KR20040020100A - An agarase and a gene from Pseudomonas sp. BK1, and a recombinant microbe - Google Patents

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KR20040020100A
KR20040020100A KR1020020051551A KR20020051551A KR20040020100A KR 20040020100 A KR20040020100 A KR 20040020100A KR 1020020051551 A KR1020020051551 A KR 1020020051551A KR 20020051551 A KR20020051551 A KR 20020051551A KR 20040020100 A KR20040020100 A KR 20040020100A
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신갑균
배동원
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Abstract

PURPOSE: Agarase derived from Pseudomonas sp. BK1, a gene thereof, and a recombinant microorganism producing the same are provided, thereby mass-producing the agarase from marine microorganism. CONSTITUTION: A microorganism Pseudomonas sp. BK1 (KFCC 11308) has agarose decomposing activity. Agarase derived from Pseudomonas sp. BK1 has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 and thermal stability within 10 to 35 deg. C and pH stability within pH 8.5 to 9.5. A gene encoding the agarase has the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2. An expression vector pET-Agr comprises the agarase gene and has a restriction enzyme map shown in figure 5. A recombinant Escherichia coli BL21(DE3) transformed with the expression vector pET-Agr is provided. The agarase is produced by culturing the recombinant Escherichia coli BL21(DE3).

Description

슈도모나스 속 BK1 유래의 아가로스 분해효소, 그 유전자 및 그를 발현하는 재조합 미생물{An agarase and a gene from Pseudomonas sp. BK1, and a recombinant microbe}Agarose degrading enzyme derived from Pseudomonas genus BK1, its gene and recombinant microorganism expressing the same {An agarase and a gene from Pseudomonas sp. BK1, and a recombinant microbe}

본 발명은 슈도모나스 속 BK1 유래의 아가로스 분해효소, 그 유전자 및 그를 발현하는 재조합 미생물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 아가로스 분해능을 갖는 신규 해양미생물 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1 유래의 아가로스 분해효소, 이를 코딩하는 유전자, 아가로스 분해 유전자를 포함하는 발현벡터 및 전기의 발현벡터로 형질전환된 재조합 대장균(Escherichia coli)과 상기 형질전환체로 부터 제조되는 재조합 아가로스 분해효소에 관한 것이다.The present invention relates to agarose degrading enzymes derived from Pseudomonas genus BK1, its genes and recombinant microorganisms expressing the same. The present invention relates to a recombinant Escherichia coli (Escherichia coli) transformed with an enzyme, a gene encoding the same, an expression vector including an agarose digestion gene, and the previous expression vector, and a recombinant agarose degrading enzyme prepared from the transformant.

해양에 존재하는 수많은 해조류에 다량 함유되어 있는 한천은 아가로스(agarose) 70%와 아가로펙틴(agaropectin) 30%의 혼합물로 구성되어 있는데, 이들 성분은 한천을 아세틸화(acetylation) 또는 메틸화(methylation)한 것을 클로로포름(chloroform)에 용해시킬 경우 아가로스는 용해되지만, 아가로펙틴은 용해되지 않는 특성을 지니고 있다.Agar, which is abundant in many seaweeds in the ocean, is made up of a mixture of 70% agarose and 30% agaropectin. These components are used to acetylate or methylate agar. When a thing is dissolved in chloroform, agarose dissolves but agalopectin does not dissolve.

아가로스는 베타-디-갈락토스(β-D-galactose)와 3,6-무수-엘-갈락토스(3,6-anhydro-L-galactose)가 β-1,4 결합으로 된 아가로비오스(agarobiose)가 반복단위로서 각 아가로비오스가 α-1,3로 결합한 직쇄상 다당류로서, 2 종류의 아가로스 분해효소(agarase)에 의해 올리고당(oligosaccharides)로 분해되는데, 알파-아가로스 분해효소(α-agarase)에 의해서는 아가로비오스(agarobiose)를 구성단위로 하는 아가로올리고당(agarooligosaccharides)이 그리고 베타-아가로스 분해효소(β-agarase)에 의해서는 네오아가로비오스(neoagarobiose)를 구성단위로 하는 네오아가로올리고당(neoagarooligosaccharides)이 생성된다.Agarose is agarobiose in which beta-di-galactose and 3,6-anhydro-L-galactose are β-1,4 bonds. ) Is a linear polysaccharide in which each agarobiose is bound to α-1,3 as a repeating unit, and is decomposed into oligosaccharides by two kinds of agarases, alpha-agarose degrading enzyme (α). Agaro-oligosaccharides are composed of agarobiose by -agarase, and neo-agarobiose by beta-agarase by β-agarase. Neoagarooligosaccharides (neoagarooligosaccharides) are produced.

지금까지 아가로스 분해효소는 세균(bacteria), 방선균(Actinomycets) 등에서 분리되었고 특히 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) 세균에서 많은 연구가 되어왔으나, 상기 효소의 연구에 사용된 미생물은 주로 육상유래의 미생물이다.To date, agarose degrading enzymes have been isolated from bacteria, actinomycets, and the like, and many studies have been conducted on Pseudomonas sp., But the microorganisms used in the study of the enzymes are mainly land-based microorganisms. .

해양미생물 유래의 유용효소에 대해서는 슈도모나스 속 유래의 알긴산 분해효소(한국공개특허 제 1999-68710호), 호염성세균 유래의 아가로스 분해효소(한국공개특허 제1997-21310호) 등이 개시되어 있으나, 상기의 종래기술은 본 발명과는기술적 구성을 달리하는 것으로 해양미생물 유래의 유용효소 및 그 유전자를 이용하는 분자생물학적 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정으로서, 단지 해조류의 세포융합(cell fusion)을 비롯한 종간의 교잡에 필요한 효소를 얻어 사용하고 있을 따름이다.As for useful enzymes derived from marine microorganisms, alginate degrading enzymes derived from Pseudomonas genus (Korean Patent Publication No. 1999-68710), agarose degrading enzymes derived from basophils (Korean Patent Publication No. 1997-21310) are disclosed. However, the above-described prior art is different from the present invention, and the molecular biology studies using useful enzymes and genes derived from marine microorganisms are rarely performed, including only cell fusion of seaweeds. Only enzymes necessary for hybridization between species are obtained and used.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 연구를 지속적으로 수행하여 해양조류(marine algae)에 병해를 일으키는 해양세균으로 부터 아가로스 분해능이 유수한 균주를 분리하여 생화학적 및 효소학적 특성을 규명하고, 상기 균주에서 분비하는 강력한 아가로스 분해유전자를 이용하여 아가로스 분해효소를 산업적으로 대량생산할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have continuously conducted research to solve the above problems, and isolate biochemical and enzymatic characteristics by separating strains having agarose resolution from marine bacteria causing marine algae diseases. Using the powerful agarose decomposing gene secreted from the strain, it was found that the agarose degrading enzyme can be industrially mass-produced and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 아가로스 분해능을 갖는 신규 미생물 및 그로 부터 유래하는 아가로스 분해효소를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel microorganism having agarose resolution and agarose degrading enzyme derived therefrom.

