Sequence analysis of gene encoding caseinolytic extracellular protease from metagenome library

소개

metagenome library를 이용해서 caseinolytic protease를 coding하고있는 gene을 identify 하는 분자 생물학 실험 논문입니다.

목차

Introduction
Method & Material
Results
Discussion
Acknowledgement
Reference

본문내용

미생물에 있어서 세포의 protease의 역할은 사람이나 동물이 소화기관인 장내로 분비하는 경우와 유사하다. 따라서 세포외부에 존재하는 고분자성의 단백질을 세포내로 흡수하기 전에 미리 흡수 가능한 단위인 저분자성 아미노산 단위로 분해하기위하여 protease를 분비한다. 특히 고분자 단백질의 흡수 기작이 없는 미생물에 있어서 protease 분비능의 의미는 amylase나 lipase등과는 또 다른 차원으로서 열량원 외에 질소원까지 얻을 수 있다는 상당한 의의를 가진다.
Protease는 단백질과 peptide에 작용하여 그들의 peptide결합의 가수분해를 촉매하는 효소 이며, 어떤 종의 protease는 반응조건에 따라서는 합성 반응을 위시하여 여러 반응을 촉매한다[1].
촉매과정이 protein이나 peptide의 내부에 존재하는 peptide bond를 분해하기 때문에 peptidase라 부르기도 한다.
이때 공격하는 amide bond의 위치에 따라서 exo-peptidase와 endo-peptidase로 분류한다[2]. Endopeptidase는 proteinase라 부르기도 하는데 미생물이 세포외부의 주변 환경으로 분비하거나 동물이 장내로 분비하는 대부분의 protease가 여기에 속한다.
Protease의 산업에의 응용은 의류의 단백질성 오염물을 제거하기위해 최초로 사용되었으나 현재에는 효소세제뿐만 아니라 조미료 제조나 식육 연화 및 맥주, 청주의 혼탁방지 등의 식품공업, 소화제․소염 진통제 등의 제약공업, 피혁공업이나 세제공업 등 각 분야에 걸쳐 광범위하게 이용될 수 있다[3]. 현재 가장 대표적인 미생물성 protease는 1973년 B.subtilis가 생산하는 subtilisins이다[4].

참고자료

· [1] Appel W. 1970. Methods of enzymatic analysis. In Peptidase. Bergmeyer HU, ed. Verlag Chemie Weinheim, Academic press, New York. p 949-989.
· [2] Neurath H. 1989. The diversity of proteolytic enzymes. In Proteolytic enzymes a practical approach. Beynon RJ, Bond JS, eds. IRL press, Oxford. p 1-13.
· [3] Godfrey T, Reichelt J. 1983. Industrial enzymology. The application of enzymes in industry. The Nature Press. p 127-172.
· [4] Hamamoto T, Horikoshi K. 1992. Alkaliphiles. In Encyclopedia of microbiology. Lederberg J, ed. Academic press, London. p81-87.
· [5] Impoolsup A, Bhumiratana A, Flegel TW. 1981. Isolation of alkaline and neutral proteases form Asperillus flavus var, columnaris, a soy sauce koji mold. Appl Environ Microbiol 42: 619-628.
· [6] Horikoshi K. 1971. Production of alkaline enzymes by alkalophilic microorganisms, Part I, alkaline proteinase produced by Bacillus No. 221. Agr Biol Chem 35: 1407-1414.
· [7] Mizusawa K, Ichishima E, Yoshida F. 1964. Studies on the proteolytic enzymes of thermophilic Streptomyces. Agric Biol Chem 28: 884-895.
· [8] Nakanishi T, Matsumura Y, Minamura N, Minamiura N, Yamamoto T. 1974. Purification and some properties of an alkalophilic aroteinase of a Streptomyces sp. Agric Biol Chem 38: 37-44.
· [9] Meussdoerffer F, Tortora P, Holzer H. 1980. Purification and properties of proteinase A from yeast. J Biol Chem 255: 12087-12093.
· [10] Rhden AC, Lindberg M, Philipson L. 1973. Isolation and characterization of two proteaseproducing mutants from Staphylococcus aureus. J Bacteriol 116: 25-32.
· [11] Chandrasekaran S, Dhar SC. 1983. A low-cost method for the production of extracellular alkaline proteinase using Tapicca starch. J Ferment Technol 61: 511-514.
· [12] Hare P, Scott-Burden T, Woods DR. 1983. Characterization of extracellular alkaline proteases and collagenase. J General Microbiology 129: 1141-1147.
· [13] Kaeberlein, T., Lewis, K., Epstein, S.S.: Isolating "Uncultivable" microorganism in pure culture in a simulated natural environment. Science 2002, 296:1127-1129.
· [14] Zengler, K., Toledo, G., Rappe, M., Elkins, J., Mathur, E.J., Shot, J.M., Keller, M.: Cultivating the uncultured. Proc Natl Acad Sci USA 2002, 99:15681-15686.