KR20160051932A - A NOVEL α-GLUCOSIDASE GENE FROM HERMETIA ILLUCENS WITH STABLE ACTIVITY IN HIGH-CONCENTRATION ORGANIC SOLVENT, AND USES THEREOF - Google Patents

A NOVEL α-GLUCOSIDASE GENE FROM HERMETIA ILLUCENS WITH STABLE ACTIVITY IN HIGH-CONCENTRATION ORGANIC SOLVENT, AND USES THEREOF Download PDF

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KR20160051932A
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KR1020140149086A
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이창묵
윤상홍
구본성
이영석
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대한민국(농촌진흥청장)
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Abstract

The present invention relates to an α-glucosidase gene isolated from uncultured microorganisms present in the intestines of Ptecticus tenebrifer larvae, and to a use thereof. The present invention isolates, from uncultured microorganisms present in the intestines of Ptecticus tenebrifer larvae, a novel enzymatic gene that breaks an alpha-1,4-glycosidic bond at the non-reducing end of α-glucoside; and develops a novel strain that expresses the same in a large amount. Therefore, the present invention can be used in various industrial processes involving plant-derived polysaccharides. Also, the breakdown effect of the novel enzymatic gene of the present invention can be used in food fermentation industries, paper/fabric industries, alcohol manufacture processes, medicine production, and saccharification of plant polysaccharides.

Description

고농도 유기용매에서 안정한 활성을 가진 신규 알파 글루코시다아제 유전자 Agls6과 이로부터 생산한 재조합 효소의 이용 {A novel α-glucosidase gene from Hermetia illucens with stable activity in high-concentration organic solvent, and uses thereof}A novel α-glucosidase gene Agls6 having stable activity in a high concentration organic solvent and the use of a recombinant enzyme produced therefrom {A novel α-glucosidase gene from Hermetia illucens with stable activity in high-concentration organic solvent,

본 발명은 동애등에 유충 장내에 존재하는 난배양 미생물로부터 분리한 알파 글루코시다아제(α-glucosidase) 유전자 및 이의 용도에 관한 것이다.
The present invention relates to an α-glucosidase gene isolated from an egg-culturing microorganism existing in a larval gland and the use thereof.

기존 고분자성 다당류를 포함하는 바이오매스 재활용 공정에서는 전분과 같은 고분자성 다당류의 복합구조특성으로 인하여 화학적 처리 공정이나 통상적인 분리가 가능한 미생물이나 곰팡이 자체를 직접 이용하였다.In the biomass recycling process involving the existing polymeric polysaccharides, the microorganisms or fungi themselves, which can be chemically treated or separated normally, were directly used because of the complex structure of the polymeric polysaccharides such as starch.

그러나 공정을 보다 효율적으로 수행하기 위해서는 높은 농도의 수용성 유기용매와 폭넓은 산도 변화 및 비이온성 계면활성제, 다양한 단백질 환원제 및 변성제에서 안정성 있는 분해능을 유지하는 것이 요구되었다.However, in order to perform the process more efficiently, it has been required to maintain a stable resolution in a high concentration of a water-soluble organic solvent and a wide acidity change and in a non-ionic surfactant, various protein reducing agents and denaturants.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 음식물 쓰레기를 효과적으로 분해하는 동애등에 유충에서 인공 배양이 불가능한 장내 미생물 유래 메타게놈 은행을 구축하고 이로부터 전분과 같은 고분자성 다당류나 올리고당의 비환원성 α-글리코시드 말단의 α-1,4-글리코시딕 결합을 분해하는 신규 효소 유전자를 분리하여, 식물성 고분자 다당류를 이용하는 다양한 산업적 공정과정에 효율적으로 적용할 수 있는 재조합 α-글루코시다아제 효소를 정제함으로써 본 발명을 완성하였다.
In order to solve such a problem, the present inventors have constructed a metagenome bank derived from intestinal microorganisms which can not be artificially cultured in larvae, such as dysentery which effectively decomposes food waste, and from this, a polymeric polysaccharide such as starch or a non- A novel enzyme gene which degrades the α-1,4-glycosidic bond at the seed end is isolated and purified by recombinant α-glucosidase enzyme which can be efficiently applied to various industrial processes using vegetable high molecular polysaccharide Thereby completing the invention.

국내 공개 특허 제10-2003-0088963호Korean Patent Publication No. 10-2003-0088963

본 발명의 목적은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 목적은 상기 폴리펩티드를 암호화하는 유전자를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a gene encoding the polypeptide.

본 발명의 다른 목적은 상기 유전자를 보유하는 벡터를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a vector carrying the gene.

본 발명의 다른 목적은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a transformant transformed with said vector.

본 발명의 다른 목적은 용매 안정성을 가지는 알파 글루코시다아제(α-glucosidase) 생산 방법을 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing alpha-glucosidase having solvent stability.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열(도 1)로 이루어진 폴리펩티드를 제공한다.The present invention provides a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (Fig. 1).

상기 폴리펩티드는 고농도 유기용매에서 안정한 활성을 나타내는 알파 글루코시다아제(α-glucosidase)일 수 있다.The polypeptide may be alpha-glucosidase which exhibits stable activity in a high concentration organic solvent.

본 발명에 따른 상기 알파 글루코시다아제는 20-50℃, 또는 pH5.0-8.0에서 안정한 활성을 나타내는 것일 수 있다.The alpha glucosidase according to the present invention may exhibit stable activity at 20-50 ° C, or pH 5.0-8.0.

용어 "고농도 유기용매"란, 유기용매가 10-20%(중량% 또는 부피%)의 비교적 높은 농도로 포함된 용액을 의미하는 것으로, 상기 유기용매는 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 모든 유기용매를 포함한다. 예를 들면, DMSO(dimethyl sulfoxide, 다이메틸설폭사이드), DMF(Dimethylformamide, 다이메틸포름아마이드), 메탄올, 아세토니트릴, 에탄올, 아세톤, 2-프로판올 등일 수 있다.The term "high concentration organic solvent " means a solution in which the organic solvent is contained at a relatively high concentration of 10-20% (wt% or volume%), and the organic solvent is any organic solvent commonly used in the art . For example, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), methanol, acetonitrile, ethanol, acetone, 2-propanol and the like.

알파 글루코시다아제란, 올리고사카라이드(소당류)와 글리코시드(배당체) 간의 글리코시드 결합을 가수분해하여 단당류를 유리하는 효소의 총칭으로, 유리하는 단당류의 종류에 따라 글루코시다아제, 만노시다아제, 갈락토시다아제, 프락토시다아제, 키실로시다아제 등이 있다. 또한 가수분해되는 글리코시드 결합의 아노머(anomer)형에 따라 α-글루코시다아제와 β-글루코시다아제가 있다.
Alpha glucosidase is a generic term for enzymes that hydrolyze glycosidic bonds between oligosaccharides (small sugars) and glycosides (glycosides) to liberate monosaccharides, and glucosidase, mannosidase , Galactosidase, fructosidase, and xylosidase. There are also? -Glucosidase and? -Glucosidase depending on the anomeric form of the hydrolyzed glycosidic bond.

본 발명은 상기 폴리펩티드를 암호화하는 유전자를 제공한다.The present invention provides a gene encoding said polypeptide.

상기 유전자는 동애등에(Hermetia illucens)에서 유래한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 동애등에 장내에 존재하는 난배양 미생물로부터 유래한 것일 수 있다.The gene may be derived from Hermetia illucens , but is not limited thereto. More specifically, it may be derived from an egg-culturing microorganism existing in the intestines of a human being.

동애등에(Hermetia illucens)란, 파리목(Diptera)에 속하는 곤충으로 한국(귀화), 일본(귀화), 미국, 캐나다, 중남미 일원, 하와이 등지에 분포하고 있다. 체장 12-20mm의 가늘고 긴 형태의 검은색 몸을 가지고 있으며, 제 2 복절에 백색 또는 황갈색의 크고 반투명한 무늬가 있다. 음식물쓰레기 및 각종 유기물을 먹이로 하며 이에 따라 동애등에를 이용한 친환경 음식물쓰레기 처리 및 자원화에 대한 연구가 이루어지고 있다. Hermetia illucens is an insect belonging to Diptera . It is distributed in Korea (naturalized), Japan (naturalized), USA, Canada, Central and South America, and Hawaii. It has a slender, long black body with a length of 12-20mm and a large, translucent pattern of white or tan on the second leg. Food waste and various organic matter are fed, and research on eco-friendly food waste disposal and recycling using Donghae has been conducted.

또한, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기 서열(도 2)로 이루어진 유전자와 이에 따른 cDNA 및 DNA를 모두 포함한다.In addition, the gene includes both the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 (FIG. 2) and cDNA and DNA accordingly.

상기 cDNA 또는 DNA에 따른 폴리뉴클레오티드에 대한 "서열 상동성의 %"는 두 개의 최적으로 배열된 서열과 비교 영역을 비교함으로써 확인되며, 비교 영역에서의 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 서열의 최적 배열에 대한 참고 서열(추가 또는 삭제를 포함하지 않음)에 비해 추가 또는 삭제(즉, 갭)를 포함할 수 있다.
"% Of sequence homology" for polynucleotides according to the cDNA or DNA is confirmed by comparing the comparison region with two optimally arranged sequences, and a portion of the polynucleotide sequence in the comparison region is the (I.e., a gap) relative to a reference sequence (not including additions or deletions).

본 발명은 상기 유전자를 포함하는 벡터를 제공한다.The present invention provides a vector containing the gene.