본 발명의 다른 목적은 상기 아가로스 분해효소를 코딩하는 유전자 및 그 유전자를 함유하는 발현벡터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a gene encoding the agarose degrading enzyme and an expression vector containing the gene.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 발현벡터로 형질전환된 재조합 대장균 및 상기 형질전환체로 부터 제조되는 재조합 아가로스 분해효소와 그의 제조방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a recombinant Escherichia coli transformed with the expression vector and a recombinant agarose degrading enzyme prepared from the transformant, and a method of manufacturing the same.

도 1(a)는 홍조류(김)의 녹반병,1 (a) is a green disease of red algae (kim),

도 1(b)는 해양세균 Pseudomonas sp.BK1의 전자현미경 사진,Figure 1 (b) is an electron micrograph of the marine bacteria Pseudomonas sp.BK1,

도 1(c)는 해양세균 Pseudomonas sp.BK1에 의한 녹조류(파래)의 세포벽이 분해되고 있는 모습,Figure 1 (c) is a state in which the cell wall of green algae (blue) by marine bacteria Pseudomonas sp.

도 1(d)는 해양세균 Pseudomonas sp.BK1에 의한 홍조류(김)의 세포벽이 분해되고 있는 모습,Figure 1 (d) is a state in which the cell wall of red algae (kim) is decomposed by marine bacteria Pseudomonas sp.

도 2는 본 발명에 의한 Pseudomonas sp.BK1에 의해 생산된 아가로스 분해효소의 활성,Figure 2 shows the activity of agarose degrading enzyme produced by Pseudomonas sp.BK1 according to the present invention,

도 3은 Pseudomonas sp.BK1의 계통학적 위치,3 is a systematic location of Pseudomonas sp.BK1,

도 4는 아가로스 분해유전자를 함유하는 재조합벡터를 지닌 E. coli JM109에 의해 생산된 아가로스 분해효소의 활성,Figure 4 shows the activity of agarose degrading enzyme produced by E. coli JM109 having a recombinant vector containing agarose degrading gene,

도 5는 본 발명에 사용된 발현벡터 pET-Agr,5 is an expression vector pET-Agr used in the present invention,

도 6은 Pseudomonas sp.BK1, Pseudomonas atlantica, Aeromonas sp. 유래의β-아가로스 분해효소 아미노산 서열간의 상동성 비교,6 is Pseudomonas sp. BK1, Pseudomonas atlantica, Aeromonas sp. Homology comparison between the β-agarose degrading enzyme amino acid sequences from

도 7(a)는 수용성 재조합 아가로스 분해효소의 Mono Q HR 5/5 컬럼을 이용한 FPLC 시스템에 의한 1차 정제 결과,Figure 7 (a) is the first purification result by the FPLC system using Mono Q HR 5/5 column of water-soluble recombinant agarose degrading enzyme,

도 7(b)는 수용성 재조합 아가로스 분해효소의 superdex 200 컬럼을 이용한 FPLC 시스템에 의한 2차 정제 결과,Figure 7 (b) is the secondary purification results by the FPLC system using a superdex 200 column of water-soluble recombinant agarose degrading enzyme,

도 7(c)는 재조합 아가로스 분해효소에 대한 각 단계별 정제산물의 SDS-PAGE 결과,Figure 7 (c) shows the SDS-PAGE results of the purified products of each step for the recombinant agarose degrading enzyme,

도 8(a)는 Pseudomonas sp.BK1 유래 아가로스 분해효소의 최적온도와 온도 안정성,Figure 8 (a) is the optimum temperature and temperature stability of Pseudomonas sp. BK1 derived agarose degrading enzyme,

도 8(b)는 Pseudomonas sp.BK1 유래 아가로스 분해효소의 최적 pH와 pH 안정성을 나타낸 것이다.Figure 8 (b) shows the optimum pH and pH stability of Pseudomonas sp. BK1 derived agarose degrading enzyme.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 아가로스 분해능을 갖는 신규 미생물인 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1 (KFCC - 11308)을 제공한다.The present invention provides a novel microorganism Pseudomonas sp. BK1 (KFCC-11308) having agarose resolution as a means for achieving the above object.

본 발명에 의한 신규 미생물은 해양미생물 유래의 유용효소인 아가로스 분해효소를 생산하는 유전자를 분리하기 위하여 도 1(a)에서 보는 바와 같이 해양조류인 홍조류의 녹반병을 야기하는 김 엽체의 세포벽을 분해시키는 부위를 바닷가에서 선발하여 분리한 아가로스 분해능이 우수한 균주로서, 형태학적 및 생화학적인 특성분석에 의해 신규 균주로 동정하고 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1으로 명명하였는데, 상기 균주를 한국미생물보존센터에 2002년 7월 19일자로 기탁하여 기탁번호 KFCC - 11308을 부여받았다.The novel microorganism according to the present invention, as shown in Figure 1 (a) in order to isolate a gene producing agarose degrading enzyme, a useful enzyme derived from marine microorganisms, the cell wall of seaweed leaf causing the erythema disease of red algae As a strain having excellent agarose resolution by selecting the site of degradation from the seashore, it was identified as a new strain by morphological and biochemical characterization and named Pseudomonas sp. BK1. It was deposited with the Center on 19 July 2002 and was given accession number KFCC-11308.

본 발명에 의한 신규 균주의 형태학적 및 생화학적 특성을 표 1에 나타내었다.The morphological and biochemical properties of the novel strains according to the invention are shown in Table 1.

