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[국내논문] 대장균에서 이소프레노이드 생합성 경로의 대사공학적 개량에 의한 아스타잔틴의 생산성 향상
Enhanced Production of Astaxanthin by Metabolic Engineered Isoprenoid Pathway in Escherichia coli 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.18 no.12 = no.104, 2008년, pp.1764 - 1770  

이재형 (부경대학교 기초과학연구소) ,  서용배 (자연과학대학 미생물학과) ,  김영태 (자연과학대학 미생물학과)

초록
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이 연구의 목적은 생물공학적으로 이소프레노이드 생합성 유전자를 클로닝하여 이들을 형질전환시킨 대장균을 제조하여 이들을 숙주로 사용하여 아스타잔틴의 생산을 증가시키는 것이다. 본 연구진은 선행연구에서 Paracoccus haeundaensis로부터 아스타잔틴 생산에 관여하는 6개의 아스타잔틴 생합성 유전자군을 보고하였고, 이들 유전자들을 발현 벡타(pCR-XL-TOPO-Crt)에 재조합한 후 이 벡터를 대장균에 형질 전환시켜서 건조중량으로 400 ${\mu}g$/g의 아스타잔틴을 생산하였다. 아스타잔틴의 생산성을 증가시키기 위해서 대장균으로부터 이소프레노이드 생합성 경로에 관여하는 4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (lytB), farnesyl diphosphate (FPP) synthase (ispA), isopentenyl (IPP) diphossphate isomerase (idi) 유전자들을 클로닝하였고, 이들 유전자를 (pCR-XL-TOPOCrt-full)와 같이 대장균에 각각 공발현시켰다. idi 유전자와 아스타잔틴 생산에 관여하는 아스타잔틴 생합성 유전자군이 함께 형질 전환된 BL21(DE3) Codon Plus RIL 대장균를 배양하였을때, 건조중량으로 1,200 ${\mu}g$/g의 아스타잔틴을 생산하였다. 따라서 본 연구 결과, 이소프레노이드 생합성 유전자와 아스타잔틴 생합성 유전자군을 공발현 시킬 때 아스타잔틴의 생산이 3배 증가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The goal of this study is to increase production of astaxanthin in recombinant Escherichia coli by engineered isoprenoid pathway. We have previously reported structural and functional analysis of the astaxanthin biosynthesis genes from a marine bacterium, Paracoccus haeundaensis. The carotenoid bios...

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대상 데이터

  • coli strain XL1-blue [F'::proA+B+lacIq Δ(lacZ) M15/Tn10 (Tetr)/recA1 endA1 gyrA96(Nalr) thi hsdR17(rk-mk+) supE44 relA1 lac] was used for gene cloning experiments. BL21(DE3) Codon Plus RIL (Staratagen, U.S.A.) was used for the production of astaxanthin. E.
  • , Milford, MA, USA). The guard column was a Pelliguard LC-18 cartridge (20 mm; SUPELCO, Bellefonte, PA, USA). The mobile phase was a methanol/methyl tert-butyl ether (A/B) gradient having the following parameters (all percentages expressed as v/v) start, 80% A/20% B; 10 min, 65% A/35% B; 20 min, 10% A/90% B.
  • The injection volume and column temperature were 10 ml and 15℃, respectively. Astaxanthin was detected by absorbance at 470 nm (for phytoene, at 286 nm) and was purchased from Sigma (U.S.A.).
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