용어 “벡터(vector)”는 적합한 숙주 내에서 DNA를 발현시킬 수 있는 적합한 조절 서열에 작동 가능하게 연결된 DNA 서열을 보유하는 DNA 제조물을 의미한다. 벡터는 플라스미드, 파지 입자, 또는 간단하게 잠재적 게놈 삽입물일 수 있다. 적당한 숙주로 형질전환되면 벡터는 숙주 게놈과 무관하게 복제하고 기능할 수 있거나, 또는 일부 경우에 게놈 그 자체에 통합될 수 있다.The term " vector " means a DNA construct that retains a DNA sequence operably linked to a suitable regulatory sequence capable of expressing the DNA in the appropriate host. The vector may be a plasmid, phage particle, or simply a potential genome insert. Once transformed into the appropriate host, the vector can replicate and function independently of the host genome, or, in some cases, integrate into the genome itself.

용어 “발현 벡터”는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동 가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 진핵세포에서 이용 가능한 프로모터, 인핸서, 종결신호 및 폴리아데닐레이션 신호는 공지되어 있다.The term " expression vector " means a recombinant DNA molecule comprising a desired coding sequence and a suitable nucleic acid sequence necessary for expressing a coding sequence operably linked in a particular host organism. Promoters, enhancers, termination signals and polyadenylation signals available in eukaryotic cells are known.

발현 벡터는 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 수 있다. 상기 마커는 통상적으로 화학적인 방법으로 선택될 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로, 형질전환된 세포를 비형질전환 세포로부터 구별할 수 있는 모든 유전자가 이에 해당된다. 그 예로는 글리포세이트(glyphosate) 또는 포스피노트리신 (phosphinothricin)과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신 (kanamycin), G418, 블레오마이신 (Bleomycin), 하이그로마이신 (hygromycin), 클로람페니콜 (chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자에 의해 적절히 선택 가능하다.The expression vector may comprise one or more selectable markers. The marker is typically a nucleic acid sequence having a property that can be selected by a chemical method, and includes all genes capable of distinguishing a transformed cell from a non-transformed cell. Examples include herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinothricin, antibiotics such as kanamycin, G418, Bleomycin, hygromycin, chloramphenicol, Resistant gene, but are not limited thereto, and can be appropriately selected by those skilled in the art.

용어 "프로모터"는 구조 유전자로부터의 DNA 업스트림의 영역을 의미하며 전사를 개시하기 위하여 RNA 폴리머라아제가 결합하는 DNA 분자를 말한다. 본 발명의 일실시예에 따른 벡터에서, 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS 또는 히스톤 프로모터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The term "promoter " refers to a region of DNA upstream from a structural gene and refers to a DNA molecule to which an RNA polymerase binds to initiate transcription. In a vector according to an embodiment of the present invention, the promoter may be, but is not limited to, CaMV 35S, actin, ubiquitin, pEMU, MAS or histone promoter.

상기 벡터는 단백질 대량 발현용인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.The vector is preferably used for large-scale expression of proteins, but is not limited thereto, and may be appropriately selected by those skilled in the art.

본 발명에 따른 상기 벡터는 pET21a일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
The vector according to the present invention may be pET21a, but is not limited thereto.

본 발명은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공한다.The present invention provides a transformant transformed with said vector.

상기 형질전환체는 대장균인 것이 바람직하며 기탁번호 KACC95129P로 기탁된 형질전환체인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The transformant is preferably Escherichia coli, more preferably a transformant deposited with Accession No. KACC95129P, but is not limited thereto.

본 발명의 벡터를 안정되면서 연속적으로 클로닝 및 발현시킬 수 있는 형질전환체는 당업계에 공지된 어떠한 형질전환체도 이용할 수 있으며, 예컨대, E. coli JM109, E. coli BL21, E. coli RR1, E. coli LE392, E. coli B, E. coli X 1776, E. coli W3110, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 츄린겐시스와 같은 바실러스 속 균주, 그리고 살모넬라 티피무리움, 세라티아 마르세슨스 및 다양한 슈도모나스 종과 같은 장내균과 균주 등이 있다. Transformants capable of continuously cloning and expressing the vector of the present invention in a stable manner can be any transformants known in the art such as E. coli JM109, E. coli BL21, E. coli RR1, E . coli LE392, E. coli B, E. coli X 1776, E. coli W3110, Bacillus subtilis, Bacillus strains such as Bacillus Chuo ringen sheath, and Salmonella typhimurium, Serratia, and various Pseudomonas species and CL Marseille And the like.

또한, 본 발명의 벡터를 진핵 세포에 형질전환시키는 경우에는 형질전환체로서, 효모(Saccharomyce cerevisiae), 곤충세포, 사람세포(예컨대, CHO 세포주(Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN 및 MDCK 세포주) 및 식물세포 등이 이용될 수 있다.In addition, when the vector of the present invention is transformed into eukaryotic cells, yeast ( Saccharomyce cerevisiae), and the like insect cells, human cells (e.g., CHO cells (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN and MDCK cell lines) and plant cell may be used.

본 발명의 벡터를 형질전환체 내로 운반하는 방법은, 형질전환체가 원핵 세포인 경우, CaCl2 방법 (Cohen, S.N. et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9:2110-2114(1973)), 하나한 방법 (Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166:557-580(1983)) 및 전기천공 방법 (Dower, W.J. et al., Nucleic. Acids Res., 16:6127-6145(1988)) 등에 의해 실시될 수 있다. The method of delivering the vector of the present invention into a transformant can be carried out by the CaCl2 method (Cohen, SN et al., Proc. Natl. Acac. Sci. USA, 9: 2110-2114 (1973) ), One method (Hanahan, D., J. Mol. Biol., 166: 557-580 (1983)) and electroporation (Dower, WJ et al., Nucleic Acids Res., 16: 6127-6145 (1988)).

또한, 숙주세포가 진핵세포인 경우에는, 미세주입법(Capecchi, M.R., Cell, 22:479(1980)), 칼슘포스페이트 침전법 (Graham, F.L. et al., Virology, 52:456(1973)), 전기천공법(Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982)), 리포좀-매개 형질감염법(Wong, T.K. et al., Gene, 10:87(1980)), DEAE-덱스트란 처리법(Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190(1985)), 및 유전자 밤바드먼트(Yang et al., Proc.Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990)) 등에 의해 벡터를 형질전환체 내로 주입할 수 있다. In addition, when the host cell is a eukaryotic cell, microinjection (Capecchi, MR, Cell, 22: 479 (1980)), calcium phosphate precipitation (Graham, FL et al., Virology, 52: 456 (Wong, TK et al., Gene, 10: 87 (1980)), DEAE- (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87: 9568-9572 (1990)) and dextran treatment (Gopal, Mol. Cell Biol., 5: 1188-1190 ) Or the like can be injected into the transformant.

상기 방법들은 이 기술분야에 널리 공지되어 있다.
Such methods are well known in the art.

본 발명은The present invention

(1) 동애등에 유래 유전자로부터 서열번호 2의 염기 서열로 이루어진 유전자를 분리하는 단계;(1) isolating the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 from the gene derived from Donghae and the like;

(2) 상기 유전자를 벡터에 클로닝하는 단계;(2) cloning the gene into a vector;

(3) 상기 벡터를 형질전환체에 형질전환하는 단계;(3) transforming the vector into a transformant;

(4) 상기 형질전환체로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드를 정제하는 단계를 포함하는 용매 안정성을 가지는 알파 글루코시다아제(α-glucosidase) 생산 방법을 제공한다.
(4) purifying a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 from the transformant, to obtain a solvent-stable alpha-glucosidase.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 동애등에 유충에서 인공 배양이 불가능한 장내 미생물 유래 메타게놈 은행을 구축하였으며, 이로부터 발명자 고유의 독특한 고속선발 시스템을 이용하여 글루코스 기질을 분해하는 신규 클론을 선발하였다. 해당 클론이 포함하는 난배양 미생물 유래 유전자 염기 서열을 분석하여 1,923bp 유전자 및 이에 따른 640개 아미노산 부위가 고분자 다당류를 분해하는 신규한 유전자임을 발견하였다. In a specific embodiment of the present invention, the present inventors have constructed a metagenome bank derived from intestinal microorganisms that can not be artificially cultured in larvae of Dongae and others. From this, a novel clone capable of degrading the glucose substrate using a unique high- Respectively. By analyzing the gene sequence derived from the egg culturing microorganism contained in the clone, it was found that the 1,923 bp gene and thus the 640 amino acid sites were a novel gene that breaks down the polymer polysaccharide.

또한, 본 발명자들은 상기 유전자를 대장균에서 대량 발현하여 효과적으로 비환원성 알파 글리코시드 말단의 알파-1,4-글리코시딕 결합을 분해하는 신규한 균주를 발명하였다. 상기 균주에서 정제한 α-글루코시다아제 효소는 EDTA, 비이온성계면활성제(1%)에 대하여 높은 효소 활성 안정성을 보였고, 단백질 환원제와 변성제에서도 최소 60% 이상의 활성 안정성을 나타내었다.
In addition, the present inventors have invented a novel strain capable of efficiently expressing the above gene in E. coli and effectively degrading the alpha-1,4-glycosidic bond at the terminal of the non-reducing alpha-glycoside. The α-glucosidase enzyme purified from the strain showed high enzyme activity stability against EDTA, nonionic surfactant (1%), and showed at least 60% activity stability in the protein reducing agent and the denaturant.

본 발명이 제공하는 알파 글루코시다아제 효소는 알파-1,4-글리코시딕 결합을 형성하는 고분자 다당류를 분해하므로, 특히 식물성 고분자 다당류를 이용하는 다양한 산업적 공정과정에서 효율적으로 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 신규 효소 유전자의 분해 효과는 산업 공정과정 외에 식품 발효 산업과 제지/직물 산업, 알코올 생산 공정, 의약품 제조 및 식물 다당류의 당화작용 등에 이용될 수 있다.The α-glucosidase enzyme provided by the present invention decomposes the high-molecular polysaccharide forming an α-1,4-glycosidic bond, and thus can be efficiently applied to various industrial processes using vegetable high-molecular polysaccharides. In addition, the decomposition effect of the novel enzyme gene according to the present invention can be used in the food fermentation industry, the paper / textile industry, the alcohol production process, the manufacture of medicines and the glycosylation of plant polysaccharides in addition to the industrial process.

