KR101994252B1 - Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof - Google Patents

Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101994252B1
KR101994252B1 KR1020160082846A KR20160082846A KR101994252B1 KR 101994252 B1 KR101994252 B1 KR 101994252B1 KR 1020160082846 A KR1020160082846 A KR 1020160082846A KR 20160082846 A KR20160082846 A KR 20160082846A KR 101994252 B1 KR101994252 B1 KR 101994252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
agaa7
bacillus subtilis
pbe
vector
seq
Prior art date
Application number
KR1020160082846A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180003252A (en
Inventor
정욱진
발데후에사 크리스
라모스 크리스틴
카부롱 루디스
이원근
홍순광
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
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 명지대학교 산학협력단 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Priority to KR1020160082846A priority Critical patent/KR101994252B1/en
Publication of KR20180003252A publication Critical patent/KR20180003252A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101994252B1 publication Critical patent/KR101994252B1/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
    • 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
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • C12N15/75Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0036Galactans; Derivatives thereof
    • C08B37/0039Agar; Agarose, i.e. D-galactose, 3,6-anhydro-D-galactose, methylated, sulfated, e.g. from the red algae Gelidium and Gracilaria; Agaropectin; Derivatives thereof, e.g. Sepharose, i.e. crosslinked agarose
    • 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
    • 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)
    • C12Y302/01081Beta-agarase (3.2.1.81)

Abstract

본 발명은 베타 아가레이즈의 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 슈도알테로모나스 호도엔시스(Pseudoalteromonas hodoensis sp. nov) 균주 유래 베타 아가레이즈와 신호 펩타이드를 포함하는 발현벡터를 도입하여 형질전환시킨 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 재조합 바실러스 서브틸리스 균주는 베타 아가레이즈의 대량 생산이 가능하다. 생산된 베타 아가레이즈는 아가로오스 당화에 이용될 수 있고, 베타 아가레이즈로 아가로오스를 당화시켜 바이오연료, 식품, 화장품 및 의약품 원료로 유용하게 활용할 수 있다.
The present invention relates to a recombinant Bacillus subtilis strain having the ability to produce beta agarase, and a use thereof, and more particularly, to a strain of Pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov strain containing beta agarase and a signal peptide To a transformed recombinant Bacillus subtilis strain and its use.
The recombinant Bacillus subtilis strain according to the present invention is capable of mass production of beta agarase. Beta agarase produced can be used for saccharification of agarose, and saccharification of agarose by beta agarase is useful for biofuels, foods, cosmetics and pharmaceuticals.

Description

베타 아가레이즈의 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도{RECOMBINANT BACILLUS SUBTILIS STRAIN PRODUCING BETA AGARASE AND USES THEREOF}RECOMBINANT BACILLUS SUBTILIS STRAIN PRODUCING BETA AGARASE AND USES THEREOF FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to recombinant Bacillus subtilis strains,

본 발명은 베타 아가레이즈의 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 슈도알테로모나스 호도엔시스(Pseudoalteromonas hodoensis sp. nov) 균주 유래 베타 아가레이즈와 신호 펩타이드를 포함하는 발현벡터를 도입하여 형질전환시킨 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant Bacillus subtilis strain having the ability to produce beta agarase and its use, and more particularly to a strain of Pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov derived beta agarase and a signal peptide To a transformed recombinant Bacillus subtilis strain and its use.

아가로오스(agarose)는 홍조류(red algae)의 주요 구성요소로써 갈락토오스(D-galactose)와 무수갈락토오스(3,6-anhydro-L-galactose, L-AHG)가 β-1,4 형태로 결합한 단위체인 아가로바이오스(agarobiose)가 반복되어 α-1,3 결합으로 연결된 직쇄구조로 되어있다. 아가로오스를 이용하여 정제된 화합물의 합성이 가능하기 때문에 아가 또는 아가로오스 유래 화합물을 이용하여 식품, 화장품 및 의료 산업 등에 광범위하게 적용이 가능하다.Agarose is a major component of red algae, and is a major constituent of red algae. It contains galactose (D-galactose) and anhydrous galactose (L-AHG) The unit chain agarobiose is repeated and has a linear structure connected with an α-1,3 bond. Since it is possible to synthesize purified compounds using agarose, it can be widely applied to foods, cosmetics and medical industries by using agar or agarose-derived compounds.

이러한 아가로오스를 당화(saccharification)시키기 위해서는 아가레이즈(agarase)와 같은 효소를 이용해야 한다. 아가로오스는 β-1,4 결합에 작용하는 베타-아가레이즈(β-agarase)로 분해하거나 α-1,3 결합에 작용하는 알파-네오아가로바이오스 가수분해효소(α-neoagarobiose hydrolase)를 사용하여 갈락토오스와 무수갈락토오스로 분해가 가능하다. In order to saccharify such agarose, an enzyme such as agarase should be used. Agarose is an α-neoagarobiose hydrolase that decomposes into β-agarase acting on β-1,4 bonds or acts on α-1,3 bonds. It is possible to decompose into galactose and anhydrous galactose by using.

최근, 열에 안정한 베타-아가레이즈인 AgaA7가 슈도알테로모나스 호도엔시스(Pseudoalteromonas hodoensis sp. nov)에서 분리되었다. AgaA7은 약 30 ~ 35 kDa의 분자량을 갖고 있으며 pH 7.0과 45℃에서 최적의 활성을 보인다. 아울러, AgaA7은 외부가수분해(exolytic) 및 내부가수분해(endolytic) 활성을 통해 아가로오스를 네오아가로테트라오스(neoagarotetraose), 네오아가로헥사오스(neoagarohexaose) 및 네오아가로옥타오스(neoagarooctaose) 등으로 해중합(depolymerize)한다(W.J. Chi, J.S. Park, D.K. Kang, S.K. Hong et al., Appl. Biochem. Biotechnol. 173:1703-1716, 2014). Recently, heat-stable beta-agarase AgaA7 has been isolated from Pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov. AgaA7 has a molecular weight of about 30 to 35 kDa and exhibits optimal activity at pH 7.0 and 45 ° C. In addition, AgaA7 catalyzes the conversion of agarose into neoagarotetraose, neoagarohexaose, and neoagarooctaose through exolytic and endolytic activities. (WJ Chi, JS Park, DK Kang, SK Hong et al., Appl. Biochem. Biotechnol . 173: 1703-1716, 2014).

대부분의 경우, 분리된 아가레이즈는 그람 음성(Gram negative)균인 대장균에서 복제되어 왔다. 그러나, 단백질을 발현하고 정제하는 과정에서 봉입체(inclusion body)가 형성되거나 단백질이 잘못 접혀지게되는(protein misfolding) 문제가 발생하였다. 이에 반해 그람 양성(Gram positive)균인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)는 대장균에 비해 보다 안정한 유전자 조작 도구로써 단백질 대량 생산에 자주 사용되어 오고 있으며, 세포외막이 없기 때문에 단백질을 효율적으로 분비할 수 있다(J.M. van Dijl, M. Hecker et al., Bacillus subtilis: from soil bacterium tosuper-secreting cell factory, Microb. Cell Fact. 12, 2013). In most cases, the isolated agarase has been replicated in E. coli, a Gram negative strain. However, in the process of expressing and purifying a protein, an inclusion body is formed or a protein misfolding problem occurs. On the other hand, Gram positive Bacillus subtilis is a more stable genetic engineering tool than Escherichia coli, and has been frequently used for mass production of proteins. Since it has no extracellular membrane, it can efficiently secrete proteins (JM van Dijl, M. Hecker et al ., Bacillus subtilis: from soil bacterium tosuper-secreting cell factory , Microb. Cell Fact . 12, 2013).

한편, 바실러스 내에서 목적 단백질을 분비하는 과정 중 번역 과정(translocation process)에서는 목적 단백질의 아미노 말단에 적절한 신호 펩타이드(signal peptide)를 필요로 한다. 신호 펩타이드는 번역 과정을 완성시키기 위해 세포내 전-단백질(pre-protein)의 접힘을 막고 해로운 분비 효소의 활성을 저해한다. 또한 분비 기작 요소와 상호작용하여 목적 단백질의 막관통(trans-membrane) 과정에 직접적으로 관여한다(W. Li, X. Zhou, P. Lu et al., Bottlenecks in the expression and secretion ofheterologous proteins in Bacillus subtilis, Res. Microbiol. 155:605-610, 2004). On the other hand, during the process of secretion of the target protein in Bacillus, the translocation process requires an appropriate signal peptide at the amino terminus of the target protein. Signal peptides inhibit the folding of intracellular pre-proteins to complete the translation process and inhibit the activity of deleterious secretory enzymes. (W. Li, X. Zhou, P. Lu et al ., Bottlenecks in the Expression and Secretion of Heterologous Proteins in Bacillus subtilis, Res. Microbiol ., 155: 605-610, 2004).

