인 말토올리고당을 다량으로 포함하는 것으로 나타났다. 반면, 효소반응의 반응시간이 5시간인 경우, 다른 말토올리고당에 비하여 말토옥타오스가 높은 함량을 나타내었으며, 글루코오스 분자수 10개 이상인 말토올리고당의 함량이 매우 낮아지는 것이 확인되었다. 또한, 효소반응의 반응시간이 18시간인 경우, 글루코오스 분자수 9개 이상인 말토올리고당의 함량은 매우 낮아졌으나, 글루코오스 분자수 5개 이하인 말토올리고당의 함량이 높아져, 즉 불순물의 함량이 높아지는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 16, when the substrate and amyloflurane were reacted for 1 hour, not only maltooctase but also maltooligosaccharides having 9 or more glucose molecules including maltononose were shown to be contained in a large amount. On the other hand, when the reaction time of the enzyme reaction was 5 hours, maltooctaose showed a higher content than other maltooligosaccharides, it was confirmed that the content of maltooligosaccharides having a glucose number of 10 or more is very low. In addition, when the reaction time of the enzyme reaction is 18 hours, the content of maltooligosaccharides having a glucose molecule number of 9 or more was very low, but the content of maltooligosaccharides having a glucose molecule number of 5 or less was increased, that is, the content of impurities was increased.

상기한 결과로부터, 글루코오스 분자수 7개 내지 11개인 말토올리고당을 제조함에 있어서, 반응시간을 조절함으로써 제조 효율을 높이고 불순물의 함량을 낮춰 순도를 높힐 수 있음을 확인하였다.From the above results, it was confirmed that in preparing malto oligosaccharides having 7 to 11 glucose molecules, the reaction time can be adjusted to increase the production efficiency and lower the content of impurities to increase the purity.

실시예 6: 키네틱스 자료를 통한 아밀로플루란네이즈의 기질 특이성 확인Example 6: Confirmation of Substrate Specificity of Amylofluranease Using Kinetic Data

본원 발명의 아밀로플루란네이즈가 녹말로부터 말토올리고당을 제조하는 경우, 말토옥타오스를 주산물로 생성한다는 것을 확인하기 위하여, 기질의 종류를 말토헵타오스, 말토옥타오스 및 말토노나오스로 구분하여 각 반응의 Km 값 및 Km/Kcat 값을 측정하였다. When amylofluranease of the present invention produces maltooligosaccharides from starch, in order to confirm that maltooctaose is produced as a main product, the type of substrate is divided into maltoheptaose, maltooctaose and maltononaose. The K m value and K m / Kcat value of the reaction were measured.

6-1 기질의 제조6-1 Preparation of Substrate

상기한 바와 같이, 아밀로플루란네이즈의 기질 특이성을 확인하기 위하여 말토헵타오스, 말토옥타오스 및 말토노나오스를 제조하였다.As described above, maltoheptaose, maltooctaose and maltononase were prepared to confirm the substrate specificity of amylofluranease.

상세하게는, 말토스를 50mM 소디움 아세테이트(Sodium acetate) 완충용액(pH 7.5)에 5% 가용성전분과 5% 말토스를 녹여 반응용액을 제조하였다.Specifically, maltose was dissolved in 5 mM sodium acetate buffer solution (pH 7.5) by dissolving 5% soluble starch and 5% maltose to prepare a reaction solution.

상기 제조된 반응용액을 70 ℃로 예열한 후에, Thermus aquaticus 유래 알파-글루카노트랜스퍼레이즈(a-Glucanotransferase)를 첨가하고 15 시간 동안 반응시켰다.After the prepared reaction solution was preheated to 70 ° C., Thermus aquaticus- derived alpha-glucanotransferase was added and reacted for 15 hours.

상기 반응액을 15분 동안 121 ℃에서 유지시켜 반응을 종결시킨 후에, Preparative recycling HPLC(High performance liquid chromatography, JAI Co., Japan)를 이용하여 상기 반응액으로부터 말토헵타오스(G7), 말토옥타오스(G8) 및 말토노나오스(G9)를 정제하여 반응 기질을 제조하였다.After the reaction was terminated by maintaining the reaction solution at 121 ° C. for 15 minutes, maltoheptaose (G7) and maltooctaose were extracted from the reaction solution using Preparative recycling HPLC (High performance liquid chromatography, JAI Co., Japan). (G8) and maltononaose (G9) were purified to prepare a reaction substrate.

6-2 아밀로플루란네이즈의 기질에 따른 반응속도 측정6-2 Determination of Kinetics According to Substrate of Amylofluranease

상기 실시예 6-1에서 제조한 각각의 기질에 실시예 1-3의 아밀로플루란네이즈 100 μl를 첨가하고 25 ℃ 및 pH 7 에서 3 분간 반응을 진행하였다.100 μl of amylofluranease of Example 1-3 was added to each substrate prepared in Example 6-1, and the reaction was performed at 25 ° C. and pH 7 for 3 minutes.

