단백질분해효소는 첫째, 촉매 되는 반응형, 둘째, 촉매부의 화학적 성질, 셋째, 단백질 구조에 근거를 둔 진화학적 연관으로 분류되어 진다. 대부분의 상업적 단백질 분해효소는 Bacillus 속의 세균으로부터 생산되는 중성, 알카리성 효소들이다. 세제산업에 적합한 알칼리성 효소들은 최적온도가 \( 60^{\circ} \mathrm{C} \)이지만, 미생물 유래의 중성효소들은 낮은 열안정성과 반응속도가 빠르지 않아 동물성 단백질분해효소보다 식품단백질의 가수분해에 있어서 쓴맛이 적고, 단백질의 가수분해정도를 조절할 수 있어 식품공업에서 중요한 효소의 하나로 인식되어 진다. 해양심층수는 새로운 미생물을 발견할 수 있는 원천이 될수 있다. 저온에서 자라는 미생물들은 \( 0^{\circ} \mathrm{C} \)가까운 온도에서 자랄 수 있지만 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)이상의 온도에서 최적의 성장을 보이는 저온내성균과 최적온도가 \( 15^{\circ} \mathrm{C} \)이하이며 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서는 자라지 못하는 저온균으로 구분 될수 있다.
<h1>서 론</h1> <p>단백질분해효소는 전 세계적으로 공업효소 판매량의 \( 60 \% \)를 차지하고 있으며 조미료 제조, 식육의 연화, 맥주 및 청주의 혼탁방지, 치즈숙성, 제빵, 대두산물의 생산, 단백질 가수분해산물의 쓴맛 제거와 단백질분해의 역반응을 이용한 효소적 aspartam의 생산 같은 식품산업 및 소화제, 소염진통제 등의 제약산업과 세제, 피혁, 환경에 관련된 각종 산업분야 뿐만 아니라 단백질 구조와 기능예측 등 기초연구분야에서도 그 요구도가 증가하고 있는 실정이다.</p> <p>단백질분해효소는 아미노산으로 구성된 단백질의 peptide 결합을 가수분해하는 효소로 Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology에 따르면 group 3 (가수분해효소)의 subgroup 4에 분류되어 있지만, 효소의 작용과 구조의 다양성 때문에 효소명명법이 일반적체계법을 잘 따르지 않고 있다. 현재 일반적인 단백질분해효소의 분류는 다음과 같은 세 가지의 주요기준으로 분류된다. 첫째, 촉매 되는 반응형, 둘째, 촉매부의 화학적 성질, 셋째, 단백질 구조에 근거를 둔 진화학적 연관으로 분류되어 진다. 단백질분해효소의 작용부위에 따라 기질의 말단 부에 인접한 peptide 결합을 절단하는 exopeptidase와 내부를 절단하는 endopeptidase로 크게 분류된다. 그리고 각각의 효소는 활성부위에 존재하는 주요 기능기에 따라 serine proteases를 포함하여 aspartic proteases, cysteine proteases, metaloproteases로 다시 분류 된다. 아미노산 서열에 의한 단백질분해효소는 다른 군(family)으로 분류되어 지고, 공통조상으로부터 분기된 효소를 포함하기 위하여 클랜(clans)으로 세분화 된다. 또 다른 구분방식으로서 효소의 최적 \( \mathrm{pH} \)에 따라 산성, 중성, 알칼리성 단백질분해효소로 나누기도 한다.</p> <p>현재 산업적으로 사용되는 대부분의 단백질분해효소는 생물 공학적 응용에 필요한 모든 특성을 만족시켜 주는 미생물 유래의 효소이다. 비록 다양한 종류의 단백질분해효소가 균류(fungi)에서 생성되나 대부분의 상업적 단백질 분해효소는 Bacillus 속의 세균으로부터 생산되는 중성 또는 알카리성 효소들이다. 세제산업에 적합한 알칼리성 효소들은 최적온도가 \( 60^{\circ} \mathrm{C} \)인 반면, 미생물 유래의 중성효소들은 낮은 열안정성과 반응속도가 빠르지 않아 동물성 단백질분해효소보다 식품단백질의 가수분해에 있어서 쓴맛을 적게 내고, 단백질의 가수분해정도를 조절할 수 있어 식품공업에서 중요한 효소의 하나로 인식되어 진다.</p> <p>해양심층수는 태양광이 도달하지 않는 수심 \( 200 \mathrm{~m} \) 이상의 깊은 해수를 말하며 전체 해수의 \( 95 \% \)를 차지하고 있다. 최근의 연구결과에 의하면 심층수 중에 존재하는 미생물들은 소수의 종이 우점을 하고 있지만 다수의 많은 종들이 존재하므로 새로운 미생물을 발견할 수 있는 원천이 될 수 있다. 심층수는 유기물이 거의 없으며 연중 안정한 저온을 유지하고 있다. 저온에서 자라는 미생물들은 빙점에 가까운 온도에서 생육할 수 있지만 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 온도에서 최적의 성장을 보이는 저온내성균(psychrotolerant strain)과 최적온도가 \( 15^{\circ} \mathrm{C} \) 이하이며 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서는 생육하지 못하는 저온균(psychrophile)으로 구분 된다. 저온성 세균은 일반적으로 고온성 세균에 비해 성장이 느리고 다루는데 어려움이 있기 때문에 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 저온특성을 유지하는 동해 심층수로부터 단백질분해효소를 분비하는 저온내성 또는 저온 세균을 분리하고, 분리된 균주의 동정과 단백질분해효소의 생산 및 그 조효소의 특성을 연구하였다.</p>