An alkalophilic microorganism, strain DK1122 producing an alkaline protease was identified. DK1122 was isolated from soil collected in central Korea. The strain DK1122 was Gram-positive, 0.7×2-4 μm in size, and its colony was yellowish white, The strain DK1122 was found to be spore-forming, catalase positive, oxidase positive, caseinolytic, and reduce nitrate to nitrite. The protease was produced aerobically on Horikoshi I agar medium (pH 9.0) with 1% (w/v) skim milk at 40°C for 24 h. Through 16S rRNA gene partial sequencing, the strain DK1122 had the 99.7% sequence similarity to 16S rRNA gene sequence of Bacillus pseudofirmus. Based on the biochemical and physiological properties as well as phylogenetic analysis, the isolated strain was named as Bacillus sp. DK1122. It is expected that Bacillus sp. DK1122 may be a promising candidate for a proudcer of an alkaline protease applicable to the food and detergent industries.

BCAP 유전자를 지니는 pRB374-BCAP2와 pLip-BCAP2를 B. clausii I-52에 도입 후, 염색체 integration에 의해 구성된 pHPS9-BCAP 형질전환체(B. clausii C5)와 alkaline protease 발현율을 비교하였다. 최적화 배지(대두박 2%, 밀가루 1%, 구연산나트륨 0.5%, K2HPO4 0.4%, Na2HPO4 0.1%, NaCl 0.4%, MgSO4⋅7H2O 0.01%, FeSO4⋅7H2O 0.05%, 물엿 2.5%, 탄산나트륨 0.6%)에서 액침배양(37℃, 48 h, 650 rpm, 1 vvm) 시, pRB374- BCAP2 및 pHPS9-BCAP 형질전환체 각각은 15% 및 61% 정도 alkaline protease 생산이 증가하였다. 그러나 pLip-BCAP2 형질전환체에서는 변화가 없었다. 최고의 활성 균주인, B. clausii C5를 300 L 규모 pilot-scale 액침 배양(37℃, 30 h, 250 rpm, 1 vvm) 시, alkaline protease 생산은 105,685 U/mL로 측정되었다.

인천 연안 갯벌에서 분리한 호알카리성 Bacillus clausii I-52로부터 세포외 알카리성 단백질 분해효소(BCAP)의 발현 및 생산성을 증가시키기 위하여 BCAP promoter, ribosome 결합 서열, 신호서열, 전구체 서열 및 활성형 BCAP 유전자를 cloning한 재조합 plasmid pHPS9-fuBCAP을 penicliin-protoplast 법으로 B. clausii I-52의 염색체 DNA에 integration 하였고, 도입된 plasmid pHPS9-fuBCAP 유전자는 PCR에 의해 확인하였다. 가장 높은 단백질 분해효소 상대 활성을 보이는 선별된 transformant C5를 생산 최적화 배지(대두박 2%, 밀가루 1%, 구연산나트륨 0.5%, K2HPO4 0.4%, Na2HPO4 0.1%, NaCl 0.4%, MgSO47H2O 0.01%, FeSO47H2O 0.05%, 물엿 2.5%, 탄산나트륨 0.6%)에서 액침 배양법(배양온도, 37℃; 배양 시간, 48 h; 교반 속도, 650 rpm; 통기 속도, 1 vvm)으로 배양하여 단백질 분해효소를 발현 및 분비시켰을 때, BCAP 발현 양(134,670 U/ml)은 wild-type(83,960 U/ml)에 비하여 약 1.6 배 증가하였으며, 비활성도(91,611.5 U/mg 단백질)는 wild-type(71,760 U/mg 단백질)에 비하여 약 1.3 배 증가하였다. 또한, B. clausii I-52 염색체 DNA에 integration된 pHPS9-fuBCAP plasmid는 단백질 발현과 함께 8일간의 계대배양 동안에 안정하게 유지되고 있음을 확인하였다.

