Penicillium verruculosum으로부터 Cellobiohydrolase의 정제 및 특성에 관한 연구 = Purification and Characterization of Cellobiohydrolase from Penicillium verruculosum

국문 초록 (Abstract)

효소생성유도물질로서 cellobiose octaacetate를 포함하는 P. verruculosum 배양상등액으로부터 소단위체 분자량이 60,000(I) 과 66,000(II) 인 두 종류의 cellobiohydrolase와 KG-flock을 함유하는 배지로부터 소단위체 분자량이 76,000(III)인 또 하나의 cellobiohydrolase를 분리정제하여 그들의 일반적 특성을 검토하였다. 이들의 자연상태의 분자량은 소단위체 분자량의 2~3배 였으며 모두 당단백질로서 당함량은 cellobiohydrolase I, II 및 III가 각각 8.6%, 4.2% 그리고 8.5%였다. 세 효소 모두 pH 4.5~5.0과 온도 $50{\sim}60^{\circ}C$에서 높은 활성도를 나타냈으며 Avicel, cotton, 여지 등의 결정성 섬유소 뿐만 아니라 CMC, PNPC 등에도 분해활성도를 나타내었다. Cellobiohydrolase I, II 및 III의 Avicel 분해 비활성도는 각각 0.07, 0.10, 그리고 0.07 unit per mg. of protein이었으며 그 분해생성물은 거의 cellobiose였다. PNPC 기질에 대한 효소반응에 있어서 포도당에 의해서는 활성도가 억제되지 않은 반면 10~20mM의 cellobiose에 의해 50% 이상의 억제효과를 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Three cellobiohydrolase I, II and III, from culture solution of Penicillum verruculosum grown in liquid media containing cellobiose octaacetate or KC-flock, as the sole carbon source has been extensively purified and characterized. Molecular weights of the purified enzymes, I, II and III, were estimated as 60,000, 66,000 and 76,000 on 10% polyacrylamide gel containing sodium dodecyl sulfate and have 8.6, 4.2 and 8.5% of carbohydrate contents, respectively. The three enzymes showed hydrolytic activities towards crystalline celluloses such as Avicel, cotton and filter paper and soluble cellulose such as carboxymethylcellulose. Specific activities of cellobiohydrolase, I, II and III against Avicel as a substrate were 0.07, 0.10 and 0.07 unit per mg. of protein, respectively. The optimum pHs and temperatures of three enzymes were 5.0 and $50^{\circ}C$. All enzyme produced extensively cellobiose from Avicel, and the enzymatic hydrolysises of ${\rho}$-Nitrophenyl-${\beta}$-D-cellobioside were inhibited by cellobiose, but not by D-glucose.