따라서 이종 단백질(heterologous protein)의 적절한 분비를 위해서는 가장 효율적인 신호 펩타이드를 도입하는 것이 중요하다.It is therefore important to introduce the most efficient signal peptide for proper secretion of heterologous proteins.

U. Brockmeier, M. Caspers, R. Freudl, A. Jockwer, T. Eggert et al., Systemacticscreening of all signal peptides from Bacillus subtilis; a powerful stratetgy inoptimizing heterologous protein secretion in gram-positive bacteria, J. Mol.Biol. 362:393-402, 2006.U. Brockmeier, M. Caspers, R. Freudl, A. Jockwer, T. Eggert et al., Systemacticscreening of all signal peptides from Bacillus subtilis; a strong stratetgy inoptimizing heterologous protein secretion in gram-positive bacteria, J. Mol. Biol. 362: 393-402, 2006.

본 발명의 목적은 베타 아가레이즈를 대량 생산할 수 있는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 및 이의 용도를 제공한다.It is an object of the present invention to provide a recombinant Bacillus subtilis strains capable of mass production of beta agarase and uses thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자 및 신호 펩타이드를 코딩하는 유전자를 포함하는 발현벡터가 도입된, 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a recombinant Bacillus subtilis strain having an ability to produce beta agarase, into which an expression vector containing a gene encoding a beta agarase and a gene encoding a signal peptide is introduced .

상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 서열번호 1의 염기서열을 갖는 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov)에서 유래될 수 있다. The AgaA7 gene encoding the beta agarase may be derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

상기 신호 펩타이드는 서열번호 2 내지 서열번호 7 중 어느 하나의 아미노산 서열로 구성될 수 있다.The signal peptide may be composed of an amino acid sequence of any one of SEQ ID NOS: 2 to 7.

상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자 및 신호 펩타이드를 코딩하는 유전자는 하나의 벡터에 삽입된 형태로 도입된 형태일 수 있다.The AgaA7 gene encoding the beta agarase and the gene encoding the signal peptide may be introduced in a form inserted into one vector.

또한 본 발명은 셔틀 벡터 pBE-S에 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자를 도입하여 pBE-AgaA7 벡터를 제작하는 단계(단계 a); 및 상기 단계 a의 pBE-AgaA7 벡터를 바실러스 서브틸리스에 형질전환시키는 단계(단계 b)를 포함하는 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing pBE-AgaA7 vector (step a) by introducing AgaA7 gene coding for beta agarase into shuttle vector pBE-S; And a step (b) of transforming the pBE-AgaA7 vector of step a) into bacillus subtilis. The method of producing a recombinant Bacillus subtilis strain having a beta agarase producing ability is also provided.

상기 셔틀 벡터 pBE-S는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는, 바실러스 서브틸리스 유래 aprE 신호 펩타이드를 포함할 수 있다. 상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov)에서 유래될 수 있다. 상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 구성될 수 있다.The shuttle vector pBE-S may comprise an aprE signal peptide derived from Bacillus subtilis, which is composed of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. The AgaA7 gene coding for beta agarase can be derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov. The AgaA7 gene encoding the beta agarase may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

또한 본 발명은 신호 펩타이드를 포함하는 셔틀 벡터 pBE-S에 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자를 도입하여 pBE-AgaA7 벡터를 제작하는 단계(단계 a); 상기 단계 a의 pBE-AgaA7 벡터 내 신호 펩타이드를, 서열번호 3 내지 서열번호 7의 아미노산 서열로 구성된, 바실러스 서브틸리스 유래 신호 펩타이드로 구성된 군에서 선택된 하나의 신호 펩타이드로 치환하는 단계(단계 b); 및 상기 단계 b에서 신호 펩타이드가 치환된 벡터를 바실러스 서브틸리스에 도입하여 형질전환시키는 단계(단계 c)를 포함하는 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a pBE-AgaA7 vector, comprising the steps of: (a) preparing a pBE-AgaA7 vector by introducing an AgaA7 gene encoding a beta agarase into a shuttle vector pBE-S containing a signal peptide; (Step b) of substituting the signal peptide in the pBE-AgaA7 vector of step a) with one signal peptide selected from the group consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: 7 and a signal peptide derived from bacillus subtilis, ; And introducing a signal peptide-substituted vector into the bacillus subtilis in step (b) (step c), wherein the recombinant Bacillus subtilis strain has a beta agarase-producing ability.

상기 단계 b의 pBE-AgaA7 벡터 내 신호 펩타이드는 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성된, 바실러스 서브틸리스 유래 aprE 신호 펩타이드일 수 있다. 상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov)에서 유래될 수 있다. 상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 구성될 수 있다.The signal peptide in the pBE-AgaA7 vector of step b above may be an aprE signal peptide derived from Bacillus subtilis consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: The AgaA7 gene coding for beta agarase can be derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov. The AgaA7 gene encoding the beta agarase may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

또한 본 발명은 상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주를 배양하여 베타 아가레이즈 효소를 생산하는 단계를 포함하여 구성된는 베타 아가레이즈의 생산방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing beta agarase comprising culturing the recombinant Bacillus subtilis strain to produce a beta agarase enzyme.

상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주는 25℃ 내지 37℃에서 배양될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 37℃에서 배양될 수 있다. The recombinant Bacillus subtilis strain may be cultured at 25 캜 to 37 캜, more preferably at 37 캜.

상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주는 LB(Luria Bertani Miller) 배지에서 배양될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.The recombinant Bacillus subtilis strain may be cultured in a LB (Luria Bertani Miller) medium, but is not limited thereto.

또한 본 발명은 아가로오스에 상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 또는 그 용해물을 처리하는 단계를 포함하는 아가로오스 해중합 방법을 제공한다.The present invention also provides an agarose depolymerization method comprising the step of treating agarose with the recombinant Bacillus subtilis strain or a lysate thereof.

상기 용해물은 상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주를 배양한 후 원심분리 및 초음파 처리한 다음 상청액에서 용해물을 수득하는 단계를 통해 제조될 수 있다. 더욱 구체적으로 (i) 상기 재조합 균주를 배양한 후 원심분리하는 단계; (ii) 상기 원심분리된 균주의 세포 펠렛(pellet)을 초음파처리하는 단계; 및 (iii) 상기 처리된 세포를 원심분리한 후 상청액에서 용해물을 수득하는 단계를 통해 제조될 수 있다.The lysate may be prepared by culturing the recombinant Bacillus subtilis strain, followed by centrifugation and ultrasonication, followed by obtaining a lysate in the supernatant. More specifically, (i) culturing the recombinant strain and then centrifuging it; (ii) sonicating the cell pellet of the centrifuged strain; And (iii) centrifuging the treated cells and obtaining a lysate in the supernatant.

상기 아가로오스 해중합 방법을 이용하여 올리고당을 수득할 수 있다. The oligosaccharide can be obtained using the above agarose depolymerization method.

상기 올리고당은 네오아가로헥사오스(neoagarohexaose), 네오아가로테트라오스(neoagarotetraose) 및 네오아가로바이오스(neoagarobiose)일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. The oligosaccharide can be, but is not limited to, neoagarohexaose, neoagarotetraose, and neoagarobiose.

본 발명에 따른 재조합 바실러스 서브틸리스 균주는 베타 아가레이즈의 대량 생산이 가능하다. 생산된 베타 아가레이즈는 아가로오스 당화에 이용될 수 있고, 베타 아가레이즈로 아가로오스를 당화시켜 바이오연료, 식품, 화장품 및 의약품 원료로 유용하게 활용할 수 있다. The recombinant Bacillus subtilis strain according to the present invention is capable of mass production of beta agarase. Beta agarase produced can be used for saccharification of agarose, and saccharification of agarose by beta agarase is useful for biofuels, foods, cosmetics and pharmaceuticals.

