| 초록 |
연구의 목적 및 내용 ○ 산업적 응용성이 높은 효소자원을 신속하고 정확하게 발굴하기 위해, 차세대염기서열분석기술을 활용한 효소들의 보존염기서열(도메인과 무관)분석을 기반한 초고속 비배양 유전자원탐색기술을 활용 하여 고부가가치 신규당전환공정기술을 개발하고자 함 ● 산업적 유용효소유전자원 분류 및 각 효소유전자원별 superfamily 및 EC 번호를 기준으로 분류 ● 산업적 유용 우수 효소원의 이종별 보존 아미노산 기본서열 기반으로 degenerate primers를 제작 ● 미생물, 메타지놈 라이브러리에서 culture-independent rapid PCR 활용, 다양한 효소자원 선별 ○ 선별된 신규효소군의 분리 및 특성연구 및 효소기반 신규 생물당전환공정 개발 ● 선별된 각 효소군을 재조합단백질 발현 후 정제하여 당 기질 특이성 및 특성 연구 ● 효소활성기반 기작연구 ● 개발된 효소공정을 통한 폐자원바이오매스 처리기술 및 고부가가치 자원화 적용 분석 연구결과 ■ 비배양 초고속유전자원 탐색기술을 통한 신규당전환효소 유전자원 탐색 ○ 산업적으로 유용한 효소유전자원의 분류 및 이들 유전자원의 인실리코 분석을 통해, 각 효소원의 이종별로 보존된 단백질 기본서열을 기반으로 degenerate primers를 제작 (11쌍 이상) ○ 미생물(1,000여 종 이상의 인도네시아 및 에티오피아·국내 해양 및 온천균주)과 메타 지놈 라이브러리(국내 해수온천 및 70 이상의 원천수)의 샘플링 및 제작 ○ Degenerate primers를 이용하여 culture-independent rapid PCR을 활용하여 다양한 효소자원 선별 ○ 메타지놈 라이브러리 정보를 차세대염기분석(NGS)을 이용하여 읽음으로써, degenerate primers의 multiple package를 이용하여 얻은 효소군의 full gene sequence를 확보 ■ 선별된 신규효소군의 분리 및 특성연구 ○ 선별된 각 효소군을 재조합단백질 발현 후 정제하여 당 기질 특이성 및 특성 연구 ○ 신규당전환 효소의 활성기반 기작연구 ○ 분자진화기술/구조기반 분자모델링을 통한 효소개량 및 개량효소의 정제 및 특성 조사 ■ 고부가가치 효소기반 신규생물당전환공정 개발 ○ 합성생물학기반(codon-optimization/단백질 공학 등) 발현최적화를 통한 당전환효소군의 재조합단백질 대량발현시스템 개발 ○ 개발된 효소공정을 통한 폐자원바이오매스 처리기술 및 고부가가치 자원화 적용 분석 ○ 특허 출원 및 원천 기술 이전 시도 ○ 논문 3편 게제, 논문 1편 투고, 특허 5편 이상, 국제 발표 29편 이상 연구결과의 활용계획 ○ (기술) 본 효소전환공정은 산업 부산물의 효과적인 처리기술을 제공 및 친환경공정에 따른 설비투자비용감축, 산업의 안전성 확보, 폐자원의 재활용 기회를 제공함. 또한 산업적으로 유용한 맞춤형 공정효소의 포트폴리오화가 가능하며, “바이오매스기반 고부가가치산물화”는 범세계적 연구정책과 부합되는 녹색바이오 대응기술로써 세계적인 농·식·생명기술개발에 큰 파급효과가 기대됨 ○ (경제) 본 효소전환공정을 통하여 경제성을 담보한 신규 기능성 식품 소재로의 고부가가치화에 활용되어 농·식·생명산업의 부가적 경제수입창출의 기회를 제공함. 또한 다양한 에피머화 효소군의 규명 및 개발된 원천기술에 대한 지적재산권을 확보하여, 국내·외의 산업바이오기업에 신기술 이전을 할 수 있음 (출처 : 한글요약문 4p) |