Pseudomonas sp. BK1의 형태학적, 생화학적 특성Pseudomonas sp. Morphological and Biochemical Properties of BK1 구 분division 특 성Characteristics 세포모양Cell shape 막대 모양Rod shape 그람염색Gram Dyeing 음성voice 아르기닌 디하이드로레이즈 생산Arginine dehydrolase production 음성voice 라이신 디카복실레이즈 생산Production of lysine dicarboxylase 음성voice 오르니틴 디카복실레이즈 생산Production of ornithine dicarboxylates 음성voice 아가레이즈 생산Agarase production 양성positivity 셀룰레이즈 생산Cellulose production 양성positivity 유레이즈 생산U-raise production 양성positivity 카탈레이즈 생산Catalase Production 양성positivity 옥시데이즈 생산Oxidation Production 양성positivity 젤라티네이즈 생산Gelatinase Production 양성positivity 글루코스 발효Glucose fermentation 양성positivity 만니톨 발효Mannitol fermentation 음성voice 이노시톨 발효Inositol Fermentation 음성voice 솔비톨 발효Sorbitol Fermentation 음성voice 람노스 발효Rhamnose fermentation 양성positivity 사카로스 발효Saccharose fermentation 음성voice 멜리비오스 발효Melibiose fermentation 양성positivity 아라비노스 발효Arabinose fermentation 양성positivity

본 발명은 또한 상기의 신규균주로 부터 유래하는 고활성의 아가로스 분해효소(agarase)를 제공하는데, 상기 효소는 10 내지 35℃ 범위, 바람직하게는 28 내지 32℃의 열안정성 및 pH 8.5 내지 9.5 범위, 바람직하게는 pH 9.0의 pH 안정성을 갖으며, 서열목록의 서열 4에 기재된 아미노산 서열을 지니고 있다.The present invention also provides a high activity agarose degrading enzyme (agarase) derived from the novel strain, the enzyme has a thermal stability in the range of 10 to 35 ℃, preferably 28 to 32 ℃ and pH 8.5 to 9.5 Has a pH stability in the range, preferably pH 9.0, and has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 of the Sequence Listing.

본 발명은 상기와 같은 특징을 지닌 해양미생물 유래의 유용효소인 아가로스 분해효소를 산업적인 대량생산에 응용하기 위하여 상기의 아가로스 분해효소를 코딩하는 유전자를 제공하는데, 본 발명에 의한 아가로스 분해유전자는 서열목록의 서열 2에 기재된 바와 같다.The present invention provides a gene encoding the agarose degrading enzyme in order to apply the agarose degrading enzyme which is a useful enzyme derived from marine microorganisms having the above characteristics to industrial mass production. The gene is as described in SEQ ID NO: 2 in Sequence Listing.

본 발명은 또한 상기의 아가로스 분해효소를 고발현시킬 수 있는 발현벡터 pET-Agr 및 상기의 발현벡터 pET-Agr로 형질전환된 재조합 대장균(Escherichia coli) BL21(DE3)을 제공하는데, 발현벡터는 아가로스 분해 유전자를 포함하며 도 5에 기재된 개열지도를 갖는다.The present invention also provides an expression vector pET-Agr capable of high expression of the agarose degrading enzyme and recombinant Escherichia coli BL21 (DE3) transformed with the expression vector pET-Agr. It contains the agarose digestion gene and has a cleavage map described in FIG.

상기에서 제조한 재조합 대장균으로 부터 대량 발현되는 아가로스 분해효소를 분리ㆍ정제하여 효소의 활성 및 특징을 분석한 결과, 해양미생물 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1이 분비하는 아가로스 분해효소와 동일한 정도의 활성 및 특성을 지니고 있어 산업적으로 유용하게 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.From the recombinant E. coli prepared above, the agarose degrading enzyme expressed and purified was analyzed, and the enzyme activity and characteristics were analyzed. As a result, marine microorganism Pseudomonas sp. BK1 secreted the same degree of agarose degrading enzyme. It has been confirmed that it has an activity and characteristics of can be usefully used industrially.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 시들 실시예에 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1> (균주의 분리 및 아가로스 분해능 확인)Example 1 Separation of Strains and Confirmation of Agarose Resolution

분해되고 있는 김 엽체 약 1 g을 50 ㎖의 무균 해수(seawater)에 현탁하고, 이 용액을 10배, 100배 및 1000배로 희석하면서 펩톤 1%, 효모 추출물 0.5%, 염화나트륨 1% 및 한천 1.5%가 함유된 영양배지에 각각 0.1 ㎖씩 도말하여 25℃의 배양기에서 5일간 배양하였다.Approximately 1 g of degrading laver leaves are suspended in 50 ml of sterile seawater, and the solution is diluted 10-fold, 100-fold and 1000-fold with 1% peptone, 0.5% yeast extract, 1% sodium chloride and 1.5% agar. 0.1 ml each of the nutrient medium was added to the plate was incubated for 5 days in an incubator at 25 ℃.

상기의 배양에 의해 성장한 단일균주를 순수분리한 후, 각각 액체배양하여 무균처리한 김 엽체에 일정량 첨가시킨 다음 상기 엽체를 가장 빨리 분해시키는 그룹을 선택하여 균주를 분리하였는데, 분리한 균주를 전자현미경으로 촬영한 사진은 도 1(b)와 같다.The single strains grown by the above cultures were separated purely, and each strain was added to an aseptically treated seaweed leaf, and then the strains were separated by selecting a group that decomposed the leaf as soon as possible. The photograph taken with is as shown in Fig. 1 (b).

상기에서 분리한 균주에 의해 해양조류인 녹조류(파래) 및 홍조류(김)의 세포벽 분해가 실제로 일어난 현상을 도 1(c) 및 도 1(d)에 각각 나타내었는데, 도1(d)에서 보는 바와 같이 김의 세포가 엷은 녹색으로 죽어가고 있는 현상을 관찰할 수 있었다.Cell lysis of green algae (green) and red algae (seaweed), which are marine algae, is shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d), respectively. As shown, the cells of laver dying to pale green were observed.

또한 본 발명에 의해 분리한 균주의 아가로스 분해능을 확인하기 위하여 1.5% 한천평판(agar plate) 상에 배양균액을 떨어 뜨린 후, 37℃에서 15시간 동안 정치시킨 다음 염색시약인 KI와 I2가 함유된 용액을 투입시킨 결과 도 2에서 보는 바와 같이 클리어 존(clear zone)이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 의해 분리한 균주는 아가로스 분해능이 우수한 새로운 특이성을 지니고 있음을 알게 되었다.In addition, in order to confirm the agarose resolution of the strain isolated by the present invention, after dropping the culture solution on a 1.5% agar plate (agar plate), and then left for 15 hours at 37 ℃ dye KI and I 2 As a result of adding the containing solution, as shown in FIG. 2, it was confirmed that a clear zone was formed. Therefore, the strain isolated by the present invention was found to have a new specificity with excellent agarose resolution.