도 1은 아가로오스의 구조, AgaA7 베타 아가레이즈의 가수분해 활성 및 가수분해 산물을 도식화한 이미지이다.
도 2는 (A) 아가로오스 고체 배지에서 Lugol's iodine 용액으로 광륜을 형성하여 B. subtilis pBE-AgaA7에 의한 아가로오스의 가수분해 활성을 시각화한 이미지, (B) 시간에 따른 재조합 B. subtilis의 성장, 전체 세포외 단백질 및 아가레이즈 활성을 나타낸 프로파일 및 (C) 대조군 및 재조합 균주를 30℃에서 24시간동안 배양한 후 농축된 세포외 단백질을 SDS-PAGE 및 면역 블로팅(immuno-blotting)을 확인한 이미지이다.
도 3은 B. subtilis 내 AgaA7의 분비를 향상시키기 위해 신호 펩타이드를 스크리닝 하는 과정이다.
도 4는 (A) 바이오매스 g 당 분비되는 네오아가로올리고당의 상대값 및 바이오매스 당 분비되는 AgaA7의 상대값을 나타낸 도표(AgaA7, aprE SP를 담지하는 모균주는 대조군으로 사용되었으며, 각 클론에 해당하는 신호 펩타이드는 괄호안에 표시되어 있다) 및 (B) 클론에 의해 분비된 AgaA7의 면역 블로팅 결과이다.
Fig. 1 is an image showing the structure of agarose, the hydrolysis activity of AgaA7 beta agarase, and the hydrolysis product.
Figure 2 (A) to form a solid agarose gwangryun in a medium with Lugol's iodine solution B. subtilis pBE-AgaA7 the agar to visualize the hydrolytic activity of the trehalose according to the image, (B) the recombinant according to the time B. subtilis (C) the control and recombinant strains were cultured at 30 ° C for 24 hours, and the concentrated extracellular proteins were subjected to SDS-PAGE and immuno-blotting, .
Figure 3 is a process for screening signal peptides to enhance the secretion of AgaA7 in B. subtilis .
FIG. 4 is a graph showing the relative values of neoagarooligosaccharide secreted per gram of biomass (A) and the relative value of AgaA7 secreted per biomass (AgaA7, parent strain carrying aprE SP was used as a control group, Is indicated in parentheses) and (B) the result of immunoblotting of AgaA7 secreted by the clone.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예를 통하여 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이하의 실시예에 의해 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following examples. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments described herein are provided to enable those skilled in the art to fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.

본 발명의 일 실시예에서는, 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp.nov.) 유래의 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자와 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 유래의 신호 펩타이드를 코딩하는 유전자를 포함하는 발현 벡터를 도입하여 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis RIK1285)에 형질전환시킨 재조합 균주를 제조하고, 재조합 균주에 의해 AgaA7 효소의 대량 생산이 가능한 것을 확인하였다.In one embodiment of the present invention, a gene coding for a signal peptide derived from Bacillus subtilis and an AgaA7 gene coding for beta agarase derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov. ( Bacillus subtilis RIK1285) was transformed into a recombinant strain, and it was confirmed that the AgaA7 enzyme could be mass produced by the recombinant strain.

실시예 1: Example 1: B. subtilisB. subtilis pBE-AgaA7 재조합 균주의 제조 Preparation of pBE-AgaA7 recombinant strain

1-1: 플라스미드 및 균주 준비1-1: Preparation of plasmid and strain

AgaA7을 코딩하는 뉴클레오타이드 조각을 운반하는 pGEX-5X-1 벡터(pGEX-5X-1-AgaA7)에서 agaA7 유전자를 획득하였다(D.Y. Park et al., Molecular characterization of agarase from the novel marinebacterium Pseudoaltermonas hodoensis sp. nov, in: Unpublished Master's Thesis, Myongji University, 2013). 셔틀 벡터 pBE-S는 대한민국의 Takara에서 구입하였다. pBE-S는 E. coli에서 복제하는데 필요한 pUC-유래 ori 및 앰피실린 내성 유전자와 B. subtilis에서 목적 유전자 발현 및 분비에 필요한 pUB110-유래 ori 및 카나마이신 내성 유전자를 가지고 있다. 추가로, pBE-S는 aprE 프로모터와 다중 복제 지역(multi-cloning site, MCS)의 상부(upstream)에 있는 SP(신호 펩타이드) 및 MCS의 하부(downstream)에 있는 His-tag 서열을 가지고 있다. B. subtilis RIK1285[trpC2, lys1, aprE?3, npR2, nprR2, nprE18]는 pBE-S 벡터의 숙주로 제공하였다(Takara에서 구입). E. coli DH5α(Solgent, 대전, 대한민국)는 통상적인 복제 실험 및 플라스미드를 유지하기 위한 숙주로 사용하였다. From the pGEX-5X-1 vector (pGEX-5X-1-AgaA7 ) carrying a nucleotide fragment encoding an AgaA7 obtain an agaA7 gene (DY Park et al., Molecular characterization of agarase from the novel marinebacterium Pseudoaltermonas hodoensis sp. Nov , in: Unpublished Master's Thesis, Myongji University, 2013). The shuttle vector pBE-S was purchased from Takara, Korea. pBE-S has pUC-derived ori and ampicillin resistance genes necessary for replication in E. coli and pUB110-derived ori and kanamycin resistance genes necessary for expression and secretion of the desired gene in B. subtilis . In addition, pBE-S has a His-tag sequence at the downstream of the aprE promoter and SP (signal peptide) and MCS upstream of the multi-cloning site (MCS). B. subtilis RIK1285 [ trpC2, lys1, aprE? 3, npR2, nprR2, nprE18 ] was provided as a host for the pBE-S vector (purchased from Takara). E. coli DH5α (Solgent, Daejeon, Korea) was used as a host for the conventional cloning experiments and plasmid maintenance.

1-2:1-2: B. subtilis B. subtilis pBE-AgaA7 재조합 균주의 제조 Preparation of pBE-AgaA7 recombinant strain

pGEX-5X-1-AgaA7을 주형 DNA로 사용하여 agaA7 유전자(GenBank: GQ243743.1)를 중합효소 연쇄반응(PCR)으로 증폭하였다. PCR 프라이머의 서열은 다음과 같다: 정방향 5'-CGTGAGCTCGCTGATTGGAGCCCTTTTAG-3'(밑줄 친 부분은 SacI 제한효소 자리, 서열번호 8) 및 역방향 5'-CGTTCTAGACTGGGCTTTATAAACTCGTA-3'(밑줄 친 부분은 XbaI 제한효소 자리, 서열번호 9)는 대한민국의 Macrogen에서 합성하였다. PCR 산물 및 pBE-S 벡터는 SacI 및 XbaI(ThermoScientific, 대한민국)으로 효소처리 하였다. 효소처리된 DNA 조각은 T4 DNA 중합효소(ThermoScientific, 대한민국)로 절단한 후, 열 충격 방법(heat-shock method)을 통해 E. coli DH5α내로 도입하여 형질전환하였다. 형질전환체는 1.50% 아가(agar) 및 100 ㎍ 카나마이신/l를 포함하는 Luria Bertani(LB) Miller 배지(Sigma Aldrich, USA)에서 선정하였다. 적합한 플라스미드는 제한지도 작성(restriction mapping)을 통해 확인하였다. aprE 신호 펩타이드를 포함하는 셔틀 벡터 pBE-S의 MCS 자리에 PCR 산물인 AgaA7 유전자를 도입하여 제조한 pBE-AgaA7 플라스미드는 제조사(Takara, 대한민국)의 프로토콜에 따라 B. subtilis RIK1285 내로 도입하여 형질전환하였고, 형질전환체는 10 ㎍ 카나마이신/l를 포함하는 LB 아가 배지에서 선정하였다(B. subtilis, Secretory protein expression system product manual, URL http://www.clontech.com/takara/KR/Products/Protein Research/Protein Foldingand Expression/B subtilis Secretory Protein ExpressionSystem?sitex=10037:22372:US.). pBE-AgaA7을 담지하는 B. subtilis RIK1285 균주는 또한 제한효소 지도 작성을 통해 확인하였다. agaA7 gene (GenBank: GQ243743.1) was amplified by polymerase chain reaction (PCR) using pGEX-5X-1-AgaA7 as template DNA. The sequence of the PCR primer is as follows: forward 5'-CGT GAGCTC GCTGATTGGAGCCCTTTTAG-3 '(underlined portion is SacI restriction site, SEQ ID NO: 8) and reverse 5'-CGT TCTAGA CTGGGCTTTATAAACTCGTA-3' Restriction enzyme site, SEQ ID NO: 9) was synthesized in Macrogen, Korea. The PCR product and the pBE-S vector were enzymatically treated with SacI and XbaI (ThermoScientific, Korea). The enzymatically treated DNA fragment was cut into T4 DNA polymerase (ThermoScientific, Korea) and then transformed into E. coli DH5α by heat-shock method. The transformants were selected on Luria Bertani (LB) Miller medium (Sigma Aldrich, USA) containing 1.50% agar and 100 ug kanamycin / l. Suitable plasmids were identified by restriction mapping. The pBE-AgaA7 plasmid prepared by introducing the PCR product AgaA7 gene into the MCS site of the shuttle vector pBE-S containing the aprE signal peptide was transformed into B. subtilis RIK1285 according to the protocol of the manufacturer (Takara, Korea) , And transformants were selected on LB agar medium containing 10 카 kanamycin / l (B. subtilis, Secretory protein expression system product manual, URL http://www.clontech.com/takara/KR/Products/Protein Research / Protein Folding and Expression / B subtilis Secretory Protein Expression System sitex = 10037: 22372: US.). B. subtilis RIK1285 carrying pBE-AgaA7 was also confirmed by restriction mapping.