본 발명의 아밀로플루란네이즈는 도 17에서 보는 바와 같이, 말토헵타오스(G7), 말토옥타오스(G8) 및 말토노나오스(G9)를 글루코오스 단위로 가수분해하기 때문에, 기질 특이성을 확인하기 위한 말토헵타오스, 말토옥타오스 및 말토나노오스의 Km 값 및 Km/Kcat 값의 역가 측정은 글루코오스 양을 정량하는 GOD-POD 방법(J. D. FOX and J. F. Robyt, Anal. Chem. 195(1) 93-96(1991))으로 수행하였으며 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.As shown in FIG. 17, amylofluranease of the present invention hydrolyzes maltoheptaose (G7), maltooctaose (G8) and maltononaose (G9) in glucose units, thereby confirming substrate specificity. To determine the titer of K m and K m / Kcat values of maltoheptaose, maltooctaose and maltonanoose, the GOD-POD method (JD FOX and JF Robyt, Anal. Chem . 195 (1) 93-96 (1991)) and the results are shown in Table 4 below.

Figure 112007053384363-pat00001
Figure 112007053384363-pat00001

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 각 기질의 Km 값을 비교하면, 말토헵타오스의 값은 말토옥타오스 및 말토노나오스의 값에 비해 7 배 또는 20 배 큰 것으로 확인되었고, Kcat 값을 비교하면, 말토노나오스의 값이 말토헵타오스의 값에 비하여 3배 정도 큰 것으로 확인되었다. 또한, Km/Kcat을 비교하면, 말토옥타오스의 값이 말토헵타오스의 값에 비하여 2.5 배 내지 3.5 배, 바람직하게는 3배 정도 높고, 말토노나오스의 값은 말토헵타오스의 값에 비해 55 배 내지 65배, 바람직하게는 59 배 내지 63 배, 더욱 바람직하게는 60배 내지 62 배 높은 것으로 확인되었다. As shown in Table 4, when comparing the K m value of each substrate, it was confirmed that the value of maltoheptaose is 7 times or 20 times larger than the values of maltooctase and maltononaose, compared to the value of Kcat In other words, it was confirmed that the value of maltononaose was about three times larger than the value of maltoheptaose. In addition, when comparing the K m / Kcat, the value of maltooctaose is 2.5 to 3.5 times higher than the value of maltoheptaose, preferably about 3 times higher, and the value of maltononaose is higher than that of maltoheptaose. 55 times to 65 times, preferably 59 times to 63 times, and more preferably 60 times to 62 times higher.

상기한 결과로부터, 상기 세 가지 기질 중에서 말토노나오스가 최적의 기질임이 확인되었으며, 이러한 사실로부터 본원 발명의 아밀로플루란네이즈가 전분을 말토옥타오스 단위로 선택적으로 가수분해할 수 있음을 확인하였다.From the above results, it was confirmed that maltononose is the optimum substrate among the three substrates, and from this fact, it was confirmed that amylofluranease of the present invention can selectively hydrolyze starch into maltooctaose units. .

따라서, 상기한 결과로부터 전분을 이용하여 말토옥타오스를 제조하는 경우에 본원 발명의 아밀로플루란네이즈를 이용하면, 우수한 수율로 고농도의 말토옥타오스를 생성할 수 있어 본원발명의 아밀로플루란네이즈는 산업적으로 그 효과가 매우 클 것으로 기대되었다.Therefore, in the case of producing maltooctaose using starch from the above results, using the amylofluranease of the present invention, it is possible to produce a high concentration of maltooctaose in excellent yield, the amyloflurane of the present invention Naise was expected to be very effective industrially.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 이용하여 녹말을 포함하는 기질로부터 말토옥타오스가 주산물인 고순도 말토올리고당을 제조하는 공정도이고,1 is a process for producing a high purity maltooligosaccharides maltooctaose is the main product from the substrate containing starch using a noxol strain derived from amyloflurane according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 유전자서열이며,Figure 2 is a gene sequence of amylofluranease derived from Nostagusok strains according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재조합 벡터인 pETNPul6xH의 개열지도이고,3 is a cleavage map of the recombinant vector pETNPul6xH according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IPTG 첨가 후, 배양 온도에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 발현양을 활성 측정을 통해 나타낸 사진이고, 4 is a photograph showing the amount of expression of amyloflurane derived from Nostak strain according to the culture temperature after the addition of IPTG according to an embodiment of the present invention through activity measurement,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재조합 벡터 pETNPul6xH로 형질전환시킨 E. coli BL21(DE3)에서 생산된 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 정제단계별 SDS-PAGE 전기영동 사진이며,5 is a SDS-PAGE electrophoresis image according to the purification steps of the No. lococcal strain-derived amyloflurane produced in E. coli BL21 (DE3) transformed with the recombinant vector pETNPul6xH according to an embodiment of the present invention.

