<h1>서 론</h1><p>자연에서 cellulose 다음으로 많어 존재하는 탄수화물인 xylan은 식물 세포벽을 구성하는 hemicellulose의 주된 성분으로 xylopyranose들이 \( \beta \)-1,4 결합으로 연결된 중합체 골격에 L-arabinofuranose, D-glucuronic acid 및 acetyl기 등이 치환된 구조로 되어있다. 따라서 xylan의 완전한 분해를 위해서는 endoxylanase, \( \beta \)-xylosidase 및 \( \alpha \)-arabinosidase와 acetyl esterase와 같은 치환기를 끊는 효소들의 협동작용이 필요하다. 이들 xylan 분해효소들 중 주된 효소는 endoxylanase (1,4-\( \beta \)-D-xylan xylanohydrolase: EC 3.2.1.8)와 \( \beta \)-xylosidase ( 1,4-\( \beta \)-D-xylan xylohydrolase: EC 3.2.1.37)로서 endoxylanase는 xylan을 xylooligosaccharides와 xylose로 가수분해하며 \( \beta \)-xylosidase는 xylobiose와 짧은 xylooligosaccharides의 비환원 말단으로부터 xylose기를 유리시킨다. 두 효소는 모두 xylan에 의해 유도되는 효소이며 glucose에 의해 catabolite repression을 받는다.</p><p>\( \beta \)-Xylosidase는 xylan의 D-xylose로의 완전한 가수분해를 위해 필수적이며 최종산물에 의한 endoxylanase의 억제를 감소시키는데 기여하기 때문에 미생물의 xylan 분해계에서 중요한 효소이다. 여러 종류의 미생물들로부터 다양한 \( \beta \)-xylosidase가 분리되어 그 특성들이 보고되었다. 곰팡이 중에서는 Aspergillus, Penicillium 및 Trichoderma 속에 의해 생산되는 \( \beta \)-xylosidase가 많이 연구되었는데 이들 곰팡이 유래 효소들은 주로 여러 크기의 단일 단백질로 구성되어 있고, 최적 반응온도가 \( 50 - 65^{\circ} \mathrm{C} \) 범위에 있으며, 산성 pH 부근에서 최대 활성을 나타낸다. 방선균인 Streptomyces 속 균주의 \( \beta \)-xylosidase에 대한 연구도 많이 되어있다. 박테리아에서는 Bacillus와 Clostridium 속 균주에서 생산되는 \( \beta \)-xylosidase가 주로 연구되었는데, 곰팡이 유래의 \( \beta \)-xylosidase 에 비해 분자량, 최적 반응온도 및 반응 pH가 다양한 것으로 알려져 있다.</p><p>세포외로 분비되는 endoxylanase와는 달리 \( \beta \)-xylosidase는 박테리아와 효모에서는 주로 세포내에 존재하며 곰팡이에서는 배양액과 세포표면에서 발견된다. 비록 여러 곰팡이 와 박테리아로부터 \( \beta \)-xylosidase가 분리되어 특성들이 조사되었지만 이들 효소의 생합성 조절기작에 관한 연구는 일부 곰팡이에서만 보고되어 있고 박테리아로부터 생산되는 \( \beta \)-xylosidase의 조절기작에 대해서는 알려진 게 거의 없다.</p><p>본 연구에서는 Paenibacillus sp. DG-22에서 생산되는 \( \beta \)-xylosidase의 탄소원에 따른 생합성의 유도 및 억제에 관해 조사하였다.</p>
xylan의 완전한 분해를 위해서는 효소들간의 어떤 작용이 필요해?
협동작용