1-3:1-3: B. subtilis B. subtilis 균주의 성장 및 아가레이즈 활성 확인 Identification of strain growth and agarase activity

B. subtilis pBE-AgaA7 및 pBE 공벡터를 포함하는 B. subtilis를 30℃ 및 37℃에서 48시간동안 LB 브로쓰(broth)에서 배양하였다. 시료는 세포 성장, 세포외 단백질 농도 및 아가레이즈 활성을 측정하기 위해 주기적으로 채취하였다. 세포 성장은 측정된 세포의 건조 중량에 대한 표준곡선을 기반으로 한 OD660nm 값으로 측정하였다. 하나의 OD660nm 단위는 0.32 g 세포의 건조 중량(DCW)/l에 해당되는 값이다. 단백질 농도는 Bradford method로 측정하였다. 아가레이즈 활성은 디니트로살리실산(DNS) 방법으로 측정하였다. 상청액의 200 μl 분취량(aliquot)을 50 mM 인산나트륨 완충액(pH 7.0) 내 800 μl 0.25% 아가로오스 용액에 첨가하였다. 혼합물은 40℃에서 1시간동안 배양한 후, 1 ml DNS 시약(1 l 증류수 내 6.5 g DNS, 325 ml 2 M NaOH 및 45 ml 글리세롤)을 첨가하였다. 발색현상을 위해, 용액을 끓는물 수조에 10분동안 두었다. 얼음에 용액을 넣어서 반응을 종료시킨 뒤에 UV-VIS 분광기로 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 후, 향상된 올리고당의 양은 D-갈락토오스를 기준으로 측정하였다. B. subtilis the pBE-AgaA7 and B. subtilis comprising a vector from the ball pBE 30 ℃ and 37 ℃ for 48 hours and cultured in LB broth (broth). Samples were periodically taken to measure cell growth, extracellular protein concentration and agarase activity. Cell growth was measured at an OD 660nm value based on a standard curve for the dry weight of the cells measured. One OD 660nm unit corresponds to a dry weight (DCW) / l of 0.32 g cells. Protein concentration was measured by the Bradford method. Agarase activity was measured by the dinitrosalicylic acid (DNS) method. A 200 μl aliquot of the supernatant was added to 800 μl 0.25% agarose solution in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0). The mixture was incubated at 40 ° C for 1 hour and then 1 ml of DNS reagent (6.5 g DNS in 1 l distilled water, 325 ml 2 M NaOH and 45 ml glycerol) was added. For color development, the solution was placed in a boiling water bath for 10 minutes. After the reaction was terminated by adding the solution to ice, the absorbance was measured at 540 nm with a UV-VIS spectrometer. Thereafter, the amount of oligosaccharides improved was measured on the basis of D-galactose.

균주의 세포내 아가레이즈 활성을 확인하기 위해, 균주를 24시간동안 30℃에서 LB 배지에서 배양하였다. 그 후 세포 추출액은 4000 rpm에서 10분동안 원심분리한 세포에서 수득하였다. 세포 펠렛은 용해 완충액(50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, pH 8.0) 1 ml에서 재부유시켰다. 최종 농도를 1 mg/ml로 맞추기 위해 세포 현탁액에 리소자임(Sigma Aldrich, USA)을 첨가하여 1시간동안 4℃에서 배양한 후 10분마다 현탁액을 섞어주었다. 그 후 현탁액을 3분동안(10% amplitude, 5초 bursts, 10초 cool down) 초음파처리하였다. 세포 조각은 4℃에서 10분동안 10000 rpm으로 원심분리를 통해 분리한 후 상청액을 분석에 사용하였다. 최종 용해물의 단백질 농도는 Bradford 어세이로 측정하고 아가레이즈 활성은 DNS 방법으로 측정하였다.To confirm the intracellular agarase activity of the strain, the strain was cultured in LB medium at 30 ° C for 24 hours. The cell extracts were then obtained in cells centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes. Cell pellets were resuspended in 1 ml lysis buffer (50 mM NaH 2 PO 4, 300 mM NaCl, pH 8.0). To adjust the final concentration to 1 mg / ml, lysozyme (Sigma Aldrich, USA) was added to the cell suspension, incubated at 4 ° C for 1 hour, and the suspension was mixed every 10 minutes. The suspension was then sonicated for 3 minutes (10% amplitude, 5 second bursts, 10 seconds cool down). The cell slices were separated by centrifugation at 10000 rpm for 10 min at 4 ° C, and supernatants were used for analysis. The protein concentration of the final lysate was measured by the Bradford assay and the agarase activity by the DNS method.

실험결과, 재조합 균주 콜로니 주변에서는 AgaA7의 생산 및 분비를 나타내는 광륜을 확인할 수 있었으나 pBE 공벡터를 포함하는 대조군 균주에서는 광륜을 확인할 수 없었다(도 2A). 아울러 대조군 및 재조합 균주의 시간에 따른 성장, 생산된 세포외 단백질 및 아가레이즈 활성을 확인한 결과, 30℃에서 공벡터를 포함하는 대조군 균주는 바이오매스가 풍부했음에도 불구하고 재조합 균주에 비해 세포외 단백질 생산량이 낮았고 아가레이즈의 활성이 나타나지 않았다. 특히, 대수기(log phase)동안 B. subtilis pBE-AgaA7에 의해 생산된 많은 양의 세포외 단백질은 배양 배지에서 분비된 AgaA7 아가레이즈의 활성이 우수하다는 점을 나타낸다. 또한, B. subtilis pBE-AgaA7는 30℃보다 37℃에서 더 잘 성장하는 것을 확인할 수 있었다(도 2B). As a result, it was possible to confirm the photoreactivity indicating the production and secretion of AgaA7 in the vicinity of the recombinant strain colony, but the photoreceptor could not be confirmed in the control strain containing the pBE empty vector (FIG. 2A). As a result of the time-dependent growth of the control and recombinant strains, the produced extracellular proteins and the agarase activity, the control strain containing the blank vector at 30 ° C showed an increase in extracellular protein production And the activity of agarase did not appear. In particular, the large amount of extracellular protein produced by B. subtilis pBE-AgaA7 during the log phase indicates that the activity of the AgaA7 agarase secreted in the culture medium is excellent. In addition, B. subtilis pBE-AgaA7 was found to grow better at 37 ° C than at 30 ° C (Fig. 2B).

1-4: SDS-PAGE 및 면역 블로팅을 통해 재조합 균주의 AgaA7 생산 확인1-4: Confirmation of production of AgaA7 of the recombinant strain by SDS-PAGE and immunoblotting

황산암모늄을 첨가하여 30℃에서 24시간동안 LB 브로쓰에서 배양된 B. subtilis pBE-AgaA7의 세포외 단백질을 침전시켰다. 세포는 4℃에서 30분동안 5000 rpm으로 원심분리하여 제거하였다. 상청액에 고체 황산암모늄을 최대 80%만큼 포화될 때까지 첨가하고 4℃에서 15분동안 섞어주면서 평형상태로 만들었다. 침전물은 원심분리를 통해 수득하고 50 mM 인산나트륨 완충액(pH 7.0)의 최소한의 부피에 재용해시켰다. 그 후 동일한 완충액에 대해 용액을 4℃에서 하룻밤동안 투석시켰다. 단백질은 12% 아크릴아마이드겔에서 분리하고 쿠마시 블루로 염색하였다. 면역 블로팅은 습식 전사 방법(wet transfer method)으로 Immuno-Blot PVDF(BioRad, Hercules, CA, USA) 막에서 수행하였다. PVDF 막은 블로킹 버퍼로 처리하였고 1:5000 희석조건에서 항체(Rockland, Gilbertsville, PA, USA)와 결합한 Anti-6X HIS-HRP로 2시간동안 배양하였다. 항체-단백질 복합체는 OPTI-4CN™ Substrate Kit(170-8235, BioRad, Hercules, CA, USA)로 확인하였다. Ammonium sulfate was added to precipitate extracellular proteins of B. subtilis pBE-AgaA7 cultured in LB broth at 30 ° C for 24 hours. Cells were removed by centrifugation at 5000 rpm for 30 minutes at 4 < 0 > C. Solid ammonium sulfate was added to the supernatant until saturation of up to 80% and equilibrated by mixing at 4 ° C for 15 minutes. The precipitate was obtained by centrifugation and redissolved in a minimum volume of 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0). The solution was then dialyzed overnight at 4 ° C for the same buffer. The protein was separated from the 12% acrylamide gel and stained with Coomassie blue. Immunoblotting was performed on Immuno-Blot PVDF (BioRad, Hercules, Calif., USA) membrane by a wet transfer method. The PVDF membrane was treated with blocking buffer and incubated for 2 h with Anti-6X HIS-HRP conjugated with antibody (Rockland, Gilbertsville, PA, USA) at 1: 5000 dilution. Antibody-protein complexes were identified with the OPTI-4CN ™ Substrate Kit (170-8235, BioRad, Hercules, CA, USA).

