Molecular Cloning of a Thermostable $\alpha$-Amylase Gene from Bacillus stearothermophilus and Its Expressions in E. coli

Bacillus stearothermophilus의 열안정성 $\alpha$-amylase 유전자의 E. coli내에서의 cloning과 발현

A 4.7 kb Hind III fragment containing $\alpha$-amylase gene of Bacillus stearothermophilus IAM 11062 was cloned in Escherichia coil HB101, using plasmid pBR322 and runaway plasmid pSY343 as a vector. The cloned gene was stably maintained and expressed In E.coli. The constructed strain of E. coli have at least 3 times higher amylase activity than the donor strain, of B. stearothermophilus. About 75％ of the $\alpha$-amylase produced by the constructed strain of E. coli was localized in the periplasm and it was found that the enzymes can be released by an osmotic shock using EDTA. The enzymatic properties of L-amylase produced in E. coli were very similar to those produced by B. stearothermophilus in terms of optimum temperature, heat stability and molecular weight.

Plasmid pBR322와 runaway Plasmid pSY343을 vector로 사용하여 E. stearothermophilus IAM 11062내의 $\alpha$-amylase 유전자를 E. coli내에 클로닝 하였다. 이때 얻어진 $\alpha$-amylase유전자는 제한효소 Hind III의 말단을 갖고 있는 4.7kb의 크기였으며 E. coli내에서 이들 유전자는 비교적 안정적 있게 유지되고 발현되었다. 재조합 $\alpha$-amylase유전자가 클로닝된 E. coli는 B. stearothermophilus IAM 11062보다 3배의 $\alpha$-amylase를 더 많이 생성하였다. EDTA를 사용한 osmotic shock 방법에 의하여 E. coli내에서 생성된 $\alpha$-amylase는 그 효소 생성량의 75%정도가 periplasm에 존재함이 밝혀졌다. 재조합된 $\alpha$-amylase 유전자에 의해서 E. coli에서 생성된 $\alpha$-amylase는 최적 작용온도가 55$^{\circ}C$로서 이들의 열안정성과 분자량(61,000)도 B. stearothermophilus IAM 11062의 $\alpha$-amylase와 거의 동일하게 나타나 E. coli와 B. stearothermophilus IAM 11062에서 생성된 $\alpha$-amylase는 효소학적 성질이 같음을 보여주었다.