도 6은 정제된 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 MALDI-TOF MS(matrix associated laser desorption ionization - time-of-flight mass spectrometry) 분석 결과이고,6 is a result of analysis of matrix associated laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) of purified Northtaxin strain-derived amylofluranease,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 pH에 따른 효소활성을 나타낸 것이며,Figure 7 shows the enzyme activity according to the pH of the amylofluranease derived from the Notaxin strain according to an embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈의 온도에 따른 활성을 나타낸 것이고,Figure 8 shows the activity according to the temperature of the amylofluranease derived from Nostak strains according to an embodiment of the present invention,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 글루코오스(G1, glucose), 말토오스 (G2, maltose), 말토트라이오스 (G3, maltotriose), 말토테트라오스 (G4, maltotetraose), 말토펜타오스 (G5, maltopentaose), 말토헥사오스 (G6, hexaose), 말토헵타오스 (G7), 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린, 감마-사이클로덱스트린, 가용 녹말, 플루란(pullulan)에 작용시킨 후 박막 크로마토그래피(Thin Layer Chromatography, TLC)로 분석한 사진이며, 도 9의 -는 플루란네이즈가 없는 대조군을 의미하고, +는 플루란네이즈가 첨가된 실험군을 의미하며,FIG. 9 illustrates amylofluranease derived from a Notaxin strain according to an embodiment of the present invention, including glucose (G1, glucose), maltose (G2, maltose), maltotriose (G3, maltotriose), and maltotetraose (G4). , maltotetraose), maltopentaose (G5, maltopentaose), maltohexaose (G6, hexaose), maltoheptaose (G7), alpha-cyclodextrin, beta-cyclodextrin, gamma-cyclodextrin, soluble starch, flulan ( pullulan) and then analyzed by thin layer chromatography (Thin Layer Chromatography, TLC), the picture of Figure 9-means a control group without the flulanase, + means a test group to which the flulanase is added,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 다양한 녹말에 반응시킨 결과물을 TLC로 분석한 사진이고,FIG. 10 is a photograph of TLC analysis of the result of reacting amylofluranease derived from Nostak strains according to an embodiment of the present invention to various starches.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 아밀로펙틴에 반응시킨 결과물을 TLC로 분석한 사진이며,FIG. 11 is a photograph of TLC analysis of the result of reacting amylofluranease derived from Notaxin strain according to an embodiment of the present invention to amylopectin,

도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 아밀로펙틴에 반응시킨 결과물을 고성능 음이온 교환 크로마토그래피(High-Performance Anion Exchange Chromatography, HPAEC)로 분석한 결과이고,12 is a result of analyzing a resultant obtained by reacting amyflulurane derived from Notaxin strain according to an embodiment of the present invention to amylopectin using high-performance anion exchange chromatography (HPAEC),

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이소아밀레이즈 (isoamylase)를 이용하여 전처리한 녹말에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 작용시킨 반응용액을 고성능 음이온 교환 크로마토그래피로 분석한 결과이며,FIG. 13 is a result of analysis of a reaction solution in which amylofluranease derived from Northtaxin strain is acted on starch pretreated using isoamylase according to an embodiment of the present invention. ,

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 아아이소아밀레이즈 (isoamylase)를 이용하여 전처리한 아밀로펙틴에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 작용시킨 반응용액에 에탄올을 이용하여 말타옥타오스를 분획한 분획물을 박막 크로마토그래피로 분석한 사진이고,FIG. 14 shows the fractionation of maltaoctase using ethanol in a reaction solution in which amylopectrane-derived amylofluranease is reacted with amylopectin pretreated using isoamylase according to an embodiment of the present invention. A fraction of the fractions was analyzed by thin layer chromatography,

도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 아아이소아밀레이즈 (isoamylase)를 이용하여 전처리한 아밀로펙틴에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 작용시킨 반응용액에 에탄올을 이용하여 말타옥타오스를 분획한 분획물을 고성능 음이온 교환 크로마토그래피로 분석한 결과이며,FIG. 15 shows the fractionation of maltaoctase using ethanol in a reaction solution in which amylopectrane-derived amylofluranease was reacted with amylopectin pretreated using isoamylase according to an embodiment of the present invention. One fraction was analyzed by high performance anion exchange chromatography,

도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 아아이소아밀레이즈 (isoamylase)를 이용하여 전처리한 아밀로펙틴에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 시간별로 작용시켜 얻은 반응용액에 에탄올을 이용하여 말토옥타오스를 분획한 분획물을 성능 음이온 교환 크로마토그래피로 분석한 결과이다.FIG. 16 is a reaction obtained by timely reacting amylofluranease derived from Northtaxin strain to amylopectin pretreated using isoamylase according to an embodiment of the present invention. The fractions of maltooctaose fractions using ethanol in the solution were analyzed by performance anion exchange chromatography.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 말토헵타오스, 말토옥타옷, 및 말토노나오스에 노스탁속 균주 유래 아밀로플루란네이즈를 시간별로 작용시켜 얻은 반응용액을 고성능 액체 크로마토그래피로 분석한 결과이다.17 is a reaction obtained by timely acting amylofluranease derived from the Notaxin strain on maltoheptaose, maltooctata, and maltononaose according to an embodiment of the present invention according to an embodiment of the present invention The solution is analyzed by high performance liquid chromatography.

