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D, L-ATC로부터 L-Cysteine으로의 Bioconversion에 관여하는 효소의 특성
류옥희,신철수 한국산업미생물학회 1990 한국미생물·생명공학회지 Vol.18 No.1
D, L-2-aminothiazoline-4-carboxylic acid(D, L-ATC)로부터 L-cysteine으로의 bioconversion에 대한 특성을 살펴보았다. Pseudomonas species의 배양중에 D, L-ATC를 첨가하여 균체내에 그 관여되는 효소를 유도, 생성시키고 균체만을 모은 후 파쇄하여 조효소액으로 조제하였다. 실험결과, D, L-ATC로부터 L-형의 cysteine만이 생성되며, 이 반응에 관여되는 효소는 cofactor로서 Mn이온을 필요로 하며, Mn이온의 첨가에 의해 L-cysteine의 생성량이 수십배 증가되었다. 그러나, 이 효소는 생성물인 L-cysteine에 의해 feedback inhibition을 받았다. 한편, L-cysteine의 분해효소가 조효소액 내에 존재하며 그 효소반응의 저해제없이는 생성된 L-cysteine의 대부분이 분해되었다. 반면, 매우 효과적인 효소저해제인 hydroxylamine의 첨가로 L-cysteine의 분해를 거의 방지할 수 있었다. The bioconversion of D, L-2-aminothiazoline-4-carboxylic acid(D, L-ATC) to L-cysteine was investigated. After the intracellular enzyme of a Pseudomonas species was inducibly formed by addition of D, L-ATC in the middle of culture, the cells were isolated and treated with sonication to prepare the crude enzyme solution. The results indicated that the cysteine was produced only in the form of L-isomer from D, L-ATC and its production could be enhanced several tens times by addition of managanese ions which were required as a cofactor in this enzymatic reaction. Besides, this r-action suffered from the feedback inhibition of L-cysteine. On the other hand, since L-cysteine-decomposing enzyme coexisted in the crude enzyme solution, most of the L-cysteine formed disappeared in the absence of its inhibitor. However, hydroxylamine was found to be a potent inhibitor which could successfully prevent the decomposition of L-cysteine.
D,L-ATC로부터 L-Cysteine으로의 효소적 전환에 관한 동력학적 연구
류옥희,신철수 연세대학교 산업기술연구소 1991 논문집 Vol.23 No.2
The conversion of D,L-2-amino-△²-thiazoline-4-carboxylic acid(D,L-ATC) to L-cysteine via S-carbamyl-L-cysteine as an intermediate between them consists of two steps and is carried out by the enzymes produced in Pseudomonas sp. And L-cysteine can be enzymatically degraded. By simulating the experimental data obtained in each reaction to the corresponding model equation, values of kinetic parameters such as reaction rate constants are estimated, respectively. And, by applying these values to the overall kinetic equations, the patterns of each compound on time are again predicted. Comparisions of the experimental profiles with the calculated (or predicted) ones suggest that other intermediates will exist between the D,L-ATC and S-carbamyl-L-cysteine.
D,L-ATC의 L-cysteine으로의 생물학적 전환반응에서의 균체이용 기술
윤현숙,류옥희,신철수 한국산업미생물학회 1992 한국미생물·생명공학회지 Vol.20 No.6
D,L-ATC의 L-cysteine으로의 생물학적 전환에 있어 균체를 이용할 때, 계면활성제의 영향, 효소의 안정성 및 연속생산공정중의 고정화 균체 반응기의 안정성에 대하여 분석하였다. 계면활성제의 첨가없이 균체만을 이용할 때 반응은 매우 미미하게 이루어졌으나 SDS와 Triton X-100을 첨가할 때 cell-free 조효소액을 이용하는 경우와 비슷한 정도의 결과가 얻어졌다. 효소의 활성은 30℃에서 7시간 저장 후 50% 저하되었으며 질소가스하의 혐기적인 조건에서는 활성저하가 거의 일어나지 않았다. 이와 같은 효소의 불활성화는 효소에 대한 산소의 작용으로 사료되었다. 그러나, alginate로 고정화된 균체를 이용한 연속반응공정에서 혐기적인 조건하에서 150시간 내에 대부분의 활성을 잃어버렸으며, L-cysteine 저해제인 hydroxylamine을 첨가할 때 효소활성이 급속히 감소되었다. In the conversion of D,L-2-amino-Δ^2-thiazoline-4-carboxylic acid(D,L-ATC) to L-cysteine using Pseudomonas sp. CU6, the effects of surfactants on whole cells and the stabilities of cell-free enzyme solution and continuous reactor packed with immobilized whole cells were investigated. The enzymatic reaction was little accomplished by whole cells without adding surfactants, whereas it was well carried out with SDS or Triton X-100 comparable to the case using cell-free enzyme solution. Enzyme activity of the cell-free solution was lost by 50% after 7 hours of storage at 30℃ , but not at all under an anaerobic condition by sparging nitrogen gas. On the other hand, effect of nitrogen gas did not appear in a continuous reactor using immobilized whole cells, and hydroxylamine, an inhibitor of L-cysteine desulfhydrase, lowered the enzyme stability.