인천 연안의 심하게 오염된 갯벌로부터 강력한 세포외 알카리성 단백질 분해효소를 생산하는 호알카리 성 Bacillus clausii I-52를 분리하였으며, 이 균주로부터 알카리성 단백질 분해효소의 유전자를 cloning 하여 서열 분석을 하였다. Chromosome 서열이 완전히 밝혀진 Bacillus subtilis의 서열을 기초로 하여 알카리성 단백질 분해효소 및 promoter를 포함하도록 primer를 고안하여 PCR을 수행하여 2,277 bp의 DNA 단편을 얻었으며 BLAST 분석 결과 29 개의 아미노산으로 이루어진 signal peptide, 77 개의 아미 노산으로 이루어진 propeptide 및 275 개의 아미노산을 갖는 활성형의 BCAP으로 구성된 총 381 개의 아미노산을 코딩하는 1,143 bp의 open reading frame을 확인하였다. 활성형 BCAP의 N-말단 아미노산은 Ala이며, 분자량 및 pI 값은 각각 27698.7 Da과 6.30으로 계산되었다. 아미노산 상동성을 분석한 결과, B. subtilis 유래의 nattokinase precursor 및 B. subtilis BSn5 유래의 subtilisin E precursor와 99%의 서열 상동성을 나타내어 B. clausii I-52 유래의 BCAP은 subtilisin 계열의 단백질 분해효소임을 확인하였다. E. coli BL21(DE3)에서 발현한 재조합 BCAP는 N-Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA 를 효율적으로 분해하였다. Refolding한 재조합 BCAP은 전형적인 serine protease inhibitor인 PMSF에 의하여 강하게 효소 활성이 억제됨으로써 serine protease 계열의 단백질 분해효소임을 알 수 있었다.

V. parahaemolyticus possessed an extracellular alkaline protease activity during the stationary growth phase. Various factors such as initial pH of medium, incubation temperature and shaking rate were investigated for optimizing the production of allcaline protease from V. parahaemolyticus ATCC 17802. Maximal activity of the protease was obtained when the bacteria were grown in 2% skim milk medium in 0.1 M tris/HCl buffer (pH 7.6). Maximal activity of the protease was obtained when the bacteria were grown at initial pH of 7.6, incubation temperature of 37℃ and shaking rate of 250 rpm.

V. parahaemolyticus possessed an extracellular alkaline protease activity during the stationary growth phase. Various factors such as nitrogen sources, the concentration of NaCl and metal ions were investigated for optimizing the production of alkaline protease from V. parahaemolyticus ATCC 17802. Among the nitrogen sources tested skim milk showed the distinct increase of the activity and the activity was the highest at 2% in final concentration after 60 hours incubation. The addition of NaCl and metal ions did not increase the alkaline protease activity. CoC1₂, CuC1₂, and HgCl rather highly inhibited alkaline protease production.

담배거세미나방(Spodoptera litura: SI), 누에(Bombyx mori: Bm) 및 흰불나방(Hyphantria cunea : Hc)으로부터 분리된 핵다각체병 바이러스(nuclear polyhedrosis virus : NPV)의 다각체의 단백질의 특성과 그에 대한 alkaline protease의 영향을 SDS-PAGE 및 혈정학적 방법으로 분석했다. Alkaline protease를 부활화시킨 후 다가체 단백질을 SDS-PAGE한 결과, BmNPV의 경우 30kD, SINPV와 HcNPV는 31kD의 단일 major band 및 이것들의 종합체(polymer)인 57kD와 66kD의 minor band들이 관찰되었다. Alkaline protease의 부활화를 성략한 SI NPV 다각체를 알칼리 용액으로 시간 차이를 두고 처리한 후 SDS-PAGE한 결고, 알칼리 처리시간이 경과함에 따라서 alkaline protease활성에 의해 다각체 단백질이 일정한 pattern으로 저분자화됨이 뚜렷하였다. SINPV 와 BmNPV 다각체 단백질의 항체를 제조하여 SINPV, BmNPV및 HcNPV 다각체 단백질간의 혈정학적 상동성을 이중형역광산법과 Western blot으로 비교한 결과는 3종 모두에서 공통 antigenic determinants의 존재가 인정되었으며 major 다각체 단백질의 종합체 형성과 alkaline protease에 의한 분해를 확인했다.

-2로 동결된 노르웨이산 고등어로부터 pretense 활성이 강한 미생물을 분리하였다. 분리된 미생물을 형태 및 생리학적 성상에 의거하여 동정한 결과 Bacillus magaterium으로 분류되었다. protease 최대 활성을 얻기 위해 최적온도, pH, 배양시간, 탄소원, 질소원, 무기원 및 이들에 대한 지적농도를 조사한 결과 pH 는 8, 온도는 35, 배양시간은 48시간 이였고, 탄소원은 galactose로 1.2%, 질소원은 NHNO