SDS-PAGE 분석 결과, 재조합 B. subtilis에서 분비된 AgaA7에 해당하는 30 kDa의 단백질 밴드를 확인하였다. 마찬가지로 면역 블로팅 결과에서도 AgaA7이 재조합 균주에 존재하는 것을 확인하였다(도 2C). SDS-PAGE analysis revealed a protein band of 30 kDa corresponding to AgaA7 secreted from the recombinant B. subtilis . Likewise, it was confirmed by immunoblotting that AgaA7 was present in the recombinant strain (Fig. 2C).

실시예 2: 신호 펩타이드(signal peptide, SP)가 치환된 Example 2: Signal peptide (SP) is substituted B. subtilisB. subtilis pBE-AgaA7 재조합 균주의 제조 Preparation of pBE-AgaA7 recombinant strain

2-1: SP 라이브러리 제작 및 신호 펩타이드가 치환된 재조합 균주의 제조 2-1: Preparation of SP library and preparation of recombinant strains substituted with signal peptide

B. subtilis(Takara, 대한민국)의 aprE SP를 173개의 다른 SP(signal peptide)(Takara, 대한민국)로 치환하기 위해, pBE-AgaA7 벡터를 MluI 및 Eco521로 효소처리하였다. In-Fusion 반응 용액은 1X In-Fusion ® HD 효소 프리믹스(Clontech, Takara, 대한민국), 선형으로 펼쳐진 발현 플라스미드, SP DNA 혼합물 및 멸균된 증류수(10 μl까지)를 혼합하여 제조하였다. 여기서 플라스미드와 SP DNA 혼합물의 몰 비율은 1:2로 맞추었다. 효소처리된 신호 펩타이드는 AgaA7 효소의 N-말단에 부착시켰다. 혼합물은 50℃에서 15분동안 배양한 후 얼음에 두었다. 그 후 반응 혼합물 2 μl를 E. coli DH5α(Solgent, 대전, 대한민국)내로 도입하여 형질전환시킴으로써 2000개 이상의 콜로니를 포함하는 플라스미드 라이브러리를 수득하였다. 앰피실린을 포함하는 LB 브로쓰를 흘려버리면서 형질전환체 콜로니를 고체 배지에서 떼어내고 회수하였다. 회수한 콜로니에서 재조합된 플라스미드를 추출하고 1.0 ㎍의 플라스미드 DNA를 B. subtilis RIK1285 내로 도입하여 형질전환시켰다. 이 때 형질전환 방법은 실시예 1(B. subtilis pBE-AgaA7 재조합 균주의 제조)에 사용되는 프로토콜과 동일한 방법을 적용하였다. 최종 형질전환체가 있는 아가 플레이트에서 610개의 B.subtilis 콜로니를 수득하였다. 이 단계에서 플라스미드 DNA의 ㎍당 대략 3-8 x 102 콜로니를 수득할 수 있다(B. subtilis, Secretory protein expression system product manual, URL http://www.clontech.com/takara/KR/Products/Protein Research/Protein Foldingand Expression/B subtilis Secretory Protein ExpressionSystem?sitex=10037:22372:US.). To replace the aprE SP of B. subtilis (Takara, Korea) with 173 different signal peptides (Takara, Korea), the pBE-AgaA7 vector was enzymatically treated with MluI and Eco521. In-Fusion reaction solution was prepared by mixing 1X In-Fusion ® HD enzyme premix (Clontech, Takara, Republic of Korea), in the expanded linear expression plasmid, SP DNA mixture and sterile distilled water (up to 10 μl). Here, the molar ratio of the plasmid to the SP DNA mixture was adjusted to 1: 2. The enzyme-treated signal peptide was attached to the N-terminus of the AgaA7 enzyme. The mixture was incubated at 50 < 0 > C for 15 minutes and then placed on ice. Then, 2 μl of the reaction mixture was introduced into E. coli DH5α (Solgent, Taejon, Korea) and transformed to obtain a plasmid library containing 2000 or more colonies. The transformant colonies were removed from the solid medium and recovered, while the LB broth containing ampicillin was shed. Recombinant plasmids were extracted from the recovered colonies and 1.0 [mu] g of plasmid DNA was introduced into B. subtilis RIK1285 and transformed. At this time, the same method as the protocol used in Example 1 (preparation of B. subtilis pBE-AgaA7 recombinant strain) was applied as the transformation method. 610 B. subtilis colonies were obtained in agar plates with the final transformants. At this stage, approximately 3-8 x 10 2 colonies per μg of plasmid DNA can be obtained (B. subtilis, Secretory protein expression system product manual, URL http://www.clontech.com/takara/KR/Products/ Protein Research / Protein Folding and Expression / B subtilis Secretory Protein Expression System sitex = 10037: 22372: US.).

2-2: SP 스크리닝2-2: SP Screening

첫 번째 스크리닝을 수행하기 위해, 610개의 B. subtilis 형질전환체 콜로니를 주 플레이트(master plate)로 옮겼다. 주 플레이트 콜로니의 하위배양(subcultures)은 1% 아가로오스를 포함하는 LB 배지 위에 스팟 형태로 옮겨서 수행하였다. 플레이트는 30℃에서 하룻밤 동안 배양하고 아가레이즈 활성을 시각화하기 위해 Lugol's iodine 용액으로 염색하였다(도 2A 및 도 3). 그 결과, 광륜의 크기가 다양하게 나타났는데, 이는 각각의 신호 펩타이드에 따른 분비 효율의 차이를 나타내는 것이다(도 3). To perform the first screening, 610 B. subtilis transformant colonies were transferred to a master plate. Subcultures of the main plate colonies were carried out by spotting onto LB medium containing 1% agarose. Plates were incubated overnight at 30 ° C and stained with Lugol's iodine solution to visualize agarase activity (FIG. 2A and FIG. 3). As a result, the size of the light rings varied, indicating the difference in secretion efficiency between the respective signal peptides (FIG. 3).

클론 중에서 aprE SP를 포함하는 모균주와 크기는 같고 더 큰 광륜(halo)을 갖는 149개의 클론을 선정하였다. 두 번째 스크리닝을 수행하기 위해, 상대적으로 동일한 세포 밀도의 클론을 고체 배지로 옮겼다. 유사한 OD660값을 얻기 위해 각 배양의 세포 밀도를 희석하여 조정하였다. 그 후, 각각의 클론을 LB 브로쓰에서 늦은 지수기(exponential phase)에 이를 때까지 배양하였다. 각 세포의 현탁액 5 μl를 LB 배지를 포함하는 아가로오스에 스팟 형태로 옮기고 건조시킨 후, 30℃에서 하룻밤 동안 배양하였다. 클론 중 대조군과 크기는 같고 더 큰 광륜을 갖는 38개의 클론을 세포외 AgaA7 아가레이즈 활성을 확인하기 위해 선정한 후, 클론에서 방출되는 올리고당의 양 및 증가한 세포외 효소 농도를 축적된 바이오매스 양에 대해 정규화하여 도시하였다(도 4A). 그 결과, 클론 중 c54는 가장 많은 바이오매스를 축적했지만 대조군과 유사한 양의 올리고당을 방출하였다. 반면에, c382는 가장 많은 양의 AgaA7을 분비하였는데 이는 생산된 바이오매스의 양은 가장 적었지만 가장 많은 양의 올리고당을 방출했기 때문이다. Of the clones, 149 clones with the same size and larger halo than the parent strains containing aprE SP were selected. To perform the second screening, clones of relatively identical cell density were transferred to the solid medium. The cell density of each culture was adjusted by diluting to obtain similar OD 660 values. Each clone was then incubated in LB broth until it reached the late exponential phase. 5 μl of each cell suspension was transferred to spotted agarose containing LB medium, dried and incubated overnight at 30 ° C. After selection of 38 clones with the same size and the same size of the control as the control in the clones to confirm the extracellular AgaA7 agarase activity, the amount of oligosaccharide released from the clone and the increased extracellular enzyme concentration were determined for the amount of accumulated biomass (FIG. 4A). As a result, c54 of the clones accumulated the largest amount of biomass, but emitted an amount of oligosaccharide similar to that of the control. On the other hand, c382 secreted the greatest amount of AgaA7 because it produced the least amount of oligosaccharide, although it produced the least amount of biomass.