<110> SEOUL NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY FOUNDATION <120> NOSTOC SP-DERIVED AMYLOPULLULANASE AND PREPARATION METHOD OF MALTOOLIGOSACCHARIDE WITH THE SAME <130> dpp20071349kr <150> KR10-2007-0010473 <151> 2007-02-01 <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nod NddI-For <400> 1 aaaaagttac atatgcaaat tcaaacacca 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nox-XhoI-Rev <400> 2 aaagtcctcg aggtccccag tccccaggat 30 <210> 3 <211> 1467 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> amylopullulanase derived Nos sp. <400> 3 atgcaaattc aaacaccaga ttgggtaaag cacgctgttt tctaccaaat tttcccagat 60 cgctttgcca gaagcaaaca gccgcgcaaa cggttattgc aagaagcccg ttgggaagat 120 tgggactcta tgccaaccct ccagggttat aaaggtgggg atttatgggg catcatggag 180 gatttagact acatccagaa tttggggatt aacgcgattt atttcacacc catctttcaa 240 tccgccagta atcaccgcta tcatacccac gattattatc aagttgaccc gatgttaggg 300 ggcaacgagg cttttaaaga attgcttgat gcagcccatc aacggaatat caaagtcgtt 360 ctggatgggg tgtttaacca ttccagccgt ggctttttct ttttccacga cgttttagaa 420 aatggccccc attcaccttg ggtaaattgg ttcaaaatag aaggctggcc cctttcacct 480 tataacggtg aattccctgc aaactacgtg ggttgggcgg gaaatcgcgc cttgccagaa 540 tttaaccacg ataatccaga agtacgagaa tatattatgg aaattgccga atattggctt 600 aaattcggca tcgacggttg gcgattagat gtcccatttg aaataaaaac tccgggtttt 660 tggcaggaat tccgcgatcg cactaaagcc atcaatcccg aagcatatat tgtgggcgaa 720 gtgtggggag attcccgcca gtggttggat ggaacgcaat ttgacggcgt aatgaattat 780 ttatttgctg ggccgacaat tgcttttgca gctggcgatc gcgtagtctt agaacaagtc 840 caaagccgcg actatcaacc ctacccaccc ttatttgctg ccgagtacgc caccaaaatc 900 caagaagtac tgcaacttta cccttgggaa attcagctaa ctcaactcaa tttgttagca 960 agtcacgata cagcccgatt gatgaccatt gcaggcggtg atatagcgag tgtagaatta 1020 tcgactttac tgttactcac ctttcccggt gcccccagca tttactatgg tgatgaagtc 1080 ggtttacctg gtggcataga tcccgactca aggcgtggct ttcctttaga ggctaactgg 1140 aatcaagaaa ttttcaatac tcatcgtcaa ttaattacca tccgccaaac atacccagcc 1200 ttgcgtacag gtgattacca agtcctctat gctcaagggc aactttatct ctttgcacga 1260 actttaggca cagaagaatt gataattgct ataaacgctg gcacaagttc ggcaaccgca 1320 aatgtagatg tggctagttt gcatactcaa cccaacaagc tgttatatgg tactgctgaa 1380 gctgagtgga atggtgaaga aggaactcag caattgtcat taactcttcc cgcacgcagt 1440 ggctgcatcc tggggactgg ggactag 1467 <210> 4 <211> 488 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> amylopullulanase-derived Nos sp. <400> 4 Met Gln Ile Gln Thr Pro Asp Trp Val Lys His Ala Val Phe Tyr Gln 1 5 10 15 Ile Phe Pro Asp Arg Phe Ala Arg Ser Lys Gln Pro Arg Lys Arg Leu 20 25 30 Leu Gln Glu Ala Arg Trp Glu Asp Trp Asp Ser Met Pro Thr Leu Gln 35 40 45 Gly Tyr Lys Gly Gly Asp Leu Trp Gly Ile Met Glu Asp Leu Asp Tyr 50 55 60 Ile Gln Asn Leu Gly Ile Asn Ala Ile Tyr Phe Thr Pro Ile Phe Gln 65 70 75 80 Ser Ala Ser Asn His Arg Tyr His Thr His Asp Tyr Tyr Gln Val Asp 85 90 95 Pro Met Leu Gly Gly Asn Glu Ala Phe Lys Glu Leu Leu Asp Ala Ala 100 105 110 His Gln Arg Asn Ile Lys Val Val Leu Asp Gly Val Phe Asn His Ser 115 120 125 Ser Arg Gly Phe Phe Phe Phe His Asp Val Leu Glu Asn Gly Pro His 130 135 140 Ser Pro Trp Val Asn Trp Phe Lys Ile Glu Gly Trp Pro Leu Ser Pro 145 150 155 160 Tyr Asn Gly Glu Phe Pro Ala Asn Tyr Val Gly Trp Ala Gly Asn Arg 165 170 175 Ala