과요오드산-산화전분으로 밀 β-amylase(Himaltosin GL. 일본한큐바이오사)를 변형시켜서 인공당단백질을 만들었다. pH 8.0에서 변형한 효소는 비변형효소의 96%. pH 9.7에서 변형한 효소는 17%의 활성이 남았다. 60℃에서의 열안정성은 α-cyclodextrin (α-CD)존재 시에 변형하여 α-CD 존재시에 분석한 효소는 10분 뒤에 비활성의 8%가 남은 반면 변형하지 않은 효소는 5% 밖에 남지 않았다. pH안정성은 변형시켜서 α-CD존재 하에 분석한 효소가 가장 높아서 pH 2∼5와 6∼12에서 안정성이 매우 증가하였다. HPLC 분석 결과 효소는 하나의 피크를 나타냈으며 변형시킨 것은 당결합으로 분자량이 커져서 유출시간이 약간 빨라졌다.

과요오드산-산화전분으로 보리 β-amylase(Biozyme ML, 일본 아마노제약)를 변형시켜서 인공당단백질을 만들었다. pH 8.0에서 변형 한 효소는 비변형효소의 92%, pH 9.7에서 변형한 효소는 42%의 활성이 남았다. 60℃에서의 열안정성은 α-cyclodextrin (α-CD) 존재 시에 변형하여 α-CD존재시 분석한 효소는 10분 뒤에 비활성의 8%가 남은 반면 변형하지 않은 효소는 4.5%밖에 남지 않았다. pH안정성은 변형시켜서 α-CD존재 하에 분석한 효소가 가장 높아서 pH 2∼5와 7∼12에서 안정성이 매우 증가하였다. HPLC분석 결과 효소는 두 개의 피크를 나타냈으며 변형시킨 것은 당결합으로 분자량이 커져서 유출시간이 약간 빨라졌다.

칡(Peuraria thunbergiana Bentham) 의 뿌리에서 추출한 조효소액을 황산암모늄으로 분획하고 이온교환 크로마트그래픽 및 겔여과에 의해 부분 정제하고 얻은 β-amylase의 효소학적 특성을 검토한 결과는 다음과 같다. 칡뿌리 β-amylase는 황산암모늄 0.4포화 이하의 획분에서 85% 이상의 활성을 나타내었으며, 가용성 전분을 기질로하여 maltose 를 생성하여 전형적인 β-amylase의 특성을 나타내었다. 또한 최적 pH, 최적 온도는 pH 6.0 및 50℃ 이었으며 pH 6.5∼7.0, 50℃이하에서 안정하였다. 기질농도에 대한 Km은 66.7mg% 이었으며 금속이온은 카드뮴, 알루미늄, 철, 은, 수은, 구리 등의 이온에 의해 효소활성이 저해되었다.

The blocked N-terminus and N-terminal sequence ol soybean β-amylase were determined by analyzing the acidic peptides derived on peptic digestion of the enzyme. The acidic peptides were separated from the digest on a Dowex 50×2 column(1×5㎝) and purified by reversed phase-high performance liquid chromatography(RP-HPLC). The major acidic peptide, PEP-1, was a heptapeptide. The N-terminal 7 amino acid sequence of soybean β-amylase was deduced to be acetyl-Ala-Thr-Ser-Asp-Ser-Asn-Met- from the results of sequence analysis of PEP-1 and amino acid analysis of other acidic peptides.

The soybean β-amylase [α-1, 4-glucan maltohydrolase, EC. 3. 2. 1. 2] is composed of seven isozymes( Ⅰ`, Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ), and isozyme Ⅱ and Ⅳ are the main components among these. The purification of β-amylase isozymes from soybean whey were performed by ammonium sulfate fractionation, CM-Sephadex C-50 column chromatography, DEAE-Sephadex chromatography and Gel filtration. The resulted purity of β-amylase was throughly confirmed by electrophoresis, and then determined its isoelectric point and molecular weight. The results obtained were as follows ; 1. Five active fractions of soybean β-amylase were derived on CM-Sephadex C-50 column chromatography . 2. Seven active bands of β-amylase isozymes were detected by isoelectric focusing gel electrophoresis, and their isoelectric points ( Ⅰ` to Ⅵ) were 5.07, 5.15, 5.25, 5.40, 5.55, 5.70 and 5.93, respectively. 3. Isozyme Ⅱ and Ⅳ were main components of soybean β-amylase. 4. The molecular weights of both isozyme Ⅱ and Ⅳ were determined to be 56, 000 daltons by the result of SDS polyacrylamide gel electrophoresis. 5. Km values of main isozyme Ⅱ & Ⅳ for amylopectin were determined to be 2.25㎎/㎖, which suggest the same function of each isozyme.

온대 수도작에 있어서 발아시의 조건에 가까운 저온.담수 토양조건에서의 출아에 관련된다고 생각되어지는 β-아밀라제 유전자 발현과 발현 양상이 실제로 호분층 인접 부분의 전분 분해에 영향을 미치는지 in situ hybridization과 현미화학적방법으로 검토하였다. 1. 18℃ 의 저온.담수토양조건하에서 출아했던 장향도 품종은 호분층에서 β-아밀라제 유전자의 발현이 보였다. 2. 18℃ 의 저온.담수토양조건하에서 출아하지 못했던 수원 287호는 β-아밀라제 유전자의 발현이 보이지 않았다. 3. β-아밀라제 활성의 유무에 의해 배반세포에 인접한 배유부분의 전분분해량에 변화를 보여 β-아밀라제 활성이 높은 장향도, 은방주(Ginbozu), Fortana I-133가 18℃ 의 저온.담수토양조건하에서는 β-아밀라제 활성을 나타내지 않는 수원 287호와 시험한 모든 조건하에서 β-아밀라제의 활성이 보이지 않았던 농림(Norin) 6호, 고시히까리(Koshihikari) 보다 배반상피세포 및 배반상피세포에 인접한 호분층 근접 배유부분의 전분립 감소가 컸다. 이상의 결과 저온.담수토양조건하에서 벼 종자의 출아에 β-아밀라제 유전자의 발현과 전분 분해의 연관 가능성을 확인하였다.

The experiment was carried out to study the variations and geographical distribution of β -amylase isozyme by isoelectric focusing (IEF) within Korean, Chinese and Japanese soybean land races. In pH 3-10 gel of IEF, the amylase of soybean accessions was separated into low pI group isozymes (TEX>Sp1 b) and high pI group isozymes(Sp1 a). In pH4-6.5 gel, isoelectric points were at 5.07, 5.15, 5.25, 5.40, and 5.94, and h, j, and k bands also were found. The distribution of Sp1 a allele (high pI type) was 29.3% in soybean accessions from Korea, 10.1 % in those from China, and 6.9% in Japanese accessions. The percentage of Sp1 a) allele was the highest in soybean accessions from Kyungsang province (35 %) in Korea, then central China (32 %) in China, and Honshu (10%) in Japan