<실시예 2> (분리된 균주의 동정)Example 2 (Identification of Isolated Strains)

본 발명에 의해 분리된 균주의 동정은 분리균의 형태학적 및 생화학적인 성상시험을 거친 후, 버기스 매뉴얼(Krieg, N. R. & Holt, J. G. (1984) Bergey's manual of systemic bacteriology)에 따라 동정하였으며, 또한 16S 리보좀 DNA(ribosomal DNA) 염기서열로서 재확인하였다.Identification of the strains isolated by the present invention after the morphological and biochemical properties of the isolated bacteria, was identified according to the Bugie's Manual (Krieg, NR & Holt, JG (1984) Bergey's manual of systemic bacteriology) Reconfirmed as 16S ribosomal DNA (ribosomal DNA) nucleotide sequence.

16S ribosomal DNA 염기서열 분석방법으로는 추출된 DNA와 유니버설 프라이머(universal primer)를 사용하여 이미 알려진 조건(Yoon, J. H., Lee, S. T., Kim, S. B., W. Y., Goodfellow, M. & Park, Y. H. (1997) Restriction fragment length polymorphisms analysis of PCR amplified 16S ribosomal DNA for rapid identification of Saccharomonospora strains. Int. J. Syst. Bacteriol 47, 111-114)에 따라 PCR을 수행하여 16S RNA를 증폭시켰는데, 염기서열 결정은 Genetic analyzer 377(Perkin-Elmer사)을 이용하였으며, 그 염기서열을 첨부하는 서열목록의 서열 1에 나타내었다.16S ribosomal DNA sequencing method uses extracted DNA and universal primers (Yoon, JH, Lee, ST, Kim, SB, WY, Goodfellow, M. & Park, YH (1997). ) Restriction fragment length polymorphisms analysis of PCR amplified 16S ribosomal DNA for rapid identification of Saccharomonospora strains.Int. J. Syst.Bacteriol 47, 111-114) to amplify 16S RNA. Analyzer 377 (Perkin-Elmer) was used and shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing to which the base sequence was attached.

상기에서 밝힌 염기서열에 기초한 세포 지방산 성분분석(cellular fatty acid composion analysis), 퀴논분석(Quinone(HPLC) analysis), 몰% G+C분석(mol% G+C(HPLC) analysis) 등과 같은 분자계통의 분류학적 분석결과, 프로테오박테리아(Proteobacteria)의 감마-아문(gamma-subdivision)에 속하는 균으로 밝혀졌으며, 분류학적 위치에 있어서 계통관계(phylogenetic tree)는 도 3에서 보는 바와 같이 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) ND137 (NCBI accession number; AB052965)과 가장 유사함을 알 수 있었다.Molecular systems such as cellular fatty acid composion analysis, quinone (HPLC) analysis, mol% G + C analysis (mol% G + C (HPLC) analysis), etc. As a result of the taxonomic analysis, it was found that the bacteria belong to the gamma-subdivision of Proteobacteria, and the phylogenetic tree in the taxonomic position is shown in Pseudomonas as shown in FIG. sp.) was found to be most similar to ND137 (NCBI accession number; AB052965).

이상의 결과로 부터 본 발명에 의한 분리균주를 신규 균주로 동정하고 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1으로 명명하였는데, 상기 균주는 한국미생물보존센터(KCCM)에 2002년 7월 19일 기탁하였다(기탁번호 : KFCC - 11308).From the above results, the isolated strain according to the present invention was identified as a novel strain and named Pseudomonas sp. BK1, which was deposited on July 19, 2002 at the Korea Microorganism Conservation Center (KCCM) (Accession No. : KFCC-11308).

<실시예 3> (분리된 균주의 배양)Example 3 (Culturing of Isolated Strains)

상기 실시예 1 및 실시예 2에서 분리, 동정한 균주를 배양하기 위하여 배양배지는 조벨배지(Zobell medium ; Pseudomonas medium)을 약간 변형시켜 사용하였는데, 그 조성은 펩톤 5 g, 효모 추출물 1 g, FePO40.1 g, 글루코스 2 g을 증류수 250 ㎖에 용해시킨 후, 무균해수 750 ㎖를 첨가한 다음 최종 pH를 7.4로 조정하여20~25℃에서 5~7 일간 호기적 조건으로 진탕배양하였다.In order to culture the strains isolated and identified in Examples 1 and 2, the culture medium was used by slightly modifying the Zobell medium (Zobell medium; Pseudomonas medium), the composition of which is 5 g of peptone, 1 g of yeast extract, and FePO. 4 0.1 g and 2 g of glucose were dissolved in 250 ml of distilled water, 750 ml of sterile seawater was added, and the final pH was adjusted to 7.4, followed by shaking culture at 20 to 25 ° C. for 5 to 7 days in aerobic condition.

<실시예 4> (염색체 DNA의 분리)Example 4 (Isolation of Chromosome DNA)

상기와 같이 분리된 Pseudomonas sp. BK1 균주에서 분비되는 유용효소 즉, 아가로스 분해효소(agarase)를 클로닝(cloning)하기 위한 염색체 DNA는 Wizard genomic DNA isolation Kit(Promega사)를 사용하였다.Pseudomonas sp. Isolated as described above. Wizard genomic DNA isolation kit (Promega) was used for chromosomal DNA for cloning the useful enzyme secreted from the BK1 strain, namely, agarose.

먼저 Pseudomonas sp. BK1 균주의 일반증식을 위하여 3 ㎖ LB배지 (1.0% 펩톤, 0.5% 효모추출물, 1.0% 염화나트륨, pH 7.0)를 사용하여 30℃, 250 rpm에서 24시간 동안 호기적 조건에서 진탕배양하였다.First, Pseudomonas sp. For general growth of the BK1 strain, shaking culture was carried out under aerobic conditions for 24 hours at 30 ℃, 250 rpm using 3 ml LB medium (1.0% peptone, 0.5% yeast extract, 1.0% sodium chloride, pH 7.0).