Leu Pro Glu Phe Asn His Asp Asn Pro Glu Val Arg Glu Tyr Ile 180 185 190 Met Glu Ile Ala Glu Tyr Trp Leu Lys Phe Gly Ile Asp Gly Trp Arg 195 200 205 Leu Asp Val Pro Phe Glu Ile Lys Thr Pro Gly Phe Trp Gln Glu Phe 210 215 220 Arg Asp Arg Thr Lys Ala Ile Asn Pro Glu Ala Tyr Ile Val Gly Glu 225 230 235 240 Val Trp Gly Asp Ser Arg Gln Trp Leu Asp Gly Thr Gln Phe Asp Gly 245 250 255 Val Met Asn Tyr Leu Phe Ala Gly Pro Thr Ile Ala Phe Ala Ala Gly 260 265 270 Asp Arg Val Val Leu Glu Gln Val Gln Ser Arg Asp Tyr Gln Pro Tyr 275 280 285 Pro Pro Leu Phe Ala Ala Glu Tyr Ala Thr Lys Ile Gln Glu Val Leu 290 295 300 Gln Leu Tyr Pro Trp Glu Ile Gln Leu Thr Gln Leu Asn Leu Leu Ala 305 310 315 320 Ser His Asp Thr Ala Arg Leu Met Thr Ile Ala Gly Gly Asp Ile Ala 325 330 335 Ser Val Glu Leu Ser Thr Leu Leu Leu Leu Thr Phe Pro Gly Ala Pro 340 345 350 Ser Ile Tyr Tyr Gly Asp Glu Val Gly Leu Pro Gly Gly Ile Asp Pro 355 360 365 Asp Ser Arg Arg Gly Phe Pro Leu Glu Ala Asn Trp Asn Gln Glu Ile 370 375 380 Phe Asn Thr His Arg Gln Leu Ile Thr Ile Arg Gln Thr Tyr Pro Ala 385 390 395 400 Leu Arg Thr Gly Asp Tyr Gln Val Leu Tyr Ala Gln Gly Gln Leu Tyr 405 410 415 Leu Phe Ala Arg Thr Leu Gly Thr Glu Glu Leu Ile Ile Ala Ile Asn 420 425 430 Ala Gly Thr Ser Ser Ala Thr Ala Asn Val Asp Val Ala Ser Leu His 435 440 445 Thr Gln Pro Asn Lys Leu Leu Tyr Gly Thr Ala Glu Ala Glu Trp Asn 450 455 460 Gly Glu Glu Gly Thr Gln Gln Leu Ser Leu Thr Leu Pro Ala Arg Ser 465 470 475 480 Gly Cys Ile Leu Gly Thr Gly Asp 485 <110> SEOUL NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY FOUNDATION <120> NOSTOC SP-DERIVED AMYLOPULLULANASE AND PREPARATION METHOD OF          MALTOOLIGOSACCHARIDE WITH THE SAME <130> dpp20071349kr <150> KR10-2007-0010473 <151> 2007-02-01 <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nod NddI-For <400> 1 aaaaagttac atatgcaaat tcaaacacca 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nox-XhoI-Rev <400> 2 aaagtcctcg aggtccccag tccccaggat 30 <210> 3 <211> 1467 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> amylopullulanase derived Nos sp. <400> 3 atgcaaattc aaacaccaga ttgggtaaag cacgctgttt tctaccaaat tttcccagat 60 cgctttgcca gaagcaaaca gccgcgcaaa cggttattgc aagaagcccg ttgggaagat 120 tgggactcta tgccaaccct ccagggttat aaaggtgggg atttatgggg catcatggag 180 gatttagact acatccagaa tttggggatt aacgcgattt atttcacacc catctttcaa 240 tccgccagta atcaccgcta tcatacccac gattattatc aagttgaccc gatgttaggg 300 ggcaacgagg cttttaaaga attgcttgat gcagcccatc aacggaatat caaagtcgtt 360 ctggatgggg tgtttaacca ttccagccgt ggctttttct ttttccacga cgttttagaa 420 aatggccccc attcaccttg ggtaaattgg ttcaaaatag aaggctggcc cctttcacct 480 tataacggtg aattccctgc aaactacgtg ggttgggcgg gaaatcgcgc cttgccagaa 540 tttaaccacg ataatccaga agtacgagaa tatattatgg aaattgccga atattggctt 600 aaattcggca tcgacggttg gcgattagat gtcccatttg aaataaaaac tccgggtttt 660 tggcaggaat tccgcgatcg cactaaagcc atcaatcccg aagcatatat tgtgggcgaa 720 gtgtggggag attcccgcca gtggttggat ggaacgcaat ttgacggcgt aatgaattat 780 ttatttgctg ggccgacaat tgcttttgca gctggcgatc gcgtagtctt agaacaagtc 840 caaagccgcg actatcaacc ctacccaccc ttatttgctg ccgagtacgc caccaaaatc 900 caagaagtac tgcaacttta cccttgggaa attcagctaa ctcaactcaa tttgttagca 960 agtcacgata cagcccgatt gatgaccatt gcaggcggtg