한편, 기존 바이오매스 재활용 공정에서는 전분과 같은 고분자성 다당류의 복합구조특성으로 인하여, 화학적 처리 공정이나 통상적인 분리에 있어 공정을 보다 효율적으로 수행하기 위해서는 높은 농도의 수용성 유기용매와 폭넓은 산도 변화 및 비이온성 계면활성제, 다양한 단백질 환원제 및 변성제에서 안정성 있는 분해능을 유지하는 것이 요구되었다. 본 발명이 제공하는 알파 글루코시다아제 효소는 대장균 발현 시, 유기용매, 비이온성 계면활성제, 단백질 환원제/변성제와 폭넓은 산도 하에서 안정성 있는 분해 능력을 발휘하여, 바이오매스 재활용 공정에서 정제 단계의 수를 최소화할 수 있으며 이에 따라 경제적 손실이 저감될 수 있다.
In the conventional biomass recycling process, due to the complex structure of polymeric polysaccharides such as starch, in order to perform the process more efficiently in the chemical treatment process or the usual separation, a high concentration of the water-soluble organic solvent, It has been desired to maintain stable resolution in non-ionic surfactants, various protein reducing agents and denaturants. The alpha-glucosidase enzyme provided by the present invention exhibits a stable decomposing ability in the presence of organic solvents, a nonionic surfactant, a protein reducing agent / denaturant and a wide acidity when Escherichia coli is expressed, and the number of purification steps in the biomass recycling process And thus the economic loss can be reduced.

본 발명은 동애등에(Hermetia illucens) 유충 장내의 난배양 미생물로부터 비환원성 알파 글리코사이드 말단의 알파-1,4-글리코시딕 결합을 분해하는 신규 효소 유전자를 분리하고, 이를 대량으로 발현하는 신종 균주를 개발하여 식물성 고분자 다당류를 이용하는 다양한 산업적 공정과정에 효율적으로 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 신규 효소 유전자의 고분자 다당류 분해 효과는 식품 발효 산업과 제지/직물 산업, 알코올 생산 공정, 의약품 제조 및 식물 다당류의 당화작용 등에 이용될 수 있다.
The invention (such Hermetia dongae illucens ) A novel enzyme gene that cleaves alpha-1, 4-glycosidic bonds at the non-reducing alpha-glycoside ends from egg culture microorganisms in the intestinal tract was developed and a new strain expressing this enzyme was developed in large quantities to develop a vegetable polymer polysaccharide And can be efficiently applied to various industrial processes used. In addition, the decomposition effect of the novel polysaccharide of the novel enzyme gene according to the present invention can be utilized for the food fermentation industry, the paper / textile industry, the alcohol production process, the manufacture of medicines, and the glycosylation of plant polysaccharides.

도 1은 신규 알파 글루코시다아제(Agls6)의 아미노산 서열이다: 밑줄이 그어진 붉은색 부분은 그람 음성/양성 미생물에서 유래하는 신호 펩타이드 서열로, 본 발명에 따른 신규 알파 글루코시다아제 아미노산 서열은 이를 제외한 나머지 부분이다.
도 2는 신규 알파 글루코시다아제의 DNA 염기 서열이다
도 3은 신규 알파 글루코시다아제의 도메인 보존 도메인 분석 결과이다.
도 4는 신규 알파 글루코시다아제의 계통분석도이다.
도 5는 신규 알파 글루코시다아제의 대장균 이종 대량발현 결과이다: 1은 유도(Induction) 전의 대장균 조단백질, 2는 신규 알파 글루코시다아제를 대량발현한 대장균 조단백질, 3은 수용성 단백질, 4는 정제된 신규 알파 글루코시다아제.
도 6은 신규 알파 글루코시다아제의 생화학적 특성을 분석한 그래프이다: A는 신규 알파 글루코시다아제의 최적 활성 온도, B는 신규 알파 글루코시다아제의 열안정성, C는 신규 알파 글루코시다아제의 최적 활성 pH, D는 신규 알파 글루코시다아제의 pH 안정성.
도 7은 화학물 첨가제들에 대한 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성을 분석한 그래프이다: A는 금속이온에 대한 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성, B는 계면활성제에 대한 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성, C는 다양한 단백질 환원제 및 변성제에 대한 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성.
도 8은 유기용매 농도 변화에 따른 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성을 분석한 그래프이다: A는 10% 농도의 유기용매에서의 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성, B는 20% 농도의 유기용매에서의 신규 알파 글루코시다아제의 활성 안정성.
Figure 1 is the amino acid sequence of the novel alpha glucosidase (Agls6): the underlined red portion is the signal peptide sequence from the gram negative / positive microorganism, the novel alpha glucosidase amino acid sequence according to the invention The rest.
Figure 2 is the DNA sequence of the novel alpha glucosidase
Figure 3 shows the result of analysis of the domain conservation domain of the novel alpha glucosidase.
Figure 4 is a phylogenetic diagram of the novel alpha glucosidase.
FIG. 5 shows the results of the large-scale expression of the novel α-glucosidase from Escherichia coli: 1 is the E. coli crude protein before the induction, 2 is the E. coli crude protein expressing the large amount of new α-glucosidase, 3 is the water-soluble protein, Alpha glucosidase.
FIG. 6 is a graph showing the analysis of the biochemical properties of novel alpha glucosidase: A is the optimum activity temperature of the novel alpha glucosidase, B is the thermal stability of the novel alpha glucosidase, C is the optimum of the novel alpha glucosidase Active pH, D is the pH stability of the novel alpha glucosidase.
Figure 7 is a graphical analysis of the activity stability of novel alpha glucosidase for chemical additives: A is the activity stability of the novel alpha glucosidase for the metal ion, B is the activity of the novel alpha glucosidase for the surfactant, Activity stability, C is the activity stability of novel alpha glucosidase for various protein reducing agents and denaturants.
8 is a graph showing the activity stability of novel alpha glucosidase according to changes in organic solvent concentration: A is the activity stability of a novel alpha glucosidase in an organic solvent at a concentration of 10%, B is an activity stability of a novel alpha glucosidase in an organic solvent Activity stability of novel alpha glucosidase in.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

<< 실시예Example 1>  1> 동애등에Dong Ae 유충 장내 미생물  Larva intestinal microorganism 메타게놈Meta genome 유전자은행 구축 Construction of gene bank

동애등에 유충을 핀으로 고정하여 전체 장을 핀셋으로 적출하여 멸균된 해부칼로 몸통에서 분리하였다. 분리한 장 조직은 이를 용기에 모은 뒤, 박테리아 DNA 분리 키트(MoBio Laboratories, USA)를 사용하여 장내 미생물 전체 메타게놈을 분리하였다. 분리된 유충 메타게놈은 DNA에 섞어있는 장내 불순물을 제거하기 위하여 전기영동용 로딩 완충용액(60% 글리세롤, 0.025% 프로모페놀 블루, 0.025% 자일렌 시아놀)을 넣어 혼합하고 0.8% 저융점 아가로스 젤(0.5×TBE: 45 mM 트리스 베이스, 45 mM 붕산, 1 mM EDTA)에 DNA 시료를 넣은 후, 펄스필드 젤 전기영동(Pulsed Field Gel Electrophoresis, PFGE)의 CHEF III 시스템(BioRad, USA)을 이용하여 6 V/cm로 14시간 동안 전기영동 하였다. 35kb이상의 DNA를 포함하는 아가로스 블록만을 자른 다음 아가로스 분해 효소를 넣어 1시간 동안 반응시킨 후 70℃에서 10분간 아가로스 분해 효소를 비활성화시켰으며, 이 반응액에 2.5배의 에탄올을 첨가하여 원심분리한 후 침전된 DNA 펠렛을 적당한 농도로 TE 완충용액에 용해하여 메타게놈 유전자은행를 만드는 데에 사용하였다.The larvae were fixed with a pin on the dorsal tail, and the whole field was removed with tweezers and separated from the body by a sterilized anatomical knife. The isolated intestinal tissues were collected in a container, and then the entire metachronous intestinal microorganism was isolated using a bacterial DNA isolation kit (MoBio Laboratories, USA). The isolated larval metagenomes were prepared by adding loading buffer (60% glycerol, 0.025% promophenol blue, 0.025% xylenesianol) for electrophoresis in order to remove intestinal impurities mixed with DNA, and mixing them with 0.8% low melting point agarose DNA samples were loaded into a gel (0.5 × TBE: 45 mM Tris base, 45 mM boric acid, 1 mM EDTA) and then analyzed using a CHEF III system (BioRad, USA) of Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) And electrophoresed at 6 V / cm for 14 hours. Agarose block containing DNA of 35 kb or more was cut, agarose degrading enzyme was added, and reaction was carried out for 1 hour, and agarose degrading enzyme was inactivated at 70 ° C for 10 minutes. 2.5 times of ethanol was added to the reaction solution, After separation, the precipitated DNA pellet was dissolved in TE buffer to an appropriate concentration and used to make a metagenome gene bank.