세포를 충분히 성장시킨 후, 2분간 원심분리에 의하여 얻어진 균체를 세포핵 용해용액(cellular nuclei lysis solution) 0.6 ㎖를 넣어 천천히 현탁하고,80℃에서 5분간 배양한 후 실온에서 냉각시켰다.After sufficiently growing the cells, the cells obtained by centrifugation for 2 minutes were added with 0.6 ml of cellular nuclei lysis solution, and slowly suspended, incubated at 80 ° C. for 5 minutes, and cooled at room temperature.

상기의 세포 현탁액에 0.003 ㎖ RNase를 넣고 천천히 혼합한 후, 37℃에서 30분 동안 배양한 다음 단백질 침전용액(protein precipitation solution) 0.2 ㎖를 넣고 얼음속에서 5분간 냉각시켰다.0.003 ml RNase was added to the cell suspension, and the mixture was slowly mixed. After culturing at 37 ° C. for 30 minutes, 0.2 ml of protein precipitation solution was added thereto and cooled in ice for 5 minutes.

그런 다음 13,000 rpm으로 3분간 원심분리하여 펠렛을 침전시켜 그 상등액을 새로운 1.5 ㎖ 튜브에 옮기고 0.6 ㎖ 이소프로판올(isopropanol) 용액을 가하여 DNA를 침전시키고, 13,000 rpm으로 2분간 원심분리하여 주의깊게 상등액을 버린 다음, DNA를 건조시켜 건조된 DNA에 TE 완충용액을 가하여 용해시킨 균주로 부터 염색체 DNA를 분리하였다.The pellet was then precipitated by centrifugation at 13,000 rpm for 3 minutes, and the supernatant was transferred to a new 1.5 ml tube, 0.6 ml of isopropanol solution was added to precipitate the DNA, and centrifuged at 13,000 rpm for 2 minutes to discard the supernatant carefully. Next, the DNA was dried and chromosomal DNA was isolated from the dissolved strain by adding TE buffer to the dried DNA.

<실시예 5> (재조합 플라스미드의 제조)Example 5 (Preparation of Recombinant Plasmid)

재조합 DNA 기술은 Sambrook 등(Sambrook, J., Fritsch, E. F. & Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY)의 방법을 기초로 하였는데, 상기에서 분리한 염색체 DNA를 shut-gun cloning하기 위하여 염색체 DNA를 제한효소인 Sau3A1으로 부분 절단하고 0.7% 아가로스겔(agarose gel)에서 전기영동하였다.Recombinant DNA technology was based on the method of Sambrook et al. (Sambrook, J., Fritsch, EF & Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY). To shut-gun cloning the isolated chromosomal DNA, the chromosomal DNA was partially digested with restriction enzyme Sau3A1 and electrophoresed on 0.7% agarose gel.

3~5 kb에 해당하는 DNA 단편을 회수하여 정제된 단편을 제한효소 BamHI으로 절단된 대장균 발현벡터 pBlueskript SK(+) (Stratagene사)에 삽입하여 E. coli JM109 (Takara사)에 형질전환시킨 후, LB 아가평판(1.0% 펩톤, 0.5% 효모추출물, 1.0% 염화나트륨, 1.5% 한천)에 도말하여 37℃에서 15시간 동안 배양한 다음, 육안으로 한천의 분해가 관찰되는 콜로니를 분리하여 LB 액체배지로 희석하여 상기의 LB 아가평판에 도말하여 단일 콜로니로서 순수분리하였다.After recovering DNA fragments corresponding to 3 to 5 kb, the purified fragments were transformed into E. coli JM109 (Takara) by inserting the purified fragment into E. coli expression vector pBlueskript SK (+) (Stratagene) digested with restriction enzyme BamHI. , LB agar plate (1.0% peptone, 0.5% yeast extract, 1.0% sodium chloride, 1.5% agar) and incubated for 15 hours at 37 ℃, and then the colonies where the degradation of agar is observed by naked eye to separate LB liquid medium Diluted with, plated on the LB agar plate and separated pure as a single colony.

순수분리된 균으로 부터 최종적으로 아가로스 분해효소의 활성을 확인하기 위하여 분리균을 100 ㎍/㎖의 앰피실린(ampicillin ; Sigma사)이 함유된 LB 액체배지에 37℃에서 15시간 동안 배양한 후 균체를 회수하여 초음파로서 균체를 파쇄한 다음, 세포추출액을 상기의 LB 아가평판에 떨어뜨려 37℃에서 15시간 동안 정치시켰다.In order to finally confirm the activity of agarose degrading enzymes from purely isolated bacteria, the isolated bacteria were incubated in LB liquid medium containing 100 ㎍ / ml of ampicillin (Sigma) for 15 hours at 37 ° C. The cells were collected and crushed by ultrasonic waves, and then the cell extract was dropped on the LB agar plate and left at 37 ° C. for 15 hours.

그런 다음 염색시약인 KI와 I2가 함유된 용액을 첨가하여 도 4에서 보는 바와 같이 클리어존이 형성되는 것을 확인하였는데, 이 결과 아가로스를 분해하는 유전자가 정확하게 클로닝되어 발현되고 있음을 확인할 수 있었다.Then, it was confirmed that a clear zone was formed as shown in FIG. 4 by adding a solution containing KI and I 2 , which were staining reagents. As a result, it was confirmed that the gene degrading agarose was accurately cloned and expressed. .

<실시예 6> (재조합 플라스미드의 분리 및 서브 클로닝)Example 6 (Isolation and Subcloning of Recombinant Plasmids)

플라스미드 DNA는 alkaline lysis 방법(Sambrook, J., Fritsch, E. F. & Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY)에 의해 분리하였는데, 아가로스 분해효소의 활성을 나타내는 대장균으로 부터 플라스미드 DNA를 추출하여 여러가지 제한효소(BamHI, BglII, EcoRI, PstI, KhoI, SalI, KpnI, SacI ; Takara사)로 절단하여 1% 아가로스겔에서 전기영동하여 분석한 결과, 도 5에서 보는 바와 같이 삽입부에 없는 부위가 SacI, PstI, XhoI, XbaI, HindIII로서 대장균 발효벡터 pBlueskript SK(+)의 BamHI 부위에 약 2.6kb의 삽입단편이 존재하는 것을 확인하였다.Plasmid DNA was isolated by alkaline lysis method (Sambrook, J., Fritsch, EF & Maniatis, T. (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY). Plasmid DNA was extracted from the E. coli bacterium, which was digested with various restriction enzymes (BamHI, BglII, EcoRI, PstI, KhoI, SalI, KpnI, SacI; Takara) and analyzed by electrophoresis on 1% agarose gel. As shown in FIG. 5, it was confirmed that an insertion fragment of about 2.6 kb was present at the BamHI site of the E. coli fermentation vector pBlueskript SK (+) as the sites without the insertion sites SacI, PstI, XhoI, XbaI, and HindIII.