atatagcgag tgtagaatta 1020 tcgactttac tgttactcac ctttcccggt gcccccagca tttactatgg tgatgaagtc 1080 ggtttacctg gtggcataga tcccgactca aggcgtggct ttcctttaga ggctaactgg 1140 aatcaagaaa ttttcaatac tcatcgtcaa ttaattacca tccgccaaac atacccagcc 1200 ttgcgtacag gtgattacca agtcctctat gctcaagggc aactttatct ctttgcacga 1260 actttaggca cagaagaatt gataattgct ataaacgctg gcacaagttc ggcaaccgca 1320 aatgtagatg tggctagttt gcatactcaa cccaacaagc tgttatatgg tactgctgaa 1380 gctgagtgga atggtgaaga aggaactcag caattgtcat taactcttcc cgcacgcagt 1440 ggctgcatcc tggggactgg ggactag 1467 <210> 4 <211> 488 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> Amylopullulanase-derived Nos sp. <400> 4 Met Gln Ile Gln Thr Pro Asp Trp Val Lys His Ala Val Phe Tyr Gln   1 5 10 15 Ile Phe Pro Asp Arg Phe Ala Arg Ser Lys Gln Pro Arg Lys Arg Leu              20 25 30 Leu Gln Glu Ala Arg Trp Glu Asp Trp Asp Ser Met Pro Thr Leu Gln          35 40 45 Gly Tyr Lys Gly Gly Asp Leu Trp Gly Ile Met Glu Asp Leu Asp Tyr      50 55 60 Ile Gln Asn Leu Gly Ile Asn Ala Ile Tyr Phe Thr Pro Ile Phe Gln  65 70 75 80 Ser Ala Ser Asn His Arg Tyr His Thr His Asp Tyr Tyr Gln Val Asp                  85 90 95 Pro Met Leu Gly Gly Asn Glu Ala Phe Lys Glu Leu Leu Asp Ala Ala             100 105 110 His Gln Arg Asn Ile Lys Val Val Leu Asp Gly Val Phe Asn His Ser         115 120 125 Ser Arg Gly Phe Phe Phe Phe His Asp Val Leu Glu Asn Gly Pro His     130 135 140 Ser Pro Trp Val Asn Trp Phe Lys Ile Glu Gly Trp Pro Leu Ser Pro 145 150 155 160 Tyr Asn Gly Glu Phe Pro Ala Asn Tyr Val Gly Trp Ala Gly Asn Arg                 165 170 175 Ala Leu Pro Glu Phe Asn His Asp Asn Pro Glu Val Arg Glu Tyr Ile             180 185 190 Met Glu Ile Ala Glu Tyr Trp Leu Lys Phe Gly Ile Asp Gly Trp Arg         195 200 205 Leu Asp Val Pro Phe Glu Ile Lys Thr Pro Gly Phe Trp Gln Glu Phe     210 215 220 Arg Asp Arg Thr Lys Ala Ile Asn Pro Glu Ala Tyr Ile Val Gly Glu 225 230 235 240 Val Trp Gly Asp Ser Arg Gln Trp Leu Asp Gly Thr Gln Phe Asp Gly                 245 250 255 Val Met Asn Tyr Leu Phe Ala Gly Pro Thr Ile Ala Phe Ala Ala Gly             260 265 270 Asp Arg Val Val Leu Glu Gln Val Gln Ser Arg Asp Tyr Gln Pro Tyr         275 280 285 Pro Pro Leu Phe Ala Ala Glu Tyr Ala Thr Lys Ile Gln Glu Val Leu     290 295 300 Gln Leu Tyr Pro Trp Glu Ile Gln Leu Thr Gln Leu Asn Leu Leu Ala 305 310 315 320 Ser His Asp Thr Ala Arg Leu Met Thr Ile Ala Gly Gly Asp Ile Ala                 325 330 335 Ser Val Glu Leu Ser Thr Leu Leu Leu Leu Thr Phe Pro Gly Ala Pro             340 345 350 Ser Ile Tyr Tyr Gly Asp Glu Val Gly Leu Pro Gly Gly Ile Asp Pro         355 360 365 Asp Ser Arg Arg Gly Phe Pro Leu Glu Ala Asn Trp Asn Gln Glu Ile     370 375 380 Phe Asn Thr His Arg Gln Leu Ile Thr Ile Arg Gln Thr Tyr Pro Ala 385 390 395 400 Leu Arg Thr Gly Asp Tyr Gln Val Leu Tyr Ala Gln Gly Gln Leu Tyr                 405 410 415 Leu Phe Ala Arg Thr Leu Gly Thr Glu Glu Leu Ile Ile Ala Ile Asn             420 425 430 Ala Gly Thr Ser Ser Ala Thr Ala Asn Val Asp Val Ala Ser Leu His         435 440 445 Thr Gln Pro Asn Lys Leu Leu Tyr Gly Thr Ala Glu Ala Glu Trp Asn     450 455 460 Gly Glu Glu Gly Thr Gln Gln Leu Ser Leu Thr Leu Pro Ala Arg Ser 465 470 475 480 Gly Cys Ile Leu Gly Thr Gly Asp                 485  