포스미드(Fosmid) 라이브러리 제작은 정제한 DNA 25μl(5μg)에 5개의 T4 폴리머레이즈와 2개의 T4 폴리뉴클레오타이드 인산화효소 그리고 6개의 클레나우 절편(Klenow fragment)(Takara Co., Japan)를 가한 후 반응액량을 50μl로 조절하고 37℃에서 30분간 반응시켜 DNA의 말단을 평활화하여 제작하였다. 반응이 끝난 후 동량의 페놀/클로로포름/이소아밀알코올(25:24:1, v/v/v)을 첨가하여 섞은 다음 10분간 원심분리하고 상등액을 모아서 동량의 클로로포름/이소아밀알코올(24:1, v/v)을 첨가하여 혼합한 후에 12,000rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액만을 취하고 2.5배의 100% 에탄올을 넣어 1시간 동안 상온에서 방치한 다음 원심분리하여 상등액은 버리고 70% 에탄올로 DNA를 세척하여 DNA를 준비하였다. EpiFOS5 포스미드 벡터(Epicentre, USA)에 말단-수리(end-repaired) DNA를 첨가하여 16℃에서 16시간 동안 라이게이션(ligation) 반응시켰다. 인비트로 패키징(packaging)을 위해 16℃에서 16시간 동안 반응한 시료들을 70℃에서 10분간 열처리하여 연결효소(ligase)를 불활성화시켰다. 라이게이션한 반응액 7.5μl에 맥스 람다 패키징 농축 키트(MAX lambda packaging extracts kit)(Epicentre, USA)의 농축액 25μl를 공기방울이 생기지 않게 조심스레 섞어 준 다음 30℃에서 90분간 반응시켰다. 여기에 다시 파지 농축액 25μl를 넣어 파이펫을 사용해 공기방울이 생기지 않게 조심스레 섞어 준 다음 30℃에서 1시간 30분간 반응시켜 인비트로 패키징을 수행하였다. SM 완충용액을 1ml 첨가하여 위아래로 잘 섞어 준 다음 여기에 25μl의 클로로롬을 넣어 다시 패키징되지 않은 물질들을 불활성화시켰다. 원심분리를 조심스럽게 하여 정치한 다음 4℃에 보관하였고 상등액을 대장균 Epi100균에 감염시켜 총 92,000여 개별 형질전환된 균주로 구성된 메타게놈 유전자은행을 완성하였다.
The Fosmid library was prepared by adding 5 T4 polymerase, 2 T4 polynucleotide kinase, and 6 Klenow fragments (Takara Co., Japan) to 25 μl (5 μg) of the purified DNA, The volume of the solution was adjusted to 50 μl and incubated at 37 ° C for 30 minutes to make the DNA ends smoothed. After the reaction was completed, the same amount of phenol / chloroform / isoamyl alcohol (25: 24: 1, v / v / v) was added and the mixture was centrifuged for 10 minutes. The supernatant was collected and washed with an equal volume of chloroform / isoamyl alcohol , v / v) were added and mixed. Then, the mixture was centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was taken. 2.5 times 100% ethanol was added and incubated at room temperature for 1 hour. The supernatant was discarded and DNA was extracted with 70% DNA was prepared by washing. The end-repaired DNA was added to the EpiFOS5 phosphide vector (Epicenter, USA) and subjected to a ligation reaction at 16 ° C for 16 hours. The samples reacted for 16 h at 16 ° C for in vitro packaging were heat treated at 70 ° C for 10 min to inactivate the ligase. To the 7.5 μl of the ligation reaction solution, 25 μl of the concentrate of the MAX lambda packaging extract kit (Epicenter, USA) was carefully mixed so as not to cause air bubbles and reacted at 30 ° C. for 90 minutes. Again, 25 μl of the phage concentrate was added, carefully mixed with a pipette to prevent air bubbles, and then incubated at 30 ° C for 1 hour and 30 minutes for in vitro packaging. 1 ml of SM buffer solution was added and mixed well. Subsequently, 25 μl of chloroform was added to inactivate the unpackaged materials. Centrifugation was carefully performed, and the mixture was stored at 4 ° C. The supernatant was infected with Escherichia coli Epi100 to complete a metagenome gene bank composed of 92,000 individual transformed strains.

<< 실시예Example 2> 글리코시드 분해 활성 유전자 스크리닝 2> Glycosidase-degrading active gene screening

글루코스 배지에서 분해 활성을 나타내는 메타게놈 클론을 검정하기 위하여 0.1% 염화나트륨, 0.1% 박토-트립톤, 0.05% 박토-이스트 익스트렉트가 함유된 기초배지에 1% 카르복시메틸 글루코스(CMC, Sigma Co. USA)과 항생제 클로람페니콜(20μg/ml)을 첨가한 평판배지에 레플리카 핀(replica pin)을 이용하여 각 개별 메타게놈 균주를 접종 후 28℃에서 5일간 배양하였다. 배양이 종료된 평판배지를 콩코레드(Congo Red) 염색시약을 이용하여 상온에서 5분간 충분히 염색한 뒤, 멸균수로 세척하여 균체 주위에 환이 형성되는 것의 유무로 글루코스 분해 효소 생산능력을 검정하였다. 이후 메타게놈 클론의 오염이나 대장균 숙주에 의한 위양성(false-positive)을 확인하기 위하여, 일차 스크리닝을 통하여 선발된 메타게놈에서 분리한 포스미드를 대장균 숙주 DH5α 균주에 다시 형질전환시켜 동일한 스크리닝을 통하여 반복적으로 노란색의 환이 형성되는 것을 확인하였으며, 분리한 포스미드를 하이드로셰어(HydroShear)(DigiLab, USA)를 사용하여 평균 4kb 단편으로 절단하고 전체 절편을 실시예 1에서 표기한 바와 같이 DNA 말단을 평활화하여 pUC118/EcoRV/CIP 처리한 벡터에 클로닝하여 대장균 DH5α에 전기천공(electroporation)하여 샷-건 서브클론 라이브러리(shot-gun subclone library)를 제작하였다. 이를 사용하여 앞의 글루코스 배지에 반복적으로 도말하며 글루코스 분해 능력을 보이는 클론을 최종적으로 양성균으로 선발하였다.
In order to test the metagenomic clones showing degrading activity in glucose medium, 1% carboxymethyl glucose (CMC, Sigma Co.) was added to a basal medium containing 0.1% sodium chloride, 0.1% bacto-tryptone, and 0.05% bacto-yeast extract. USA) and antibiotic chloramphenicol (20 μg / ml) were inoculated with each individual metagenome using a replica pin and cultured at 28 ° C for 5 days. The culture medium was completely dyed at room temperature for 5 minutes using a Congo Red dyeing reagent and washed with sterilized water to determine the ability to produce glucosease with or without ring formation around the cells. In order to confirm contamination of the meta-genomic clone or false-positive result of Escherichia coli host, the fosmid isolated from the metagenome selected through the primary screening was transformed into the E. coli host DH5 [alpha] strain and repeatedly subjected to the same screening , And the separated phosmid was cut into an average 4-kb fragment using HydroShear (DigiLab, USA), and the whole fragment was further purified by smoothing the DNA end as indicated in Example 1 The vector was cloned into the pUC118 / EcoRV / CIP-treated vector and electroporation was carried out on E. coli DH5α to prepare a shot-gun subclone library. A clone that repeatedly streaks on the glucose medium and exhibits glucose degrading ability was finally selected as a positive strain.

<< 실시예Example 3> 신규 알파 글루코 3> New Alpha Glucose 시다아제Sidase 유전자 분석 Gene analysis

실시예 2에서 선발된 글루코스 분해 활성을 나타낸 클론으로부터 전체 2,022bp의 염기 서열을 확보하였다. 이를 도 1과 같이 아미노산 서열로 해독한 뒤 그 가운데 그람 음성/양성 미생물에서 유래한 신호 펩타이드 서열이 N-말단 33개 아미노산에 존재하는 것을 확인하였다(붉은색). 이 부위를 제거한 1,923bp 염기 서열에 해당하는 640개 아미노산 서열이 알파 글루코시다아제 효소 기능을 가진 것으로 추정하고, 해당 640개 아미노산을 Agls6(알파 글루코시다아제 6, α-glucosidase 6)로 명명하였다. Agls6에서 유래한 단백질의 크기는 73.0kDa이며 pI는 4.82로 추정되었다.
A total nucleotide sequence of 2,022 bp was obtained from the clone showing the activity of degrading the glucose selected in Example 2. As shown in FIG. 1, the peptide was decoded into an amino acid sequence, and a signal peptide sequence derived from a Gram-negative / positive microorganism was found in 33 amino acids of N-terminal (red color). The 640 amino acid sequence corresponding to the 1,923-bp nucleotide sequence from which the region was deleted was presumed to have an alpha-glucosidase enzyme function, and the 640 amino acids corresponding thereto were named Agls6 (alpha-glucosidase 6, alpha-glucosidase 6). The size of the protein derived from Agls6 was 73.0 kDa and the pI was estimated to be 4.82.

<< 실시예Example 4> 신규 알파  4> New Alpha 글루코시다아제Glucosidase 유전자의 보존 도메인 분석 Analysis of conserved domains of genes

Agls6의 아미노산 염기 서열을 사용하여 도 3과 같이 보존 도메인(conserved domain) 분석을 한 결과, CAZy 데이터베이스에서 분류되어 있는 글리코실 하이드로레이즈(glycosyl hydrolase, GH) 패밀리들 중 GH97에 속한다는 것을 확인하였다(http://www.cazy.org/fam/acc_GH.html). Agls6 염기 서열을 대상으로 GenBank에 알려진 아미노산 서열과의 상동성 비교를 BalstX 알고리즘을 통하여 수행하였다. 가장 높은 상동성은 Bacteroides sp. HPS0048에서 유래한 α-글루코시다아제로, 77%의 동일성을 보였다.
Conserved domain analysis using the amino acid sequence of Agls6 as shown in FIG. 3 confirmed that it belonged to GH97 among the glycosyl hydrolase (GH) families classified in the CAZy database http://www.cazy.org/fam/acc_GH.html). A homology comparison with the amino acid sequence known to GenBank in the Agls6 base sequence was performed by the BalstX algorithm. The highest homologues are Bacteroides sp. The α-glucosidase derived from HPS0048 showed 77% identity.