최종 클론에서 분비한 아가레이즈의 양을 확인하기 위해 실시예 1-4에서 약간 변형시킨 방법으로 면역 블로팅을 수행하였다. 이 과정에서 화학적 변형으로 인한 오류를 최소화하기 위해 황산암모늄 침전물로 시료를 농축하는 대신 세포외 단백질은 Amicon Ultra-15 원심분리기(10 kDa NMWL, EMD Millipore, 대한민국)를 사용하여 초음파처리를 통해 배양액의 상청액에서 농축시킨 후, 면역 블로팅 전에 4℃에서 20분간 4000 rpm에서 원심분리하였다. 그 결과, 도 4B와 같이 c382는 aprE SP-AgaA7 융합 단백질을 포함하는 모균주에 비해 향상된 강도의 밴드를 나타내는 것을 확인하였다. 이는 방출된 올리고당의 양과 단백질 농축량이 모균주에 비해 증가했음을 의미한다. 반면에, c54는 모균주에 비해 낮은 강도의 밴드를 나타내는 것을 확인하였다. 이는 도 4A의 결과와 일치한다. To confirm the amount of agarase secreted from the final clone, immunoblotting was carried out in a slightly modified manner in Examples 1-4. Instead of concentrating the sample with ammonium sulphate precipitate in order to minimize errors due to chemical modification, the extracellular protein was removed by sonication using an Amicon Ultra-15 centrifuge (10 kDa NMWL, EMD Millipore, Korea) After concentration in the supernatant, it was centrifuged at 4000 rpm for 20 minutes at 4 DEG C before immunoblotting. As a result, as shown in FIG. 4B, c382 showed an enhanced band of intensity as compared with parent strain containing aprE SP-AgaA7 fusion protein. This means that the amount of oligosaccharide released and the amount of protein concentrate increased compared to the parent strain. On the other hand, it was confirmed that c54 exhibited a lower intensity band than the parent strain. This is consistent with the result of FIG. 4A.

추가로, 친화성 크로마토그래피를 통해 클론에서 생산되고 분비되는 AgaA7을 정량화하기 위해 최종 클론은 초기 세포 밀도 0.05 AU(absorbance units, 흡광도 단위)로 100 ml의 LB 배지에서 배양한 후 30℃에서 24시간동안 배양하였다. 그 후 원심분리를 통해 세포를 제거하고 상청액은 4℃에서 하룻밤 동안 LEW 버퍼(50 mM NaH2PO4, 300 mM NaCl, pH 8.0)로 투석하였다. 초음파처리 방법을 통해 투석된 배양 상청액에서 단백질을 농축시켰다. 정제는 Protino®Ni-TED pre-packed column(Macherey-Nagel, BMS, 대한민국)의 사용방법에 따라 완성하였다. His-tagged AgaA7은 20 mM 이미다졸을 포함하는 LEW 버퍼로 용리시켰다. 정제된 시료는 SDS-PAGE로 확인하였다.In addition, to quantify AgaA7 produced and secreted in clones by affinity chromatography, the final clones were cultured in 100 ml of LB medium at an initial cell density of 0.05 AU (absorbance units) Lt; / RTI > The cells were then removed by centrifugation and the supernatant was dialyzed overnight at 4 ° C in LEW buffer (50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, pH 8.0). The protein was concentrated in the dialyzed culture supernatant through an ultrasonic treatment method. Purification was completed according to the method of use of Protino ® Ni-TED pre-packed column (Macherey-Nagel, BMS, Republic of Korea). His-tagged AgaA7 was eluted with LEW buffer containing 20 mM imidazole. Purified samples were identified by SDS-PAGE.

그 결과, 모균주는 0.88 ㎍ AgaA7/mg DCW만큼 정제된 반면, c382에서는 모균주보다 1.44배 증가한 1.24 ㎍ AgaA7/mg DCW만큼 정제된 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that parent strain was purified by 0.88 ㎍ AgaA7 / mg DCW while c382 was purified by 1.44 ㎍ AgaA7 / mg DCW which was 1.44 times higher than parent strain in c382.

2-3: 신호 펩타이드 시퀀싱 및 분석2-3: Signal Peptide Sequencing and Analysis

최종 클론에 담지된 플라스미드를 정제하고 시퀀싱하였다(Macrogen, Korea). 다수의 DNA 얼라인먼트(DNA alignments)는 ClustalW2 프로그램(http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/)을 이용하여 실행하였다. DNA는 Expasy tool을 통해 RNA로 번역하였다(http://web.expasy.org/translate/). 신호 펩타이드는 BLAST 프로그램을 사용하여 상동성(homology) 검색을 통해 확인하였다(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/). 신호 펩타이드의 D-스코어값은 SignalP 4.1 서버를 사용하여 계산하였다(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/).The plasmid carried on the final clone was purified and sequenced (Macrogen, Korea). Numerous DNA alignments were performed using the ClustalW2 program (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/). The DNA was translated into RNA via the Expasy tool (http://web.expasy.org/translate/). Signal peptides were identified by homology search using the BLAST program (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/). The D-score values of the signal peptides were calculated using a SignalP 4.1 server (http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/).

클론에 담지된 신호 펩타이드의 아미노산 서열 및 동정(identities) 결과는 도 4A 및 표 1에 나타내었다.The amino acid sequences and identities of the signal peptides carried on the clones are shown in FIG. 4A and Table 1.

클론의 신호 펩타이드 서열The signal peptide sequence of the clone 클론Clone 신호 펩타이드 아미노산 서열Signal peptide amino acid sequence D-스코어 값D-score value 동정Sympathy 설명Explanation aprEaprE MRSKKLWISLLFALTLIFTMAFSNMSAQA
(서열번호 2)
(MRSKKLWISLLFALTLIFTMAFSNMSAQA)
MRSKKLWISLLFALTLIFTMAFSNMSAQA
(SEQ ID NO: 2)
(MRSKKLWISLLFALTLIFTMAFSNMSAQA)
0.380.38 AprEAprE 세린 염기성 프로테아제Serine basic protease
c54c54 MKKWLIIAVSLAIAIVLFMYTKGEAKA
(서열번호 3)
(MKKWLIIAVSLAIAIVLFMYTKGEAKA)
MKKWLIIAVSLAIAIVLFMYTKGEAKA
(SEQ ID NO: 3)
(MKKWLIIAVSLAIAIVLFMYTKGEAKA)
0.230.23 YvbxYvbx 분비 경로 단백질Secretory pathway protein
c301c301 MKQGKFSVFLILLLMLMLTLVVAPKGKAEA
(서열번호 4)
(MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA)
MKQGKFSVFLILLLMLMLTLVVAPKGKAEA
(SEQ ID NO: 4)
(MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA)
0.340.34 YqgAYqgA 세포벽 결합 단백질Cell wall binding protein
c333c333 MKKVMLATALFLGLTPAGANA
(서열번호 5)
(MKKVMLATALFLGLTPAGANA)
MKKVMLATALFLGLTPAGANA
(SEQ ID NO: 5)
(MKKVMLATALFLGLTPAGANA)
0.350.35 PelPel 펙틴 가수분해효소Pectin hydrolase
c382c382 MKFVKRRIIALVTILMLSVTSLFALQPSAKA
(서열번호 6)
(MKFVKRRIIALVTILMLSVTSLFALQPSAKA)
MKFVKRRIIALVTILMLSVTSLFALQPSAKA
(SEQ ID NO: 6)
(MKFVKRRIIALVTILMLSVTSLFALQPSAKA)
0.470.47 LipALipa 리파아제Lipase
c413c413 MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA
(서열번호 7)
(MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA)
MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA
(SEQ ID NO: 7)
(MKQGKFSVFLILLLMLTLVVAPKGKAEA)
0.340.34 YqgAYqgA 세포벽 결합 단백질Cell wall binding protein

-괄호 안의 서열은 데이터베이스로부터 유래된 정보이며, D-스코어 값은 SignalP 4.1 서버에서 0.45 디폴트 D-cutoff값으로 계산함.- The sequence in parentheses is derived from the database, and the D-score value is calculated as a 0.45 default D-cutoff value in the SignalP 4.1 server.