Claims (11)

노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래되고, Derived from Nostoc sp., 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖고, 상기 서열의 3' 말단에 Leu-Glu-6His가 부가된 아밀로플루란네이즈.Amylofluranease having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 and having Leu-Glu-6His added to the 3 'end of the sequence. 노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래되고, Derived from Nostoc sp., 25 ℃ 및 pH 7의 조건에서 반응시켜, 글로코오스의 양을 정량하여 측정한 말토옥타오스의 Km/Kcat 값이 말토헵타오스의 Km/Kcat 값에 비하여 2.5 배 내지 3.5 배이고, 말토노나오스의 Km/Kcat 값이 말토옥타오스의 Km/Kcat 값의 55 배 내지 65배인 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖고, 상기 서열의 3' 말단에 Leu-Glu-6His가 부가된 아밀로플루란네이즈.Km / Kcat value of maltooctaose measured by quantifying the amount of glocose reacted at 25 ° C. and pH 7 was 2.5 to 3.5 times that of Km / Kcat of maltoheptaose, and maltonona has the amino acid sequence of the trehalose in the K m / Kcat value of malto-octahydro OSU of K m / 55 times the Kcat value to 65 times as SEQ ID NO: 4, fluorene with the 3 'end of the sequence is Leu-Glu-6His added amyl Lannaise. 노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래되고, 25 ℃ 및 pH 7의 조건에서 반응시켜, 글로코오스의 양을 정량하여 측정한 말토옥타오스의 Km/Kcat 값이 말토헵타오스의 Km/Kcat 값에 비하여 2.5 배 내지 3.5 배이고, 말토노나오스의 Km/Kcat 값이 말토옥타오스의 Km/Kcat 값의 55 배 내지 65배인 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖고, 상기 서열의 3' 말단에 Leu-Glu-6His가 부가된 아밀로플루란네이즈를 생산하는 Escherichia coli (KCTC 11059BP).No Stark sp (Nostoc sp.) Being derived from, by reacting under the conditions of 25 ℃ and pH 7, yi K m / Kcat value of malto-octahydro agarose measured by quantifying the amount of global coarse of malto cyclohepta agarose K m / compared with the Kcat value of 2.5 times to 3.5 times, the end of the buttocks Naos of K m / Kcat value has a 55 times to 65 times the SEQ ID NO: 4 amino acid sequence of the K m / Kcat value of malto-octahydro agarose, 3 of the sequence, Escherichia coli (KCTC 11059BP) producing amylofluranease with Leu-Glu-6His added at the end. 녹말을 포함하는 기질에 노스탁속 균주(Nostoc sp.)에서 유래되고, 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖고, 상기 서열의 3' 말단에 Leu-Glu-6His가 부가된 아밀로플루란네이즈를 10℃ 내지 40℃ 및 pH 7.0 내지 pH 8.0의 조건에서 반응시켜 말토옥타오스를 포함하는 말토올리고당 제조방법. Amylofluranease derived from Nostoc sp. On a substrate containing starch, having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, and having Leu-Glu-6His added to the 3 'end of the sequence 10 A method for producing maltooligosaccharide comprising maltooctaose by reacting at the conditions of ℃ to 40 ℃ and pH 7.0 to pH 8.0. 제4항에 있어서, 상기 말토올리고당은 말토옥타오스를 전체 말토올리고당을 기준으로 30 중량% 내지 99.9 중량%로 포함하고, 말토헵타오스, 말토노나오스 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.The malto oligosaccharide of claim 4, wherein the malto oligosaccharide comprises maltooctaose in an amount of 30 wt% to 99.9 wt% based on the total malto oligosaccharide, and further comprises maltoheptaose, maltononaose, or a mixture thereof. Oligosaccharide Preparation Method. 제4항에 있어서, 상기 말토올리고당은 말토옥타오스를 전체 함량을 기준으로 30 중량% 내지 80 중량%로 포함하고, 글루코오스 분자수 7 내지 11개인 말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 더욱 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.According to claim 4, The malto oligosaccharide comprises maltooctaose 30% by weight to 80% by weight based on the total content, and further comprises one or more selected from the group consisting of malto oligosaccharides of 7 to 11 glucose molecules Phosphorus maltooligosaccharide manufacturing method. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질은 아밀로펙틴, 아밀로스, 가용성 녹말, 쌀 전분, 옥수수 전분, 감자 전분 및 밀 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수용액인 말토올리고당 제조방법.The method according to any one of claims 4 to 6, wherein the substrate is at least one aqueous solution selected from the group consisting of amylopectin, amylose, soluble starch, rice starch, corn starch, potato starch and wheat starch. 제4항 내지 제6항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아밀로플루란네이즈를 반응시키는 단계 전에, 상기 녹말을 포함하는 기질에 디브랜칭 효소를 반응시켜 녹말의 알파-1,6 글루코시드 결합을 가수분해하는 단계를 추가로 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.The method according to any one of claims 4 to 6, wherein prior to the step of reacting the amylofluranease, a debranching enzyme is reacted with a substrate containing the starch to bind alpha-1,6 glucoside of starch. Method for producing maltooligosaccharide further comprising the step of hydrolyzing. 제4항 내지 제6항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 말토올리고당 제조방법은 상기 아밀로플루란네이즈를 반응시키는 단계 후에, 상기 아밀로플루란네이즈를 반응시켜 제조한 말토올리고당에 유기용매를 가하여 불순물을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.The method according to any one of claims 4 to 6, wherein the malto oligosaccharide production method comprises reacting the amylofluranease with the organic solvent to the malto oligosaccharide prepared by reacting the amylofluranease. Malto oligosaccharide manufacturing method further comprising the step of removing impurities by addition. 제4항에 있어서, 상기 말토올리고당은 말토옥타오스를 전체 말토올리고당을 기준으로 40 중량% 내지 90 중량%로 포함하고, 말토헵타오스, 말토노나오스 또는 이들의 혼합물을 더욱 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.The malto oligosaccharide of claim 4, wherein the malto oligosaccharide comprises maltooctaose in an amount of 40 wt% to 90 wt% based on the total malto oligosaccharide, and further comprises maltoheptaose, maltononaose, or a mixture thereof. Oligosaccharide Preparation Method. 제4항에 있어서, 상기 말토올리고당은 말토옥타오스를 전체 함량을 기준으로 40 중량% 내지 90중량%로 포함하고, 글루코오스 분자수 7 내지 9개인 말토올리고당으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 더욱 포함하는 것인 말토올리고당 제조방법.The method according to claim 4, wherein the malto oligosaccharide comprises maltooctaose 40% to 90% by weight based on the total content, and further comprises one or more selected from the group consisting of malto oligosaccharide having 7 to 9 glucose molecules Phosphorus maltooligosaccharide manufacturing method.
KR1020070073711A 2007-02-01 2007-07-23 Nostoc sp-derived amylopullulanase and preparation method of maltooligosaccharide with the same KR100921980B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070010473 2007-02-01
KR20070010473 2007-02-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080072496A KR20080072496A (en) 2008-08-06
KR100921980B1 true KR100921980B1 (en) 2009-10-19