<< 실시예Example 5> 신규 알파  5> New Alpha 글루코시다아제Glucosidase 유전자의 계통분석 Systematic analysis of genes

실시예 4에서 확인된 아미노산 서열을 Mega5 프로그램(www.megasoftware.net)을 사용하여 도 4와 같이 계통분석한 결과, Bacteroides sp. HPS0048 균주와 진화적으로 유사하지만, 아직까지 알려진 바 없는 신규성을 가진 알파 글루코시다아제 효소임을 확인하였다. BlastP 검색에서는 유의성을 보인 글루코시다아제 유전자와 GenBank 번호를 확인하였다. 가지에 있는 숫자는 부트스트랩 분석치(1,000 resampling)이다.
The amino acid sequence identified in Example 4 was analyzed by the Mega5 program (www.megasoftware.net) as shown in Fig. 4, and as a result, Bacteroides sp. It has been confirmed that the enzyme is an alpha - glucosidase enzyme which is evolutionarily similar to HPS0048 but has a novelty that has not yet been known. In the BlastP search, the glucosidase gene and the GenBank number showing significance were confirmed. The number on the branch is the bootstrap analysis (1,000 resampling).

<< 실시예Example 6> 신규 알파  6> New Alpha 글루코시다아제Glucosidase 유전자의 대장균 이종 대량발현 E. coli heterogeneous expression of genes

Agls6 단백질을 대장균에서 대량발현하기 위하여, 해당 유전자의 개방형 해독틀(open reading frame, ORF)를 pET21a에 클로닝하고 대장균 BL21(DE3) 균주에 도입한 후, IPTG 0.5mM로 20℃에서 20시간 동안 유도(induction) 하였다. 발현된 단백질을 분리정제하기 위하여 Agls6 유전자로 형질 전환된 대장균의 50mL 배양액을 원심분리를 통해 세포만을 수득하였고, 이를 10ml 용해 완충용액(50mM K2HPO4(pH7.0), 300mM 염화나트륨)에 재현탁한 후 초음파 파쇄기를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 파쇄한 세포를 15,000rpm에서 15분간 원심 분리한 뒤 상층액을 수득하여, 셀룰라아제 분리에 필요한 조효소액으로 이용하였다. 상기의 방법으로 확보한 조효소액에서 Agls6 단백질은 아미노산 C-말단에 임의로 붙여준 6XHis-Tag을 사용하여 TALON 금속 친화력 레진(BD Bioscience Clontech)과 섞어 주어 컬럼에 결합하였다. 조효소의 레진에 결합 후, 10 볼륨의 세척 완충용액(50mM K2HPO4(pH7.0), 300mM 염화나트륨, 10mM 이미다졸)로 씻어 준 다음 Agls6 단백질을 5 볼륨의 용출 완충용액(50mM K2HPO4(pH7.0), 300mM 염화나트륨, 150mM 이미다졸)을 사용하여 통상의 알려진 방법으로 순수 분리하였다. 단백질의 농축과 이미다졸 투석은 분자량 10kDa 이상을 농축할 수 있는 YM10 막(Amicon Ultra, Millipore Co.)을 이용한 한회여과를 통하여 농축하였다. 최종 정제된 단백질은 SDS-PAGE 전기영동하였으며, 74.5kDa의 Agls6 단백질이 대량발현된 것을 확인하였다(도 5).
An open reading frame (ORF) of the gene was cloned into pET21a and introduced into Escherichia coli BL21 (DE3) strain, followed by induction with IPTG 0.5 mM at 20 DEG C for 20 hours in order to express Agls6 protein in E. coli in a large amount. (induction). To isolate and purify the expressed protein, only 50 ml of a culture solution of Escherichia coli transformed with the Agls6 gene was centrifuged to obtain cells, which were re-expressed in 10 ml of lysis buffer (50 mM K 2 HPO 4 (pH 7.0), 300 mM sodium chloride) After thawing, the cells were disrupted using an ultrasonic disintegrator. The disrupted cells were centrifuged at 15,000 rpm for 15 minutes, and then the supernatant was obtained and used as the crude enzyme solution necessary for the cellulase separation. In the crude enzyme solution, Agls6 protein was mixed with TALON metal affinity resin (BD Bioscience Clontech) using a 6XHis-Tag randomly attached to the C-terminal of the amino acid and bound to the column. After binding to the coenzyme resin, it was washed with 10 volumes of wash buffer solution (50 mM K 2 HPO 4 (pH 7.0), 300 mM sodium chloride, 10 mM imidazole) and Agls6 protein was eluted with 5 volumes of elution buffer (50 mM K 2 HPO 4 (pH 7.0), 300 mM sodium chloride, 150 mM imidazole). Protein concentration and imidazole dialysis were concentrated by one-time filtration through a YM10 membrane (Amicon Ultra, Millipore Co.) capable of concentrating above a molecular weight of 10 kDa. The final purified protein was subjected to SDS-PAGE electrophoresis, and it was confirmed that a large amount of Agls6 protein of 74.5 kDa was expressed (FIG. 5).

<< 실시예Example 7> 신규 알파  7> New Alpha 글루코시다아제의Glucosidase 생화학적 특성 분석 Biochemical characterization

Agls6 단백질의 최적 활성을 나타내는 온도를 확인하기 위해, 정제된 Agls6 단백질 0.5μg을 인산나트륨 완충용액(50mM Na2HPO4(pH6.5), 200μl)하에서 5분간 1mM p-니트로페닐-알파-D-글루코피라노시드(p-Nitrophenyl-α-D-glucophyranoside)와 반응하여 p-니트로페닐 생성량을 분광 광도계로 405nm에서 측정하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 20 - 50℃에서 효소 활성을 나타내었으며 40℃에서 최고의 활성을 나타내었다(도 6A). 0.5 μg of the purified Agls6 protein was incubated with 1 mM p -nitrophenyl-α-D (5 mM) for 5 minutes in sodium phosphate buffer solution (50 mM Na 2 HPO 4 (pH 6.5), 200 μl) ( P- Nitrophenyl-α-D-glucophyranoside), and the amount of p -nitrophenyl produced was measured by a spectrophotometer at 405 nm. As a result, the Agls6 protein showed enzyme activity at 20-50 ° C and showed the highest activity at 40 ° C (Fig. 6A).

또한, Agls6 단백질의 열안정성(thermostability)을 확인하기 위해, 각각 서로 다른 온도에서 총 2시간 동안 방치하며 일정한 간격으로 표준 어세이 반응(인산나트륨 완충용액(50mM Na2HPO4(pH6.5), 200μl)하에서 정제된 Agls6 단백질 0.5μg을 1mM p-니트로페닐-알파-D-글루코피라노시드와 40℃에서 10분간 반응) 방식에 따라 분해 산물의 양을 측정하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 적정 온도인 40℃에서도 2시간 동안 55% 이상의 안정된 효소 활성을 유지하였다(도 6B). In order to confirm the thermostability of the Agls6 protein, a standard assay reaction (sodium phosphate buffer solution (50 mM Na 2 HPO 4 (pH 6.5), pH 7.0, 0.5 μg of the purified Agls6 protein was reacted with 1 mM p -nitrophenyl-α-D-glucopyranoside at 40 ° C. for 10 minutes). As a result, the Agls6 protein maintained a stable enzyme activity of 55% or more for 2 hours even at an appropriate temperature of 40 DEG C (Fig. 6B).

Agls6 단백질의 최적 활성 pH를 확인하기 위해, 각각 아세트산나트륨(pH4.0-6.0), 인산나트륨(pH6.0-7.5), HEPES(4-(2-하이드록시에틸)-1-피페라진에탄술폰산, 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)(pH7.5-8.5), CHES(N-사이클로헥실-2-아미노에탄술폰산, N-Cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid)(pH8.5-10.0) 완충용액을 이용하여 p-니트로페닐-알파-D-글루코피라노시드의 분해 활성을 40℃에서 10분간 측정하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 pH5.0-8.0의 범위에서 효소 활성을 보이며, pH6.5에서 최적의 활성을 나타내었다(도 6C). To determine the optimal active pH of the Agls6 protein, sodium acetate (pH 4.0-6.0), sodium phosphate (pH 6.0-7.5), HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazine ethanesulfonic acid , 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (pH 7.5-8.5), CHES (N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid) ) Buffer solution was used to measure the decomposing activity of p -nitrophenyl-alpha-D-glucopyranoside at 40 DEG C for 10 minutes. As a result, the Agls6 protein exhibited enzyme activity in the range of pH 5.0-8.0, and showed optimal activity at pH 6.5 (FIG. 6C).

Agls6 단백질의 pH 안정성을 확인하기 위해, 각각 서로 다른 pH 하에서 Agls6 단백질을 4℃에서 15시간 동안 방치한 뒤, 표준 어세이 반응 방법에 따라 분해 산물의 양을 측정하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 pH4.0-10.0의 다양한 pH 범위에서 75% 이상의 효소 활성을 나타내었다(도 6D).
To confirm the pH stability of the Agls6 protein, the Agls6 protein was allowed to stand at 4 [deg.] C for 15 hours under different pHs, and the amount of the degradation products was measured according to the standard assay method. As a result, the Agls6 protein exhibited an enzyme activity of 75% or more at various pH ranges of pH 4.0-10.0 (FIG. 6D).

<< 실시예Example 8>  8> 화학물Chemicals 첨가제들에 대한 신규 알파  New Alpha for Additives 글루코시다아제의Glucosidase 활성 안정성 분석 Active Stability Analysis

화학물 첨가제들에 대한 Agls6 단백질의 효소 활성을 분석하기 위하여, 먼저 억제제가 없는 정제된 Agls6 단백질(0.25μg/μl, 최종 10μg)를 30℃에서 30분간 전배양 한 뒤, 2μl(최종 0.5μg)을 분주하여 표준 어세이 반응 방법 하에서 반응시켜 p-니트로페놀 생성량을 분광광도계로 405nm에서 측정하였다. 이 값을 표준반응 100%로 하였다.To analyze the enzymatic activity of the Agls6 protein on the chemical additives, purified Agls6 protein (0.25 μg / μl, final 10 μg) without inhibitor was preincubated for 30 minutes at 30 ° C. and then 2 μl (final 0.5 μg) Was reacted under the standard assay reaction method and the amount of p - nitrophenol produced was measured by a spectrophotometer at 405 nm. This value was set as the standard reaction 100%.