동일한 신호 펩타이드 yqgA를 공유하는 c301 및 c413은 활성 어세이 및 정제 단계에서 획득한 값이 유사하게 나타났다. 또한 면역 블로팅에서의 밴드 강도도 유사한 수준으로 나타났다. 한편, 가장 좋은 활성을 보이는 클론인 c382는 lipA 신호 펩타이드를 포함하는 것을 확인하였다.C301 and c413, which share the same signal peptide yqgA , showed similar values obtained in the active assay and purification steps. The band intensity in immunoblotting was also similar. On the other hand, c382, the most active clone, was found to contain a lipA signal peptide.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereto will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

<110> MYONGJI UNIVERSITY INDUSTRY AND ACADEMIA COOPERATION FOUNDATION <120> RECOMBINANT BACILLUS SUBTILIS STRAIN PRODUCING BETA AGARASE AND USES THEREOF <130> P16-0141 <160> 9 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 854 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AgaA7 beta-agarase <400> 1 gaattcgctg attggagccc ttttagtatt ccagcacaag caggcgcagg taaaagctgg 60 cagttacaaa gtgtttcaga tgagtttaac tacattgcac aacctaataa taaaccagct 120 gcttttaata atcgttggaa cgcatcttat ataaatgcct ggctaggtcc tggcgataca 180 gaatttagcg ctggccactc atatacaact ggcggggcgc ttggtctgca agcaaccgaa 240 aaagcaggta cgaacaaagt tctctcaggt attatttctt ctaaagcaac ctttacttac 300 cccctatacc tagaggcgat ggtaaaacca acaaacaaca ctatggcaaa tgctgtatgg 360 atgcttagtg ctgattctac ccaagaaatc gatgctatgg agtcatatgg tagcgaccga 420 attggccaag agtggtttga ccaacgtatg catgttagtc atcacgtatt tattcgagac 480 ccatttcaag attaccagcc aaaggacgct ggctcttggg tttacaacaa cggagaaaca 540 taccgcaata aatttcgtag atatggagta cattggaagg atgcgtggaa tttagattac 600 tatatagatg gtgttttggt tcgaagtgtc tctggcccaa atattattga tcctgaaaac 660 tatactaacg gaacaggctt aaacaagcct atgcacataa tactggatat ggaacatcag 720 ccatggcgag acgttaagcc taatgcatct gagcttgcag atcccaataa aagtatattt 780 tgggtagatt ggatacgagt ttataaagcc cagtaatata ttaaaaactt aacttattaa 840 gtgcggaact cgag 854 <210> 2 <211> 29 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> aprE signal peptide <400> 2 Met Arg Ser Lys Lys Leu Trp Ile Ser Leu Leu Phe Ala Leu Thr Leu 1 5 10 15 Ile Phe Thr Met Ala Phe Ser Asn Met Ser Ala Gln Ala 20 25 <210> 3 <211> 27 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Yvbx signal peptide <400> 3 Met Lys Lys Trp Leu Ile Ile Ala Val Ser Leu Ala Ile Ala Ile Val 1 5 10 15 Leu Phe Met Tyr Thr Lys Gly Glu Ala Lys Ala 20 25 <210> 4 <211> 30 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> YqgA signal peptide of c301 clone <400> 4 Met Lys Gln Gly Lys Phe Ser Val Phe Leu Ile Leu Leu Leu Met Leu 1 5 10 15 Met Leu Thr Leu Val Val Ala Pro Lys Gly Lys Ala Glu Ala 20 25 30 <210> 5 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Pel signal peptide <400> 5 Met Lys Lys Val Met Leu Ala Thr Ala Leu Phe Leu Gly Leu Thr Pro 1 5 10 15 Ala Gly Ala Asn Ala 20 <210> 6 <211> 31 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LipA signal peptide <400> 6 Met Lys Phe Val Lys Arg Arg Ile Ile Ala Leu Val Thr Ile Leu Met 1 5 10 15 Leu Ser Val Thr Ser Leu Phe Ala Leu Gln Pro Ser Ala Lys Ala 20 25 30 <210> 7 <211> 28 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> YqgA signal peptide of c413 clone <400> 7 Met Lys Gln Gly Lys Phe Ser Val Phe Leu Ile Leu Leu Leu Met Leu 1 5 10 15 Thr Leu Val Val Ala Pro Lys Gly Lys Ala Glu Ala 20 25 <210> 8 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pGEX-5X-1-AgaA7 template DNA forward PCR primer <400> 8 cgtgagctcg ctgattggag cccttttag 29 <210> 9 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> pGEX-5X-1-AgaA7 template DNA reverse PCR primer <400> 9 cgttctagac tgggctttat aaactcgta 29 <110> MYONGJI UNIVERSITY INDUSTRY AND ACADEMIA COOPERATION FOUNDATION <120> RECOMBINANT BACILLUS SUBTILIS STRAIN PRODUCING BETA AGARASE AND          USES THEREOF <130> P16-0141 <160> 9 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 854 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AgaA7 beta-agarase <400> 1 gaattcgctg attggagccc ttttagtatt ccagcacaag caggcgcagg taaaagctgg 60 cagttacaaa gtgtttcaga tgagtttaac tacattgcac aacctaataa taaaccagct 120 gcttttaata atcgttggaa cgcatcttat ataaatgcct ggctaggtcc tggcgataca 180 gaatttagcg ctggccactc atatacaact ggcggggcgc ttggtctgca agcaaccgaa 240 aaagcaggta cgaacaaagt tctctcaggt attatttctt ctaaagcaac ctttacttac 300 cccctatacc tagaggcgat ggtaaaacca acaaacaaca ctatggcaaa tgctgtatgg 360 atgcttagtg ctgattctac ccaagaaatc gatgctatgg agtcatatgg tagcgaccga 420 attggccaag agtggtttga ccaacgtatg catgttagtc atcacgtatt tattcgagac 480 ccatttcaag attaccagcc aaaggacgct ggctcttggg tttacaacaa cggagaaaca 540 taccgcaata aatttcgtag atatggagta cattggaagg atgcgtggaa tttagattac 600 tatatagatg gtgttttggt tcgaagtgtc tctggcccaa atattattga tcctgaaaac 660 tatactaacg gaacaggctt aaacaagcct atgcacataa tactggatat ggaacatcag 720 ccatggcgag acgttaagcc taatgcatct gagcttgcag atcccaataa aagtatattt 780 tgggtagatt ggatacgagt ttataaagcc cagtaatata ttaaaaactt aacttattaa 840 gtgcggaact cgag 854 <210> 2 <211> 29 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> aprE signal peptide <400> 2 Met Arg Ser Lys Lys Leu Trp Ile Ser Leu Leu Phe Ala Leu Thr Leu   1 5 10 15 Ile Phe Thr Met Ala Phe Ser Asn Met Ser Ala Gln Ala              20 25 <210> 3 <211> 27 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Yvbx signal peptide <400> 3 Met Lys Lys Trp Leu Ile Ile Ala Val Ser Leu Ala Ile Ala Ile Val   1 5 10 15 Leu Phe Met Tyr Thr Lys Gly Glu Ala Lys Ala              20 25 <210> 4 <211> 30 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> YqgA signal peptide of c301 clone <400> 4 Met Lys Gln Gly Lys Phe Ser Val Phe Leu Ile Leu Leu Leu Met Leu   1 5 10 15 Met Leu Thr Leu Val Val Ala Pro Lys Gly Lys Ala Glu Ala              20 25 30 <210> 5 <211> 21 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Pel signal peptide <400> 5 Met Lys Lys Val Met Leu Ala Thr Ala Leu Phe Leu Gly Leu Thr Pro   1 5 10 15 Ala Gly Ala Asn Ala              20 <210> 6 <211> 31 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> LipA signal peptide <400> 6 Met Lys Phe Val Lys Arg Arg Ile Ale Leu Val Thr Ile Leu Met   1 5 10 15 Leu Ser Val Thr Ser Leu Phe Ala Leu Gln Pro Ser Ala Lys Ala              20 25 30 <210> 7 <211> 28 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> YqgA signal peptide of c413 clone <400> 7 Met Lys Gln Gly Lys Phe Ser Val Phe Leu Ile Leu Leu Leu Met Leu   1 5 10 15 Thr Leu Val Val Ala Pro Lys Gly Lys Ala Glu Ala              20 25 <210> 8 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> PGEX-5X-1-AgaA7 template DNA forward PCR primer <400> 8 cgtgagctcg ctgattggag cccttttag 29 <210> 9 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> PGEX-5X-1-AgaA7 template DNA reverse PCR primer <400> 9 cgttctagac tgggctttat aaactcgta 29

Claims (17)

슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov) 유래의 베타 아가레이즈를 코딩하는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 AgaA7 유전자 및 바실러스 서브틸리스 유래의 서열번호 2 내지 서열번호 7 중 어느 하나의 아미노산 서열로 구성된 신호 펩타이드를 코딩하는 유전자를 포함하는 발현벡터가 도입된, 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주.
An AgaA7 gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encoding a beta agarase derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov and an amino acid sequence of any one of SEQ ID NOS: 2 to 7 derived from Bacillus subtilis A recombinant Bacillus subtilis strain having an ability to produce beta agarase, into which an expression vector containing a gene encoding a signal peptide composed of a sequence is introduced.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자 및 신호 펩타이드를 코딩하는 유전자는 하나의 벡터에 삽입된 형태로 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주.
The method according to claim 1,
Wherein the AgaA7 gene encoding the beta agarase and the gene encoding the signal peptide are introduced in a form inserted into a single vector.
서열번호 2의 염기서열로 구성된 바실러스 서브틸리스 유래의 신호 펩타이드를 포함하는 셔틀 벡터 pBE-S에, 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov) 유래의 베타아가레이즈를 코딩하는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 AgaA7 유전자를 도입하여 pBE-AgaA7 벡터를 제작하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a의 pBE-AgaA7 벡터를 바실러스 서브틸리스에 도입하여 형질전환시키는 단계(단계 b)를 포함하는, 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법.
A shuttle vector pBE-S containing a signal peptide derived from Bacillus subtilis composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 was inserted into a shuttle vector pBE-S containing SEQ ID NO: 1 coding for beta agarase derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov (Step a) by introducing the AgaA7 gene consisting of the nucleotide sequence of the pBE-AgaA7 vector into the pBE-AgaA7 vector; And
(B) introducing the pBE-AgaA7 vector of step (a) into bacillus subtilis and transforming the transformed bacillus subtilis strain.
삭제delete 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 것을 특징으로 하는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the AgaA7 gene coding for beta agarase is composed of the nucleotide sequence of SEQ. ID. NO. 1.
서열번호 2의 염기서열로 구성된 바실러스 서브틸리스 유래의 신호 펩타이드를 포함하는 셔틀 벡터 pBE-S에, 슈도알테로모나스 호도엔시스(pseudoalteromonas hodoensis sp. nov) 유래의 베타 아가레이즈를 코딩하는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 AgaA7 유전자를 도입하여 pBE-AgaA7 벡터를 제조하는 단계(단계 a);
상기 단계 a의 pBE-AgaA7 벡터 내 신호 펩타이드를, 서열번호 3 내지 서열번호 7 의 아미노산 서열로 구성된, 바실러스 서브틸리스 유래 신호 펩타이드로 구성된 군에서 선택된 하나의 신호 펩타이드로 치환하는 단계(단계 b); 및 상기 단계 b에서 신호 펩타이드가 치환된 벡터를 바실러스 서브틸리스에 도입하여 형질전환시키는 단계(단계 c)를 포함하는 베타 아가레이즈 생산능을 갖는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법.
A shuttle vector pBE-S containing a signal peptide derived from Bacillus subtilis composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 was inserted into a shuttle vector pBE-S containing SEQ ID NO: 1 coding for beta agarase derived from pseudoalteromonas hodoensis sp. Nov (Step a) by introducing the AgaA7 gene consisting of the nucleotide sequence of the pBE-AgaA7 vector;
(Step b) of substituting the signal peptide in the pBE-AgaA7 vector of step a) with one signal peptide selected from the group consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: 7 and a signal peptide derived from bacillus subtilis, ; And introducing a signal peptide-substituted vector into bacillus subtilis to transform the bacillus subtilis in step (b) (step c).
삭제delete 삭제delete 청구항 10에 있어서,
상기 베타 아가레이즈를 코딩하는 AgaA7 유전자는 서열번호 1의 염기서열을 갖는 것을 특징으로 하는 재조합 바실러스 서브틸리스 균주의 제조방법.
The method of claim 10,
Wherein the AgaA7 gene coding for the beta agarase has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
청구항 1 또는 청구항 5 중 어느 한 항의 재조합 바실러스 서브틸리스 균주를 배양하여 베타 아가레이즈 효소를 생산하는 단계를 포함하여 구성되는 베타 아가레이즈의 생산방법.
A method for producing beta agarase comprising the step of culturing a recombinant Bacillus subtilis strain according to any one of claims 1 to 5 to produce a beta agarase enzyme.
청구항 14에 있어서,
상기 재조합 바실러스 서브틸리스 균주는 25℃ 내지 37℃에서 배양되는 것을 특징으로 하는 베타 아가레이즈의 생산방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the recombinant Bacillus subtilis strain is cultured at 25 캜 to 37 캜.
아가로오스에 청구항 1 또는 청구항 5 중 어느 한 항의 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 또는 그 용해물을 처리하는 단계를 포함하여 구성되는 아가로오스 해중합 방법.
A method for depolarizing agarose comprising the step of treating an agarose with a recombinant Bacillus subtilis strain of any one of claims 1 to 5 or a lysate thereof.
청구항 16에 있어서,
상기 용해물은
청구항 1 또는 청구항 5 중 어느 한 항의 재조합 바실러스 서브틸리스 균주 재조합 미생물을 배양한 후 원심분리 및 초음파 처리한 다음 상청액에서 용해물을 수득하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 아가로오스 해중합 방법.
18. The method of claim 16,
The melt
Culturing the recombinant Bacillus subtilis strain recombinant microorganism of any one of claims 1 or 5, followed by centrifugation and ultrasonication, and then obtaining a lysate in the supernatant, wherein the agarose depolymerization method .
KR1020160082846A 2016-06-30 2016-06-30 Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof KR101994252B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082846A KR101994252B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160082846A KR101994252B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180003252A KR20180003252A (en) 2018-01-09
KR101994252B1 true KR101994252B1 (en) 2019-06-28

Family

ID=61000386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160082846A KR101994252B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101994252B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102080494B1 (en) 2018-08-20 2020-02-25 명지대학교 산학협력단 Method for producing monomeric sugars using pretreatment of agar by ionic liquid and application thereof
CN113699138B (en) * 2021-08-19 2023-10-24 邵阳学院 Alkaline protease gene, hybrid promoter, recombinant expression vector, recombinant expression engineering bacterium, alkaline protease, method and application

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100081169A1 (en) * 2007-01-25 2010-04-01 Marc Kolkman Production of a lipid acyltransferase from transformed bacillus licheniformis cells

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101929400B1 (en) * 2012-10-16 2018-12-17 에스케이이노베이션 주식회사 Novel beta-agarase producing gene and transformed bacterial strain using thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100081169A1 (en) * 2007-01-25 2010-04-01 Marc Kolkman Production of a lipid acyltransferase from transformed bacillus licheniformis cells

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180003252A (en) 2018-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108588052B (en) Mutant of PET degrading enzyme and application thereof
Jeong et al. High-level expression of an endoxylanase gene from Bacillus sp. in Bacillus subtilis DB104 for the production of xylobiose from xylan
Ramos et al. Overexpression and secretion of AgaA7 from Pseudoalteromonas hodoensis sp. nov in Bacillus subtilis for the depolymerization of agarose
US11530399B2 (en) Hemicellulase compositions
US20200165646A1 (en) Novel method for purifying 3,6-anhydro-l-galactose by using microorganisms
KR101994252B1 (en) Recombinant bacillus subtilis strain producing beta agarase and uses thereof
KR101530077B1 (en) Recombinant Vector and Recombinant Microorganism Comprising Chimeric kappa-Carrageenase Gene and Chimeric lamda-Carrageenase Gene
US11459554B2 (en) Enzyme complex comprising beta-agarase, kappa-carrageenase and anhydro-galactosidase, and use thereof
KR101367348B1 (en) Recombinant vector comprising chimeric beta-agarase-B, transformant comprising the same and use of the same
KR101919105B1 (en) A Novel alpha-neoagarobiose hydrolase from Gayadomonas joobiniege G7 and use thereof
CN110904075A (en) Salt-tolerant xylosidase mutant K321D and preparation method and application thereof
CN112410322B (en) Bacillus licheniformis beta-mannase mutant and application thereof
KR101530078B1 (en) Recombinant Vector and Recombinant Microorganism Comprising Chimeric kappa-Carrageenase Gene and Chimeric lamda-Carrageenase Gene
KR101706451B1 (en) Maltotrios-Producing Amylase derived from Microbulbifer sp. and the Process for Producing Maltotrios therewith
KR101826927B1 (en) A microorganism having enhanced levansucrase productivity and a method of producing levan using the microorganism
KR102017247B1 (en) Use of neoagarobiose hydrolase-2 from Gayadomonas joobiniege G7
KR101716414B1 (en) Thermostable Mutant of Endoglucanase Z from Clostridium cellulovorans
CN112342205B (en) Salt-tolerant xylosidase mutant T329E and preparation method and application thereof
Trieu et al. Expression and characterization of recombinant trehalose synthase in
KR20180107624A (en) Cellulophaga omnivescoria w5c strain containing beta agarase coding gene and application thereof
Kim et al. Expression of Bacillus macerans cyclodextrin glucanotransferase in Bacillus subtilis
KR101596435B1 (en) Lipase of Bacillus pumilus from the Antarctic
KR101475838B1 (en) Noble xylanase, Gene coding for the xylanase, and use thereof
Kiribayeva et al. ISOLATION AND STUDY OF A RECOMBINANT CARBOHYDRASE XYLANASE FROM BACILLUS LICHENIFORMIS
CN110904078A (en) Sodium sulfate and ammonium sulfate resistant xylosidase mutant V322R and application thereof

Legal Events

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