Family

ID=39882810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070073711A KR100921980B1 (en) 2007-02-01 2007-07-23 Nostoc sp-derived amylopullulanase and preparation method of maltooligosaccharide with the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100921980B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160080220A (en) 2014-12-29 2016-07-07 한림대학교 산학협력단 Method for production of maltoheptaose with high purity by CGTase mutant

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706451B1 (en) 2015-04-22 2017-02-15 동아대학교 산학협력단 Maltotrios-Producing Amylase derived from Microbulbifer sp. and the Process for Producing Maltotrios therewith

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문 1: Appl. Microbiol. Biotechnol.
논문 2: Appl. Environ. Microbiol.
논문 3: J. Bacteriol.
논문 4: Biochem. Soc. Trans.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160080220A (en) 2014-12-29 2016-07-07 한림대학교 산학협력단 Method for production of maltoheptaose with high purity by CGTase mutant

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080072496A (en) 2008-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111647579B (en) Thermolabile exoinulase mutant MutQ23 delta 9 and preparation and application thereof
CN110438136B (en) Beta-glucosidase and mutant gene, amino acid sequence and application thereof
WO2000039288A1 (en) Polypeptides
US20170096656A1 (en) Thermostable alginate degrading enzymes and their methods of use
KR20080072244A (en) A method for preparing enzymatically highly branched-amylose and amylopectin cluster
Chen et al. Signal peptide-independent secretory expression and characterization of pullulanase from a newly isolated Klebsiella variicola SHN-1 in Escherichia coli
CN111876399B (en) Arctic-pole-derived beta-glucosidase gene, and encoded protein and application thereof
US20130337541A1 (en) Thermostable chitosanase
CN110373403B (en) High-temperature-resistant neutral pullulanase and application thereof
WO1995034642A1 (en) Novel transferase and amylase, process for producing the enzymes,use thereof, and gene coding for the same
KR100921980B1 (en) Nostoc sp-derived amylopullulanase and preparation method of maltooligosaccharide with the same
JP4656620B2 (en) Preparation of sucrose phosphorylase
CN114807099B (en) Pullulanase mutant, engineering bacterium and application thereof
CN114457057B (en) Chitosan mutant and application thereof
KR100898384B1 (en) Thermostable sulfolobus sulfataricus-derived ?-glycosyl transferase and preparation method of branched cyclodextrin with the same
KR100735819B1 (en) Enzymatic preparation of highly purified maltooligosaccharide
JP4540067B2 (en) Method for heat-resistant α-glucan phosphorylase (GP)
JPH11318441A (en) Ultra heat-resistant and ultra acid-resistant amylopullulanase
CN109628429B (en) Extreme-halophilic surfactant-resistant non-calcium ion-dependent alpha-amylase and gene and application thereof
KR101014802B1 (en) Method for producing glucose using debranching enzyme complex
CN101407820B (en) Gene of encoding glycosyl hydrolase family 32 sucrase and use thereof
CN106554966B (en) Polysaccharide hydrolase gene derived from thermophilic archaea and application thereof
CN109762798A (en) The preparation method and application of a kind of balun Pueraria lobota hereby series bacillus chitosan enzyme
KR100367154B1 (en) Amylase with Acabose Resolution, Genes That Encode It, Microorganisms That Produce It, and Its Uses
EP1199367B1 (en) Polypeptides

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121008

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140929

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160217

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 11