Reaction Mode of Transglucosidase from Aspergillus niger for Production of Isomaltooligosaccharides

Aspergillus niger 유래의 Transglucosidase의 이소말토올리고당 생성반응 특성

The research was undertaken to characterize the reaction mode of transglucosidase (TG) from Aspergillus niger for the production of isomaltooligosaccharides such as isomaltose, panose and isomaltotriose. TG hydrolyzed maltose to glucose units and produced panose and glucose by transglucosylation. TG hydrolyzed panose to maltose and glucose when panose was used as an initial substrate. The reaction patterns of products when isomaltose, isomaltotriose or isomaltotetraose were used as substrates were different from the case when maltose was used as a substrate. Maltotriose and maltose showed the same formation pattern of products. TG also produced isomaltooligosaccharides from maltooligosaccharides. The production of panote by TG from maltose was mathematically described by Michaelis-Menten kinetics. The kinetic constants, $V_{max}$ (the maximum velocity) and $K_m$ (Michaelis constant), were estimated by Lineweaver-Burk plot to be 400 M/min and 21.4 mM, respectively.

올리고당중에서 ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose, isomaltotriose, panose 등을 주성분으로 하는 이소말토올리고당의 생산을 위해 A. niger 유래의 transglucosidase　（TG)의 효소학적 특성을 살펴보았다. TG는 maltose를 포도당으로 가수분해하여 panose와 포도당을 생성하였다. panose가 초기기질일 때 TG는 panose를 maltose와 포도당으로 가수분해하였다. ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose나 isomaltotriose, isomaltotetraose를 기질로 하였을 때 반응산물의 생성은 ${\alpha}$-1,4-결합을 가진 maltose가 기질일 경우와는 다른 양상을 보였다. 반면 maltotriose를 기질로 한 경우에는 maltose와 유사한 양상을 보였다. TG는 maltotetraose(G4)에서 maltodecaose (G10)가 주성분인 말토올리고당을 기질로 한 경우에도 이소말토올리고당을 생성하였다. 기질인 maltose로부터 TG에 의해 panose가 생성되는 반응은 Michaelos-Menten 식으로 표현되었으며 최대속도, $V_{max}$와 Michaelis 상수, $K_m$은 각각 400 ${\mu}M/min$과 21.4${\mu}M$이었다.