금속이온에 대한 효소의 활성 안정성을 확인하기 위하여, 각 금속이온 1mM에 Agls6 단백질 0.25μg/μl을 넣고 30℃에서 30분간 전배양 한 후, 2μl(최종 0.5μg)을 분주하여 1mM p-니트로페닐-알파-D-글루코피라노시드를 기질로 한 표준 어세이 반응 방법에 따라 생성된 p-니트로페놀 양을 비교하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 EDTA에 대해서는 효소의 활성이 영향을 받지 않았으나, Cu/Zn/Hg-2가 이온에 대해서는 저해받는 것으로 나타났다(도 7A).In order to confirm the stability of enzyme activity against metal ions, 0.25 μg / μl of Agls6 protein was added to 1 mM of each metal ion, and the cells were preincubated at 30 ° C. for 30 minutes. Then, 2 μl (final 0.5 μg) was added thereto and 1 mM p- - The amount of p -nitrophenol produced according to the standard assay method using alpha-D-glucopyranoside as substrate was compared. As a result, the activity of the enzyme was not influenced by the Agls6 protein for EDTA, but Cu / Zn / Hg-2 was found to be inhibited for the ion (Fig. 7A).

계면활성제에 대한 효소의 활성 안정성을 확인하기 위하여, 각 1%([v/w] 또는 [v/v]) 농도 하에서 Agls6 단백질을 30℃에서 30분간 전배양 한 후, 표준 어세이 반응 방법에 따라 생성된 p-니트로페놀 양을 비교하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 비이온성계면활성제에 매우 높은 활성 안정성을 나타내었다(도 7B).To confirm the activity stability of the enzyme on the surfactant, the Agls6 protein was pre-incubated for 30 minutes at 30 ° C under 1% ([v / w] or [v / v] The amount of p - nitrophenol produced was compared. As a result, the Agls6 protein showed very high activity stability to the nonionic surfactant (Fig. 7B).

다양한 단백질 환원제/변성제들에 대한 효소의 활성 안정성을 확인하기 위하여, 각각의 화학첨가제들에 Agls6 단백질을 첨가하고 30℃에서 30분간 전배양 한 후, 표준 어세이 반응 방법에 따라 생성된 p-니트로페놀 양을 서로 비교하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 단백질 환원제 및 변성제에서 최소한 60% 이상의 활성 안정성을 나타내었다(도 7C).
To confirm the stability of the enzyme activity against various protein reducing agents / modifiers, the Agls6 protein was added to each chemical additive and preincubated at 30 DEG C for 30 minutes. Then, p -nitro The amounts of phenol were compared with each other. As a result, the Agls6 protein showed at least 60% activity stability in the protein reducing agent and the denaturant (Fig. 7C).

<< 실시예Example 9> 고농도 유기용매에서 신규 알파 글루코시다아제의 효소 활성 안정성 분석 9> Stability Analysis of Enzymatic Activity of New Alpha Glucosidase in High Concentration Organic Solvents

유기용매 농도에 따른 Agls6 단백질의 효소 활성 안정성을 확인하기 위하여, 다양한 종류의 유기용매가 각각 10%([v/w] 또는 [v/v]) 또는 20%([v/w] 또는 [v/v])의 농도로 포함된 인산나트륨 완충용액(50mM Na2HPO4(pH6.5), 200μl)에 정제된 Agls6 단백질 0.25μg/μl을 첨가 후, 30℃에서 30분간 전배양하였다. 이후, 2μl(최종 0.5μg) 시료를 분주하여, 1mM의 p-니트로페닐-알파-D-글루코피라노시드를 기질로 표준 어세이 반응 후, 생성된 p-니트로페놀의 상대적인 양을 분광광도계로 405nm에서 측정하여 비교하였다. 그 결과, Agls6 단백질은 10% 농도의 수용성 유기용매 대부분에서 85% 이상의 높은 효소 활성 안정성을 나타내었고 20% 농도의 수용성 유기용매에서도 70% 이상의 높은 효소 활성 안정성을 유지하였다(도 8).
To confirm the stability of the enzyme activity of the Agls6 protein according to the organic solvent concentration, various kinds of organic solvents were added in an amount of 10% ([v / w] or [v / v]) or 20% ([v / w] / v]) (0.25 μg / μl of the purified Agls6 protein was added to 50 mM Na 2 HPO 4 (pH 6.5), 200 μl) and then pre-cultured at 30 ° C. for 30 minutes. Subsequently, 2 μl (final 0.5 μg) sample was dispensed, and after the standard assay reaction with 1 mM p -nitrophenyl-α-D-glucopyranoside substrate, the relative amount of p -nitrophenol produced was measured with a spectrophotometer 405 nm and compared. As a result, the Agls6 protein exhibited a high enzyme activity stability of 85% or more in most of the water-soluble organic solvent of 10% concentration and a high enzyme activity stability of 70% or more even in the 20% concentration of the water-soluble organic solvent (FIG.

<< 실시예Example 10> 신규 알파  10> New Alpha 글루코시다아제의Glucosidase 기질 특이성 분석 Substrate specificity analysis

표준 어세이 반응 방법(50mM 인산나트륨 완충용액(pH6.5, 200μl)에 정제된 Agls6 단백질 0.5μg을 첨가 후, 40℃에서 10분 동안 반응)에 따라 표 1과 같이, Agls6 단백질의 기질 특이성을 확인하였다(ND, 검출되지 않음). Standard Assay Reaction Method (0.5 μg of purified Agls6 protein in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.5, 200 μl), reaction at 40 ° C. for 10 minutes) was performed to determine the substrate specificity of the Agls6 protein (ND, not detected).

p-니트로페닐 그룹이 치환된 당유도체의 경우, 표준 어세이 반응 방법 조건 하에서 정제된 Agls6 단백질 0.5μg과 1mM의 서로 다른 p-니트로페닐 계열 기질을 반응시킨 후, 생성된 p-니트로페놀 양을 분광광도계로 405nm에서 측정하였다. In the case of the p - nitrophenyl group - substituted sugar derivative, 0.5 μg of the purified Agls6 protein was reacted with 1 mM different p - nitrophenyl - based substrate under standard assay reaction conditions, and the amount of p - And measured with a spectrophotometer at 405 nm.

올리고당의 경우, 표준 어세이 반응 방법 조건 하에서 정제된 Agls6 0.5μg과 1mM의 여러 올리고당 기질을 반응시킨 후, 생성된 글루코스의 양을 글루코스 어세이 키트(Sigma, USA)를 사용하여 540nm에서 측정하였다.For oligosaccharides, 0.5 μg of purified Agls6 was reacted with 1 mM oligosaccharide substrate under standard assay reaction conditions, and the amount of glucose produced was measured at 540 nm using a glucose assay kit (Sigma, USA).

고분자성 다당류(녹말)의 경우, 표준 어세이 반응 방법 조건 하에서 정제된 Agls6 단백질 10μg과 0.5%의 녹말기질을 반응시킨 후, 생성된 글루코스 양을 DNS(3,5-디니트로살리실산, 3,5-dinitrosalicylic acid) 방법(Miller, 1959)을 사용하여 540nm에서 측정하였다.For the polymeric polysaccharide (starch), 10 μg of purified Agls6 protein was reacted with 0.5% starch substrate under standard assay reaction conditions, and the amount of glucose produced was measured by DNS (3,5-dinitrosalicylic acid, 3,5 -dinitrosalicylic acid method (Miller, 1959).

효소 활성 1 단위(Unit, U)는 1분간 1μmol의 생산물(p-니트로페놀, 글루코스)을 만드는데 필요한 효소의 양으로 정의하였다.One unit of enzyme activity (Unit, U) was defined as the amount of enzyme required to produce 1 μmol of product ( p - nitrophenol, glucose) for 1 minute.

그 결과, Agls6은 말토오스와 같은 단사슬 말토올리고사카라이드(short chain maltooligosaccharides)에 대한 특이적 활성(Specific activity)이 아릴 글루코시드(aryl glucosides, ρ-Nitrophenyl-α-D-glucophyranoside)에서 보다 더 높은 것으로 나타나므로, 이로부터 Agls6은 타입 II 알파 글루코시다아제임을 확인하였다.
As a result, Agls6 showed a specific activity for short chain maltooligosaccharides such as maltose was higher than that of aryl glucosides (ρ-Nitrophenyl-α-D-glucophyranoside) , Indicating that Agls6 is a type II alpha glucosidase.

SubstrateSubstrate Major glycosidic bondMajor glycosidic bond Specific activity (U/mg)a Specific activity (U / mg) a MaltoseMaltose Glucose-α-1,4-GlucoseGlucose-a-1,4-Glucose 101.17±7.69101.17 + - 7.69 MaltotrioseMaltotriose (Glucose-α-1,4)2-Glucose(Glucose-a-1,4) 2- Glucose 90.54±6.3390.54 ± 6.33 MaltotetraoseMaltotetraose (Glucose-α-1,4)3-Glucose(Glucose-a-1,4) 3- Glucose 76.88±3.7276.88 + - 3.72 MaltopentaoseMaltopentaose (Glucose-α-1,4)4-Glucose(Glucose-a-1,4) 4- Glucose 66.41±2.5866.41 + - 2.58 MaltohexaoseMaltohexaose (Glucose-α-1,4)5-Glucose(Glucose-a-1,4) 5- Glucose 63.25±2.8463.25 + - 2.84 MaltoheptaoseMaltoheptaose (Glucose-α-1,4)6-Glucose(Glucose-a-1,4) 6- Glucose 61.74±2.0561.74 + 2.05 LactoseLactose Glucose-β-1,4-GalactoseGlucose-β-1,4-Galactose NDb ND b CellobioseCellobiose Glucose-β-1,4-GlucoseGlucose-beta-1,4-Glucose NDND Sucrose Sucrose Glucose-β-1,2-FructoseGlucose-β-1,2-Fructose NDND p-Nitrophenyl-α-D-glucopyranoside p- Nitrophenyl-a-D-glucopyranoside Nitrophenol-α-(4)-D-GlucoseNitrophenol-a- (4) -D-Glucose 8.95±1.198.95 ± 1.19 p-Nitrophenyl-β-D-glucopyranoside p- Nitrophenyl-ss-D-glucopyranoside Nitrophenol-β-(4)-D-GlucoseNitrophenol-β- (4) -D-Glucose NDND p-Nitrophenyl-α-D-galacotopyranoside p -Nitrophenyl-a-D-galactopyranoside Nitrophenol-α-(4)-D-GalactoseNitrophenol-a- (4) -D-Galactose NDND p-Nitrophenyl-β-D-galacotopyranoside p- Nitrophenyl-ss-D-galactopyranoside Nitrophenol-β-(4)-D-GalactoseNitrophenol-β- (4) -D-Galactose NDND StarchStarch (Glucose-α-1,4)n-Glucose(Glucose-a-1,4) n- Glucose < 0.1&Lt; 0.1