<실시예 7> (재조합 아가로스 분해효소 발현 재조합 플라스미드 pET-Agr의 제조)Example 7 Preparation of Recombinant Agarose Degrading Enzyme Expression Recombinant Plasmid pET-Agr

클로닝된 유전자의 제한효소 지도를 작성한 다음, 대장균내에서의 대량발현을 위하여 효소유전자의 개방해독틀(open reading frame ; ORF)을 T7 프로모터(T7 promotor)가 함유되어 있는 pET-3a 벡터 플라스미드(Novagen사)에 삽입하여 IPTG(Sigma사) 유도에 의해 대량생산을 행하였다.A restriction enzyme map of the cloned gene was generated, and then the open reading frame (ORF) of the enzyme gene was used for the mass expression in Escherichia coli and the pET-3a vector plasmid containing the T7 promotor (Novagen). And mass production by IPTG (Sigma) induction.

이를 위하여 Ndel 절단부위(CATATG)를 함유하고 있는 센스 프라이머(sense primer) (5'-CCCATATGAGAGCACTACTGACGGCCGTTCTCG-3')와 BamHI 절단부위(GGATCC)를함유하고 있는 안티센스 프라이머(antisense primer) (5'-TGGATCCCGTTGTTAGTGCCGCAGCCACTGCTGG-3')를 제작한 후, 2.6 kb 단편을 주형으로 Ex Taq polymerase(Takara사)를 사용하여 94℃에서 1분 30초, 55℃에서 45초, 72℃에서 1분을 1회 조건으로 하는 PCR반응을 35회 실시하여 1,014 bp의 ORF를 증폭시킨 다음, 증폭된 DNA 단편중 예상되는 약 1kb의 단편을 아가로스겔로 부터 Gel extraction kit-QiaexII(QIAGEN)을 사용하여 추출하였다.To this end, a sense primer (5'-CCCATATGAGAGCACTACTGACGGCCGTTCTCG-3 ') containing an Ndel cleavage site (CATATG) and an antisense primer (5'-TGGATCCCGTTGTTAGTGCCGCAGCCACTGCT-G) containing a BamHI cleavage site (GGATCC) 3 ') was used, and the PCR was performed using 2.6 kb fragment as a template using Ex Taq polymerase (Takara) for 1 minute 30 seconds at 55 ° C, 45 seconds at 55 ° C and 1 minute at 72 ° C. The reaction was performed 35 times to amplify the ORF of 1,014 bp, and then about 1 kb of the amplified DNA fragment was extracted from agarose gel using Gel extraction kit-QiaexII (QIAGEN).

상기의 단편을 pET-3a의 BamHI/NdeI 절단부위에 삽입하여 아가로스 분해효소발현벡터 pET-Agr를 제조하였다. (도 5)The fragment was inserted into the BamHI / NdeI cleavage site of pET-3a to prepare an agarose degrading enzyme expression vector pET-Agr. (Figure 5)

<실시예 8> (클로닝된 아가로스 분해유전자의 염기서열 분석)Example 8 (Sequence Analysis of Cloned Agarose Digestion Gene)

클로닝된 유전자의 염기배열을 Sanger 등의 방법(Sanger, F., Nicklen, S. & Coulson, A. R. (1977) DNA sequencing with chain-terminating inhibitors, Proc. Acad. Sci. U.S.A. 74, 5463-5467)에 따라 ABI PRISM dye terminator cycle sequencing core kit를 이용한 Applied Biosystems model 373A DNA sequencer로 분석하였다.Nucleotide sequences of cloned genes were synthesized by Sanger et al. (Sanger, F., Nicklen, S. & Coulson, AR (1977) DNA sequencing with chain-terminating inhibitors, Proc. Acad. Sci. USA 74, 5463-5467). The ABI PRISM dye terminator cycle sequencing core kit was used to analyze the Applied Biosystems model 373A DNA sequencer.

분석결과 2.6 kb의 개방해독틀을 가진 아가레이즈 유전자가 함유되어 있는 것이 확인되었는데, 본 발명에 의한 Pseudomonas sp. BK1의 아가로스 분해효소 유전자의 염기서열을 서열목록의 서열 2에 나타내었다.As a result, it was confirmed that the agarase gene having an open reading frame of 2.6 kb was contained. Pseudomonas sp. The base sequence of the agarose degrading enzyme gene of BK1 is shown in SEQ ID NO: 2 in Sequence Listing.

본 발명에 의한 Pseudomonas sp. BK1의 아가로스 분해효소 유전자의 염기서열을 기존에 밝혀진 아가로스 분해효소의 아미노산 상동성을 비교한 결과 도 6에서보는 바와 같이 Pseudomonas atlantica와 Aeromonas sp. 유래의 β-아가레이즈와 약 61%의 상동성을 나타낸 반면, 다른 미생물 유래의 아가레이즈와는 그다지 높은 상동성을 나타내지 않았는 바, 본 발명에 의한 아가로스 분해효소는 신규의 β-아가레이즈에 속하는 것으로 확인되었다.Pseudomonas sp. According to the present invention. As a result of comparing the amino acid homology of agarose degrading enzymes of the agarose degrading enzyme gene of BK1, as shown in FIG. 6, Pseudomonas atlantica and Aeromonas sp. While the homology of the derived β-agarase was about 61%, the agarose degrading enzyme of the present invention was not found to have a high homology with that of other microorganisms. It was confirmed to belong.

<실시예 9> (재조합 대장균의 제조 및 아가로스 분해유전자의 발현)Example 9 Preparation of Recombinant Escherichia Coli and Expression of Agarose Digestion Gene

실시예 7에서 제조한 발현벡터 pET-Agr를 E. coli JM109에 형질전환시킨 후, 형질전환체로 부터 발현벡터 pET-Agr를 분리하여 최종적으로 E. coli BL21(DE3)에 다시 형질전환시켰다.After the expression vector pET-Agr prepared in Example 7 was transformed into E. coli JM109, the expression vector pET-Agr was separated from the transformants and finally transformed back into E. coli BL21 (DE3).

