| 초록 |
위치특이성 조절 원리가 알려져 있지 않은 지방산 수화효소의 위치 및 기질특이성 인식과 조절 기작을 새롭게 밝히기 위해 위치 특이적 지방산 수화효소를 확보하고 위치특이적 수산화지방산 생합성 효소의 단백질 결정구조를 확보하고 해석한 후 개량과 적용을 통한 위치특이성 조절 기술 확보와 이를 이용한 단일 수산화지방산 생산을 달성하였다. 또한, 위치특이성 효소 조합을 통한 dihydroxy 지방산 생합성을 통해 지방산 수화효소의 위치특이성 조절 원리를 조사하고 원천기술을 확보하고자 하였다. 이를 위해, 1. 위치특이적 지방산 수화효소 확보를 확보함. Linoleic acid를 기질로 아직 확인된 바 없는 cis-12 linoleate hydratase를 신규 확보함. 동시에 역가 높은 cis-9 linoleate hydratase를 확보. 2. 두 효소중 cis-12 linoleate hydratase를 중심으로 단백질 결정구조를 분석. 3. 결정 구조를 이용한 분자모델링을 통해 기질 결합 및 위치특이성 잔기를 파악하고 site directed mutagenesis를 통해 기질 결합 및 위치특이성 양상이 변화된 variant를 확보. 4. Co-factor(FAD) 요구성과 수산화지방산 생성에 사용하는 물의 통로를 찾고 물 통로 의한 위치특이성 변화 정도 조사. 동시에 FAD결합 여부에 의해 기질 결합 및 위치특이성이 바귀는 지 확인함. 5. 확보된 위치특이적 cis-12 linoleate hydratase와 cis-9 linoleate hydratase를 이용하여 위치특이적 수산화지방산을 여러 기질을 이용하여 다양하게 생산. 6. 위치특이적 지방산 수화효소 조합으로 dihydroxy 지방산을 생산. 7. 확보된 기질 결합 및 위치특이성 결정 잔기를 바꿔 기질 및 위치특이성을 바꿀 수 있는지 검증하고 증명. 8. 새로운 위치특이성 조절 이론을 정립 등의 연구를 수행하고 목표를 달성하였다. 본 연구를 통해 학문적으로 새로운 수산화지방산 생성효소의 위치특이성을 정립하고 기질결합, 물통로, 보효소가 조합한 새로운 이론을 제시하며 기술적으로 화학합성에 의해 생산되는 나일론, 플라스틱, 레진, 유화제, 향료등의 생산을 생물전환 청정 생산법으로 전환하고 선택적 생산으로 비용을 절감이 가능할 것이다. 산업적으로 중요한 위치특이적 수산화지방산을 직접 다양하게 생산할 수 있는 생산기술을 확보하며 이들의 조합으로 dihydroxy 지방산을 생산할 수 있는 기반기술을 확보 가능할 것이다. 종합적으로 수산화지방산을 활용한 기초연구 및 응용연구가 가능해진 것으로 향후 산업분야 응용가능성이 한층 높아졌다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