농업유전자자원센터Agriculture Gene Resource Center KACC95129KACC95129 2014092520140925

<110> Republic of Korea <120> A novel alpha-glycosidase gene from Hermetia illucens with stable activity in high-concentration organic solvent, and uses thereof <130> P14R12D1053 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 640 <212> PRT <213> amino acids of Agls6 protein <400> 1 Ser Pro Asp Glu Asn Leu Glu Ile Lys Ile Glu Val Gly Gln Asn Ile 1 5 10 15 Thr Tyr Thr Leu Thr His Gln Gly Asp Leu Leu Leu Ser Pro Ser Met 20 25 30 Ile Ala Met Glu Ile Glu Asp Gly Val Asp Phe Gly Ile Asn Ser Arg 35 40 45 Val Val Lys Glu Lys Arg Asn Gln Val Asn Gln Thr Ile Leu Ser Pro 50 55 60 Phe Tyr Lys Lys Glu Gln Val Glu Asp Val Tyr Asn Glu Leu Ile Leu 65 70 75 80 Ser Phe Lys Asp Gly Phe Glu Leu Val Leu Arg Ala Tyr Asn Glu Gly 85 90 95 Ala Ala Tyr Arg Phe Val Ser Ser Arg Lys Gln Asp Phe Ile Val Arg 100 105 110 Asn Glu Ile Ala Glu Phe Asn Val Gly Ala Thr Asn Gln Ala Tyr Ile 115 120 125 Pro Tyr Val Lys Thr Asp Lys Val Ser Lys Ile Asp Gln Leu Phe Asn 130 135 140 Ser Phe Glu Asn Thr Tyr Thr Tyr Ser Ala Val Asp Gln Trp Glu Gly 145 150 155 160 Asp Arg Leu Ala Phe Val Pro Leu Leu Val Glu Thr Leu Ser Gly Lys 165 170 175 Lys Ile Val Ile Thr Glu Ala Asp Leu Glu Asp Tyr Pro Gly Met Tyr 180 185 190 Leu Glu Asn Ala Asp Lys Asp Ser Ile Leu Asn Gly Phe Phe Ala Pro 195 200 205 Tyr Pro Lys Lys Ile Glu Gln Gly Gly His Asn Met Leu Gln Glu Ile 210 215 220 Val Thr Glu Arg Glu Glu Tyr Ile Ala Gln Cys Lys Gly Arg Thr Ser 225 230 235 240 Phe Pro Trp Arg Ile Ile Thr Val Ala Ser Lys Asp Ala Asp Leu Leu 245 250 255 Asp Asn Asp Leu Val Tyr Gln Leu Ala Ser Pro Ser Arg Ile Glu Asp 260 265 270 Val Ser Trp Val Lys Pro Gly Lys Val Ala Trp Glu Trp Trp Asn Asp 275 280 285 Trp Asn Leu Tyr Gly Val Asp Phe Glu Thr Gly Val Asn Asn Ala Thr 290 295 300 Tyr Lys Tyr Tyr Ile Asp Phe Ala Ser Glu His Gly Ile Glu Tyr Val 305 310 315 320 Ile Leu Asp Glu Gly Trp Ser Val Gly Gln Lys Ala Asp Leu Phe Gln 325 330 335 Val Ile Pro Gly Ile Asn Leu Pro Glu Leu Val Glu Tyr Ala Glu Asp 340 345 350 Arg Asn Val Gly Ile Ile Leu Trp Ala Gly Tyr His Ala Phe Asn Lys 355 360 365 Asp Ile Glu Gly Ile Cys Lys His Tyr Ala Glu Met Gly Val Lys Gly 370 375 380 Phe Lys Val Asp Phe Met Asp Arg Asp Asp Gln Pro Met Val His Phe 385 390 395 400 His Tyr Glu Ala Ala Lys Ile Ala Ala Lys Tyr Lys Leu Leu Leu Asp 405 410 415 Tyr His Gly Thr Tyr Lys Pro Thr Gly Leu Gln Arg Thr Tyr Pro Asn 420 425 430 Val Ile Asn Phe Glu Gly Val His Gly Leu Glu Thr Met Lys Trp Ser 435 440 445 Glu Asn Thr Val Asp Gln Val Thr Tyr Asp Val Thr Ile Pro Phe Ile 450 455 460 Arg Met Leu Ala Gly Pro Met Asp Tyr Thr Gln Gly Ala Met Lys Asn 465 470 475 480 Ala Thr Lys Lys Asn Tyr His Pro Val Phe Ser Glu Ala Met Ser Gln 485 490 495 Gly Thr Arg Cys Arg Gln Leu Ala Gln Tyr Ile Ile Phe Glu Ala Pro 500 505 510 Leu Thr Met Leu Cys Asp Ser Pro Ser Asn Tyr Glu Arg Glu Glu Glu 515 520 525 Ser Thr Glu Phe Ile Ala Ser Val Pro Thr Val Trp Asp Glu Thr Ile 530 535 540 Ala Leu Gly Gly Lys Val Ser Glu Tyr Val Thr Ile Ala Arg Arg Lys 545 550 555 560 Asp Asp Val Trp Tyr Val Gly Ser Met Thr Asn Trp Asp Lys Arg Pro 565 570 575 Val Glu Leu Asp Leu Ser Phe Leu Gly Ala Gly Lys Tyr Gln Ala Glu 580 585 590 Ile Phe Lys Asp Gly Ile Asn Ala Gly Lys Val Ala Lys Asp Tyr Lys 595 600 605 Lys Glu Val Ile Asp Ile Pro Ala Asp Arg Lys Leu Glu Ile Ser Leu 610 615 620 Ala Ala Gly Gly Gly Cys Ala Ile Lys Ile Tyr Lys Leu Asn Asp Glu 625 630 635 640 <210> 2 <211> 1923 <212> DNA <213> DNA of Agls6 gene <400> 2 tccccggatg aaaatttgga aataaagata gaagtcggac aaaatataac ctataccttg 60 acccatcagg gcgatctcct tctctcccct tcaatgatcg cgatggaaat agaagatgga 120 gtagatttcg gaataaattc cagggtagtc aaagagaaac ggaaccaagt caatcaaacg 180 attttatctc ctttttataa aaaagaacag gttgaagatg tctacaacga actgatcctc 240 agtttcaagg atggttttga actggtgctc agggcgtata atgagggagc cgcatatcgc 300 ttcgtctctt cccgtaaaca ggattttatt gtcaggaatg aaattgcaga attcaatgtg 360 ggggcaacaa atcaagctta tatcccttat gtaaagacgg ataaggtctc caaaatagat 420 caactgttta attctttcga aaatacatac acttactctg ctgtggatca atgggaggga 480 gatcgtttgg cttttgtgcc tttattggtg gaaaccctta 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Glu Val Gly Gln Asn Ile   1 5 10 15 Thr Tyr Thr Leu Thr His Gln Gly Asp Leu Leu Leu Ser Pro Ser Met              20 25 30 Ile Ala Met Glu Ile Glu Asp Gly Val Asp Phe Gly Ile Asn Ser Arg          35 40 45 Val Val Lys Glu Lys Arg Asn Gln Val Asn Gln Thr Ile Leu Ser Pro      50 55 60 Phe Tyr Lys Lys Glu Gln Val Glu Asp Val Tyr Asn Glu Leu Ile Leu  65 70 75 80 Ser Phe Lys Asp Gly Phe Glu Leu Val Leu Arg Ala Tyr Asn Glu Gly                  85 90 95 Ala Ala Tyr Arg Phe Val Ser Ser Arg Lys Gln Asp Phe Ile Val Arg             100 105 110 Asn Glu Ile Ala Glu Phe Asn Val Gly Ala Thr Asn Gln Ala Tyr Ile         115 120 125 Pro Tyr Val Lys Thr Asp Lys Val Ser Lys Ile Asp Gln Leu Phe Asn     130 135 140 Ser Phe Glu Asn Thr Tyr Thr Tyr Ser Ala Val Asp Gln Trp Glu Gly 145 150 155 160 Asp Arg Leu Ala Phe Val Pro Leu Leu Val Glu Thr Leu Ser Gly Lys                 165 170 175 Lys Ile Val Ile Thr Glu Ala Asp Leu Glu Asp Tyr Pro Gly Met Tyr             180 185 190 Leu Glu Asn Ala Asp Lys Asp Ser Ile Leu Asn Gly Phe Phe Ala Pro         195 200 205 Tyr Pro Lys Lys Ile Glu Gln Gly Gly His Asn Met Leu Gln Glu Ile     210 215 220 Val Thr Glu Arg Glu Glu Tyr Ile Ala Gln Cys Lys Gly Arg Thr Ser 225 230 235 240 Phe Pro Trp Arg Ile Ile Thr Val Ala Ser Lys Asp Ala Asp Leu Leu                 245 250 255 Asp Asn Leu Val Tyr Gln Leu Ala Ser Pro Ser Arg Ile Glu Asp             260 265 270 Val Ser Trp Val Lys Pro Gly Lys Val Ala Trp Glu Trp Trp Asn Asp         275 280 285 Trp Asn Leu Tyr Gly Val Asp Phe Glu Thr Gly Val Asn Asn Ala Thr     290 295 300 Tyr Lys Tyr Tyr Ile Asp Phe Ala Ser Glu His Gly Ile Glu Tyr Val 305 310 315 320 Ile Leu Asp Glu Gly Trp Ser Val Gly Gln Lys Ala Asp Leu Phe Gln                 325 330 335 Val Ile Pro Gly Ile Asn Leu Pro Glu Leu Val Glu Tyr Ala Glu Asp             340 345 350 Arg Asn Val Gly Ile Ile Leu Trp Ala Gly Tyr His Ala Phe Asn Lys         355 360 365 Asp Ile Glu Gly Ile Cys Lys His Tyr Ala Glu Met Gly Val Lys Gly     370 375 380 Phe Lys Val Asp Phe Met Asp Arg Asp Asp Gln Pro Met Val His Phe 385 390 395 400 His Tyr Glu Ala Ala Lys Ile Ala Ala Lys Tyr Lys Leu Leu Leu Asp                 405 410 415 Tyr His Gly Thr Tyr Lys Pro Thr Gly Leu Gln Arg Thr Tyr Pro Asn             420 425 430 Val Ile Asn Phe Glu Gly Val His Gly Leu Glu Thr Met Lys Trp Ser         435 440 445 Glu Asn Thr Val Asp Gln Val Thr Tyr Asp Val Thr Ile Pro Phe Ile     450 455 460 Arg Met Leu Ala Gly Pro Met Asp Tyr Thr Gln Gly Ala Met Lys Asn 465 470 475 480 Ala Thr Lys Lys Asn Tyr His Pro Val Phe Ser Glu Ala Met Ser Gln                 485 490 495 Gly Thr Arg Cys Arg Gln Leu Ala Gln Tyr Ile Ile Phe Glu Ala Pro             500 505 510 Leu Thr Met Leu Cys Asp Ser Pro Ser Asn Tyr Glu Arg Glu Glu Glu         515 520 525 Ser Thr Glu Phe Ile Ala Ser Val Pro Thr Val Trp Asp Glu Thr Ile     530 535 540 Ala Leu Gly Gly Lys Val Ser Glu Tyr Val Thr Ile Ala Arg Arg Lys 545 550 555 560 Asp Asp Val Trp Tyr Val Gly Ser Met Thr Asn Trp Asp Lys Arg Pro                 565 570 575 Val Glu Leu Asp Leu Ser Phe Leu Gly Ala Gly Lys Tyr Gln Ala Glu             580 585 590 Ile Phe Lys Asp Gly Ile Asn Ala Gly Lys Val Ala Lys Asp Tyr Lys         595 600 605 Lys Glu Val Ile Asp Ile Pro Ala Asp Arg Lys Leu Glu Ile Ser Leu     610 615 620 Ala Ala Gly Gly Cys Ala Ile Lys Ile Tyr Lys Leu Asn Asp Glu 625 630 635 640 <210> 2 <211> 1923 <212> DNA <213> DNA of Agls6 gene <400> 2 tccccggatg aaaatttgga aataaagata gaagtcggac aaaatataac ctataccttg 60 acccatcagg gcgatctcct tctctcccct tcaatgatcg cgatggaaat agaagatgga 120 gtagatttcg gaataaattc cagggtagtc aaagagaaac ggaaccaagt caatcaaacg 180 attttatctc ctttttataa aaaagaacag gttgaagatg tctacaacga actgatcctc 240 agtttcaagg atggttttga actggtgctc agggcgtata atgagggagc cgcatatcgc 300 ttcgtctctt cccgtaaaca ggattttatt gtcaggaatg aaattgcaga attcaatgtg 360 ggggcaacaa atcaagctta tatcccttat gtaaagacgg ataaggtctc caaaatagat 420 caactgttta attctttcga aaatacatac acttactctg ctgtggatca atgggaggga 480 gatcgtttgg cttttgtgcc tttattggtg gaaaccctta gcggtaagaa aatcgtaatc 540 acagaggctg atcttgaaga ttatcccgga atgtacctgg aaaatgcaga taaagattct 600 atcctgaacg gtttttttgc cccttatcct aaaaaaatag agcagggtgg acataacatg 660 ttgcaggaaa ttgtaacaga aagagaagaa tatatcgctc aatgtaaagg aagaacatca 720 tttccatgga ggattatcac ggtagcatca aaagatgctg atttactcga taatgatttg 780 gtttatcagt tggcgtctcc aagccggata gaagatgtat cctgggtcaa acccggaaaa 840 gttgcatggg aatggtggaa tgattggaac ttgtatggcg ttgattttga aacaggggta 900 aacaatgcaa cctataagta ttacattgat tttgcttctg aacatggaat cgaatatgtt 960 attctggatg aaggatggtc tgttggccaa aaagccgatt tattccaagt gattcccggg 1020 atcaatcttc ccgaattggt ggaatatgca gaagatcgca atgtaggtat cattctttgg 1080 gcaggatatc atgcgttcaa taaggatatt gagggaattt gcaagcatta tgccgaaatg 1140 ggtgtgaaag gatttaaggt tgattttatg gacagggatg accagcccat ggttcatttc 1200 cattatgaag cggcaaagat tgctgcaaaa tataagctgt tattggatta tcacgggaca 1260 tacaaaccga caggattgca gagaacctat cctaacgtga taaactttga aggcgtacat 1320 ggtttggaaa ccatgaagtg gtccgaaaac acagtggacc aggttacgta tgatgtaacc 1380 attcctttta tcagaatgct ggcaggtccg atggattaca cacaaggcgc gatgaagaat 1440 gcgacaaaga aaaactacca tccggttttc tcggaagcga tgagccaggg gacacgctgc 1500 cgtcaattag cccagtatat tatttttgaa gcgccgttga caatgttatg cgacagtcct 1560 tccaactatg agagagaaga ggaaagtacg gagttcatag cttctgtacc gaccgtatgg 1620 gatgaaacca tagcattggg gggaaaggtg agtgaatatg taacaatagc ccgccggaaa 1680 gatgacgtat ggtatgtagg ttccatgact aactgggata aacgacctgt tgaattggat 1740 ttgtcatttt taggtgccgg caaatatcag gctgaaatct tcaaggatgg aatcaatgcc 1800 gggaaagtag caaaagatta taagaaggaa gttattgata ttcccgcaga tagaaaactg 1860 gagatatcct tagctgccgg gggcggatgt gccataaaaa tatacaagtt gaatgatgaa 1920 taa 1923

