Title Paenibacillus amylolyticus 유래 xylanase GH10 및 GH30의 xylan 가수분해 특성
Author 남경화, 장명운, 김민정, 이정민, 이민재, and 김태집*
Address 충북대학교 대학원 축산・원예・식품공학부 식품공학전공
Bibliography Korean Journal of Microbiology, 52(4),463-470, 2016
DOI https://doi.org/10.7845/kjm.2016.6068
Key Words Paenibacillus amylolyticus, glucuronoxylanase GH30, xylan hydrolysis, xylanase GH10
Abstract Xylan의 효소적 가수분해는 고부가가치 기능성 물질 또는 바이오에너지 생산을 위한 발효성 당을 얻는 가장 유용한 방법 중 하나이다. endo-β-Xylanase는 xylan 주사슬 내부의 β-1,4- 결합을 가수분해하여 xylobiose, xylotriose를 포함한 다양한 XOS를 생산하는 핵심 효소이다. 이들 효소 중에서 glucuronoxylanase GH30은 methylglucuronic acid가 측쇄에 수식된 xylan 에 특이적으로 작용한다. 본 연구에서는 Paenibacillus amylolyticus KCTC 3005에서 유래한 2종의 xylan 가수분해효소(PaXN_10 과 PaGuXN_30) 유전자를 클로닝하고, Escherichia coli에서 각각 발현시켰다. PaXN_10 (38.7 kDa)은 β-xylanase GH10 계열, PaGuXN_30 (58.5 kDa)은 glucuronoxylanase GH30에 해당하는 효소이며, 50°C와 pH 7.0에서 최대 활성을 나타내 었다. 가수분해 특성 연구를 통해 P. amylolyticus가 목질계 glucuronoxylan을 분해하는 효소 시스템을 제안하였다. 세포 외로 분비되는 PaGuXN_30은 glucuroxylan을 가수분해하여 methylglucuronic acid 측쇄를 가지는 다양한 aldouronic acid mixtures를 생성하며, 이러한 분해산물은 세포 내로 이동하여 PaXN_GH10에 의해 xylose, xylobiose와 같은 저분자 XOS로 분해되어 세포 내 대사경로에 이용될 수 있다. 또한 이들 효소 의 가수분해특성을 이용하여 다양한 탄수화물 소재 생산이 가 능할 것으로 기대한다.
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