상기에서 얻어진 형질전환체를 M9H 배지(1ℓ당 NH4Cl 1 g, KH2PO43 g, Na2HPO4ㆍ12H2O 15 g, 트립톤 10g, 염화나트륨 5 g을 멸균한 후, 글루코스 4 g, 1 M MgSO41 ㎖, 50 ㎍/㎖의 앰피실린)에 접종하여 37℃에서 15시간 동안 전배양한 다음, 전배양균을 1% 접종하여 30℃에서 배양하면서 600 nm에서 흡광도가 0.6이 되었을 때 IPTG를 최종농도 0.5 mM이 되도록 첨가하여 3시간 동안 배양하면서 아가로스 분해유전자의 발현을 유도하였다.The transformant obtained above was sterilized with M9H medium (1 g of NH 4 Cl, 1 g of KH 2 PO 4, 3 g of Na 2 HPO 4 12H 2 O, 15 g of tryptone, and 5 g of sodium chloride per liter), followed by glucose 4 g, 1 M MgSO 4 1 ml, 50 μg / ml ampicillin), pre-incubated at 37 ° C. for 15 hours, then 1% inoculation of pre-cultured bacteria and incubated at 30 ° C. with absorbance of 0.6 at 600 nm. At this time, IPTG was added to a final concentration of 0.5 mM to induce expression of the agarose digestion gene for 3 hours.

<실시예 10> (효소활성 측정)Example 10 (Enzyme Activity Measurement)

효소의 활성을 측정하기 위하여 0.02%의 아가로스 기질용액(pH 9.0 20 mM 글리신 NaOH 완충용액) 90 ㎕에 효소용액 10 ㎕를 첨가하여 30℃에서 30분 동안 반응시킨 반응액에 Copper 시약 (100 ㎖ 당 CuSO40.37 g, Na2CO32.4 g, C4H4KNaO6ㆍ4H2O 2.4 g, NaHCO31.92 g, Na2SO419.2 g) 100 ㎕를 첨가하여 10분 동안 끓인 후, 실온으로 냉각시켜 Nelson 시약 (1 ℓ당 (NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O 25 g, H2SO442 g, Na2HAsO4ㆍ7H2O 3 g) 100 ㎕를 첨가하고 14,000 rpm에서 2분 동안 원심분리한 상층액에 pH 9.0 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 700 ㎕를 첨가하여 흡광도 660 nm에서 측정하였고, 효소활성은 1 ㎖당 1 μmol의 환원당 양으로 1 유니트(unit)를 정의하였다.To measure the activity of the enzyme, 10 μl of enzyme solution was added to 90 μl of 0.02% agarose substrate solution (pH 9.0 20 mM glycine NaOH buffer solution) and reacted at 30 ° C. for 30 minutes. 0.37 g of CuSO 4 , 2.4 g of Na 2 CO 3, 2.4 g of C 4 H 4 KNaO 6 .4H 2 O, 1.92 g of NaHCO 3 , 19.2 g of Na 2 SO 4 were added and boiled for 10 minutes, followed by cooling to room temperature. Add 100 μl of the reagent ((NH 4 ) 6Mo 7 O 24 4H 2 O 25 g, H 2 SO 4 42 g, Na 2 HAsO 4 7H 2 O 3 g) per liter and centrifuge at 14,000 rpm for 2 minutes. 700 μl of a pH 9.0 20 mM glycine NaOH buffer solution was added to the separated supernatant, and the absorbance was measured at 660 nm. The enzyme activity was defined as 1 μmol of reducing sugar per 1 ml.

<실시예 11> (재조합효소의 분리 및 정제)Example 11 (Isolation and Purification of Recombinase)

발현벡터 pET-Agr를 포함하는 형질전환된 대장균 BL21(DE3)을 IPTG(Sigma사)로 재조합 단백질의 발현을 유도한 배양액 100㎖을 원심분리하여 균체를 회수하고, 이를 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 (pH 9.0)에 현탁하여 소니케이션 (Sonic & materials사의 Vibra cell)으로 균체를 파쇄한 후 원심분리하여 상층액을 분리시켜 용해성 단백질(soluble protein)의 정제에 이용하였다.Cells were recovered by centrifuging 100 ml of the transformed Escherichia coli BL21 (DE3) containing the expression vector pET-Agr with IPTG (Sigma) to induce the expression of the recombinant protein. The suspension was suspended in pH 9.0), and the cells were disrupted by Sonytion (Vibra cell of Sonic & Materials), followed by centrifugation to separate the supernatant and used for purification of soluble protein.

효소정제의 모든 단계는 4℃에서 수행하였는데, 첫 단계로 90% 유안을 침전시키고 원심분리하여 침전된 단백질을 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 (pH 9.0)에 현탁하고 동일한 완충용액으로 충분히 투석하였다.All steps of enzymatic purification were carried out at 4 ° C., with 90% milk precipitate as first step and centrifugation to precipitate the precipitated protein in 20 mM glycine NaOH buffer (pH 9.0) and sufficiently dialyzed with the same buffer.

두번째 단계로 DEAE-sepharose 컬럼을 이용하여 이온교환 크로마토그라피를 수행하였는데, 우선 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 (pH 9.0)으로 레진을 충분히 평행화시켜 준 후, 단백질 5 ㎖을 로딩하고 NaCl 농도구배 (0~0.5 M)를 통하여 전개시켜 각 분획의 활성을 측정하여 활성이 나타나는 분힉만을 회수하여 다음 정제단계에 이용하였다.In the second step, ion exchange chromatography was performed using a DEAE-sepharose column. First, resin was sufficiently parallelized with 20 mM glycine NaOH buffer (pH 9.0), and then 5 mL of protein was loaded and NaCl concentration gradient (0 ˜0.5 M) was used to measure the activity of each fraction to recover only the fraction in which the activity appeared and used in the next purification step.

세번째 단계로 전단계에서 모아진 활성분획을 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 (pH 9.0)으로 충분히 투석한 후, Fast protein liquid chromatography(FPLC) 시스템 (Pharmacia, Uppasala, Sweden)에 Mono Q 5/5 컬럼을 이용하여 다시 한번 전개시켜 활성분획 만을 회수하였는데, 1차 정제결과는 도 7(a)와 같다.In the third step, the active fraction collected in the previous step was sufficiently dialyzed with 20 mM glycine NaOH buffer (pH 9.0), and then, using a Mono Q 5/5 column in a Fast protein liquid chromatography (FPLC) system (Pharmacia, Uppasala, Sweden). Once again, only the active fraction was recovered and recovered as shown in FIG. 7 (a).

