알카리성 Bacillus sp.8-16의 고온 알카리성 Protease의 분리정제와 그 특성에 관한 연구

Abstract

알칼리 조건에서 잘 자라는 알칼리성 세균(Bacillus alkalophilus subsp. halodurans)에 의해 생성되는 알칼리성 단백분해 효소를 정제하여 그 성질을 조사하였다. 이 균주의 형태적, 배양학적, 생리적 특징을 조사한 결과, Bacillus alkalophilus subsp. halodurans와 유사한 것으로 추정되었다. 이 균주의 최적 생육 pH는 10.3이고, 최적 증식 온도는 50℃였다. 알칼리성 Bacillus sp. 8-16의 알칼리성 단백분해 효소의 생성과 반응을 위한 조건을 아래와 같다. 알칼리 배지에서 진탕 배양하여 50℃, 60hours에서 알칼리성 단백분해 효소의 최고 생성을 나타냈다. 알칼리성 단백분해 효소의 반응 최적 pH는 11이었고, 넓은 pH 범위에서 안정하였으며, 최적 반응 온도는 70℃였다. 그리고 본 균의 알칼리성 단백분해 효소를 아세톤 침전, CM-cellulose column chromatography, Sephadex G-100 column chromatography, Sephadex G-75 column chromatography를 통해 정제하였고, Km치 (casein 기질)는 1.3㎎/㎖이었다. Sephadex G-100 gel filtration을 통한 결과 분자량은 33,000인 것으로 나타났다. 이 효소는 Cu^(++), Mn^(++)등에 의해 효소 활성이 촉진되었고, Ag^(+), Hg^(++)에 의해서는 현저히 저해되었다. 또 여러가지 저해제의 효과는 PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride)와 iodoacetic acid에 의해 효소활성이 저해되었다.;The characteristic point of this microorganism is especially good growth in alkaline and thermal condition. This strain is similar to Bacillus alkalophilus subsp. halodurans from the point of morphological, physiological and biochemical characteristics. The optimum growth condition is at pH 10.3 and 50℃. The conditions for alkaline protease production and enzyme reaction of alkalophilic Bacillus sp. 8-16 were as follow: The highest protease productivity was shown when the strain was incubated in an alkaline media with shaking at 50℃ for 60 hours. The protease was stable at wide range of pH (pH 6.0-pH 12.0). The optimum protease activity condition was at pH 11, 70℃. The protease was purified from crude enzyme by acetone precipitation, CM-cellulose ion exchange, Sephadex G-100, Sephadex G-75 gel filtration. The Km value for the enzyme was 1.3mg/ml. Molecular weight of the enzyme was 33,000 by Sephadex G-100 gel filtration. The enzyme was activated by Ca^(++) and Mn^(++) but was inactivated by Ag^(++) and Hg^(++). The protease activity was inhibited by detergents, PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) and iodoacetic acid.