| 초록 |
○ 본 과제에서는 일반 Lipase와 달리 저온으로 갈수록 오히려 더 높은 활성을 보이는 lipase를 생산하는 중온성 효모 Pichia lynferdii로부터 생산되는 새로운 cold-active lipase Y-7723(CAL-Y7723)을 고부가가치 산업용 효소로 개발하기 위해 새롭게 발견한 cold-active lipase 생산균주로부터 생산되는 CAL-Y7723의 생화학/분자생물학적 기초정보 확인에서부터 대량생산 기술 개발과 산업적 이용 기술 개발에 이르기까지 고부가가치 산업용 효소개발을 위한 종합적 내용을 연구목표로 설정하고 연구를 진행하였다. ○ 본 과제 수행을 통해 얻어진 주요한 연구결과는 다음과 같다. 1) 중온성효모 Pichia lynferdii로부터 CAL-Y7723 생산 최적 배양조건 확립 : Pichia lynferdii로부터 CAL-Y7723를 효과적으로 생산하기 위해 생산에 관여된 여러 조건들에 대해 최적조건을 확립하였다. 생산최적조건에 포함된 요소들은 탄소원 및 그 농도, 질소원 및 그 농도, 배양온도, 배양 배지의 pH, 배양시간, 기질종류 및 농도, 금속이온 종류 및 그 농도, 등에 대해 최적조건을 확립하였다 2) CAL-Y7723의 순수분리 정제와 생화학/분자생물학적 특성 확인 : CAL-Y7723의 생화학적 특성을 파악하기 위해 효소를 분리정제하고 정제된 효소의 생화학적 특성을 파악하였다. 파악된 특성에는 저온활성, 온도별 효소활성, 온도별 보관안전성, 활성에 미치는 pH 영향, 기질별 효소활성, 금속이온 종류 및 농도 별 활성, detergent 유무에 따른 활성 차이, Vmax, Km 값 결정, 기질특이성, 보관안전성 등을 포함하였다. 3) CAL-Y7723 유전자클로닝 및 세균을 이용한 CAL-Y7723 재조합단백질 발현시스템 개발 : CAL-Y7723 효소의 유전자를 확보하고 이를 이용하여 대량생산을 위한 재구성단백질 생산시스템을 개발하기 위해 정제된 CAL-Y7723로부터 아미노산 분석을 통해 유전자클로닝을 위한 초기 유전자 사열을 확인하였다. 이후 전통적 방법을 이용하여 유전자를 확보하였으며 확보된 유전자를 대장균을 이용하여 재조합단백질 발현시스템을 개발완료하였다. 4) 개발된 overexpression system을 이용하여 생산된 재조합 CAL-Y7723의 특성 확인 : 개발된 재조합단백질발현시스템을 이용하여 생산된 재조합 CAL-Y7723에 대해 생화학적 특성을 확인하고 기존의 효소와 비교하였다. 확인된 생화학적 특성은 저온활성 확인, 온도별 효소활성, 온도별 보관안전성, 활성에 미치는 pH 영향, 기질별 효소활성 차이, 금속이온 종류 및 농도에 따른 활성차이, detergent 유무에 따른 활성 차이, Vmax, Km 값 결정, 기질특이성 등을 포함하였다. 5) 재조합단백질 CAL-Y7723 산업적 이용기술 개발 : 기존의 Lipase 와 다른 저온활성을 갖는 새로운 효소 CAL-Y7723의 재조합단백질 생산시스템을 개발 완료하고 필요한 생화학적 특성을 파악함으로 인해 재조합단백질 CAL-Y7723의 대량생산 및 산업적 활용에 필요한 모든 기초정보를 확보하였다. ○ 본 과제 수행을 통해 얻어진 연구결과는 향후 다양한 분야에서 산업적으로 활용이 가능할 것으로 판단되며 특히 냉수용 세탁 세제첨가물, 식품물성의 변화를 방지하기 위해 낮은 온도조건을 필요로 하는 식품가공분야 (식품발효, 치즈 제조, 육류숙성 등), 환경정화용 지질분해, 기타 낮은 온도 반응조건을 필요로 하는 제약, 화장품, 농약, 향료산업 등에 유용하게 이용될 수 있다. 본 과제를 통해 상대적으로 낙후되어 있는 국내의 산업용효소 개발 연구인력 양성 및 연구 활성화에도 크게 기여하였다고 평가되며 CAL-Y7723을 이용한 다양한 제품 개발 및 시장 다변화, 수출증대에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다. (출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 4p) |