Claims (13)

서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드.1. A polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 제1항에 있어서, 상기 폴리펩티드는 고농도 유기용매에서 안정한 활성을 나타내는 알파 글루코시다아제(α-glucosidase)인 것을 특징으로 하는 폴리펩티드.The polypeptide according to claim 1, wherein the polypeptide is alpha-glucosidase exhibiting stable activity in a high concentration organic solvent. 제2항에 있어서, 상기 유기용매의 농도는 10 내지 20 중량% 또는 10 내지 20 부피%이고, 그리고 상기 유기용매는 DMSO(dimethyl sulfoxide, 다이메틸설폭사이드), DMF(Dimethylformamide, 다이메틸포름아마이드), 메탄올, 아세토니트릴, 에탄올, 아세톤 및 2-프로판로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리펩티드.3. The method according to claim 2, wherein the concentration of the organic solvent is 10 to 20% by weight or 10 to 20% by volume, and the organic solvent is DMSO, , Methanol, acetonitrile, ethanol, acetone, and 2-propane. 제2항에 있어서, 상기 알파 글루코시다아제(α-glucosidase)는 20 내지 50℃에서 안정한 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리펩티드.3. The polypeptide according to claim 2, wherein the alpha-glucosidase exhibits stable activity at 20 to 50 &lt; 0 &gt; C. 제2항에 있어서, 상기 알파 글루코시다아제(α-glucosidase)는 pH5.0 내지 8.0에서 안정한 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리펩티드.3. The polypeptide according to claim 2, wherein the alpha-glucosidase exhibits stable activity at a pH of 5.0 to 8.0. 제1항의 폴리펩티드를 암호화하는 유전자.A gene encoding the polypeptide of claim 1. 제6항에 있어서, 상기 유전자는 동애등에 유래인 것을 특징으로 하는 유전자.The gene according to claim 6, wherein the gene is derived from Donghae. 제6항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전자.7. The gene according to claim 6, wherein the gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. 제6항에 따른 유전자를 포함하는 벡터.A vector comprising the gene according to claim 6. 제9항의 벡터로 형질전환된 형질전환체.A transformant transformed with the vector of claim 9. 제10항에 있어서, 상기 형질전환체는 대장균인 것을 특징으로 하는 형질전환체.11. The transformant according to claim 10, wherein the transformant is Escherichia coli. 제10항에 있어서, 상기 형질전환체는 수탁번호 KACC95129P로 기탁된 것을 특징으로 하는 형질전환체.11. The transformant according to claim 10, wherein said transformant is deposited under accession number KACC95129P. (1) 동애등에 유래 유전자로부터 서열번호 2의 염기 서열로 이루어진 유전자를 분리하는 단계;
(2) 상기 유전자를 벡터에 클로닝하는 단계;
(3) 상기 벡터를 형질전환체에 형질전환하는 단계; 및
(4) 상기 형질전환체로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드를 정제하는 단계;
를 포함하는 고농도 유기용매에서 안정한 활성을 나타내는 알파 글루코시다아제(α-glucosidase)의 생산 방법.
(1) isolating the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 from the gene derived from Donghae and the like;
(2) cloning the gene into a vector;
(3) transforming the vector into a transformant; And
(4) purifying a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 from the transformant;
(2) a method for producing alpha-glucosidase which exhibits stable activity in a high concentration organic solvent comprising
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