최종적으로 활성을 나타내는 분획을 20 mM 글리신 NaOH 완충용액 (pH 9.0)으로 충분히 투석하고 superdex 200 컬럼을 이용하여 젤여과(gel filtration)한 결과는 도 7(b)과 같다.Finally, the fraction showing the activity was sufficiently dialyzed with 20 mM glycine NaOH buffer (pH 9.0) and gel filtration using a superdex 200 column.

그런 다음 활성을 나타내는 분획을 전기영동한 결과, 대조구인 벡터 플라스미드(pET 3a)를 포함하고 있는 대장균 BL21(DE3)과 비교하여 단일 밴드의 순수한 재조합 아가로스 분해효소가 정제되었는데, 그 결과는 도 7(c)와 같다.Then, the resultant electrophoresis resulted in the purification of a single band of pure recombinant agarose degrading enzyme compared to Escherichia coli BL21 (DE3) containing the control vector plasmid (pET 3a). Same as (c).

도 7(c)는 재조합 아가로스 분해효소에 대한 각 단계별 정제산물의 SDS-PAGE 결과를 나타내는 것으로, 제 1레인은 LMW 마커(Pharmacia), 제 2레인은 pET-Agr 유래의 수용성 분획, 제 3레인은 90% 포화유안의 침전물, 제 4레인은 DEAE-Sepharose 컬럼 통과후의 산물, 제 5레인은 Mono Q 컬럼 크로마토그라피(FPLC) 후의 산물, 제 6레인은 Superdex 200 컬럼 크로마토그라피(FPLC) 후위 산물을 의미한다.Figure 7 (c) shows the SDS-PAGE results of each step purified product for the recombinant agarose degrading enzyme, the first lane is the LMW marker (Pharmacia), the second lane is the water-soluble fraction derived from pET-Agr, third Lane is 90% saturated oil precipitate, lane 4 is the product after passing DEAE-Sepharose column, lane 5 is the product after Mono Q column chromatography (FPLC), lane 6 is the product after Superdex 200 column chromatography (FPLC) Means.

<실시예 12> (분리정제된 효소에 대한 온도 및 pH 영향)Example 12 (Temperature and pH Effect on Purified Enzyme)

실시예 11에서 사용된 측정법을 이용하여 분리정제된 아가로스 분해효소의 특징을 조사한 결과 도 8(a)에서 보는 바와 같이 최적온도는 30℃이고, 10~35℃의 온도범위에서 90% 이상의 안정성을 보였다.As a result of investigating the characteristics of the purified agarose degrading enzyme using the measurement method used in Example 11, as shown in FIG. Showed.

또한, 도 8(b)에서 보는 바와 같이 최적 pH는 9.0 이며, pH 8.5에서 9.5 범위에서 pH 안정성을 보였다.In addition, the optimum pH is 9.0, as shown in Figure 8 (b) showed a pH stability in the range of pH 8.5 to 9.5.

본 발명에 의한 해양미생물 유래의 아가로스 분해효소와 그 유전자는 이를 이용하여 아가로스 분해효소를 산업적으로 대량생산함으로써 고기능성 식품, 의약품 원료 또는 사료첨가제의 개발에 응용될 수 있다.Agarose degrading enzymes and genes derived from marine microorganisms according to the present invention can be applied to the development of high functional foods, pharmaceutical raw materials or feed additives by industrially mass-producing agarose degrading enzymes using the same.

또한 종래의 산업현장에서 사용되는 화학적 약품을 대체하여 본 발명에 의한 해양미생물 유래의 유용효소를 이용함으로써 친환경적인 제품개발에 기여할 수 있다.In addition, it is possible to contribute to the development of environment-friendly products by using the useful enzymes derived from marine microorganisms according to the present invention in place of the conventional chemicals used in industrial sites.

또한 본 발명은 아직까지 널리 개척되지 못한 해양 자원을 활용하는데 그 의의가 있다.In addition, the present invention is meaningful in utilizing marine resources that are not yet widely exploited.

Claims (9)

아가로스 분해능을 갖는 신규 미생물 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.) BK1 (KFCC 11308)Novel microorganism Pseudomonas sp. BK1 with agarose resolution (KFCC 11308) 제 1항의 미생물 슈도모나스 속 BK1으로 부터 유래하는 아가로스 분해효소Agarose Degrading Enzyme from Microorganism Pseudomonas BK1 of Claim 1 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 효소의 아미노산 서열은 <서열 4>로 기재됨을 특징으로 하는 아가로스 분해효소Amino acid sequence of the enzyme is characterized by the agarose degrading enzyme, characterized in that <SEQ ID NO: 4> 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 10 내지 35℃ 범위의 열안정성 및 pH 8.5 내지 9.5 범위의 pH 안정성을 갖음을 특징으로 하는 아가로스 분해효소Agarose degrading enzymes characterized by thermal stability ranging from 10 to 35 ° C. and pH stability ranging from pH 8.5 to 9.5 제 2항의 아가로스 분해효소를 코딩하는 유전자로서, <서열 2>로 기재됨을 특징으로 하는 아가로스 분해 유전자The gene encoding the agarose degrading enzyme of claim 2, wherein the agarose degrading gene, characterized in that described by <SEQ ID NO: 2> 제 5항의 아가로스 분해 유전자를 포함하며, 도 5에 기재된 개열지도를 갖음을 특징으로 하는 발현벡터 pET-AgrAn expression vector pET-Agr comprising the agarose digestion gene of claim 5 and having a cleavage map as described in FIG. 제 6항의 발현벡터 pET-Agr로 형질전환된 재조합 대장균(Escherichia coli) BL21(DE3)Recombinant Escherichia coli BL21 (DE3) transformed with the expression vector pET-Agr of claim 6 제 7항의 재조합 대장균의 배양에 의해 제조된 재조합 아가로스 분해효소Recombinant agarose degrading enzyme prepared by culturing the recombinant E. coli of claim 7 제 7항의 재조합 대장균을 배양하여 그 배양물로부터 아가로스 분해효소를 제조하는 방법.A method of producing agarose degrading enzyme from the culture by culturing the recombinant E. coli of claim 7.
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