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대장균에서의 Candida antarctica lipase B 최적 발현
Functional expression of CalB in E.coli 원문보기

한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering, v.23 no.5, 2008년, pp.445 - 448  

김현숙 (광운대학교 공과대학 화학공학과) ,  김용환 (광운대학교 공과대학 화학공학과)

초록
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생명공학분야에서 매우 중요한 효소 중에 하나인 lipase는 여러 산업에 유용하게 사용되고 있다. lipase를 선별하기 위해서는 최적화된 발현 시스템이 필요하다. 많은 발현 시스템중에 E.coli 발현 시스템은 바람직한 특성을 갖는 효소를 스크리닝하거나, 선별된 변이체들의 특성을 확인하는 데에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜 줄 것이다. 본 연구에서는 그 중에 BL21와 OrigamiB에서 CalB를 발현하였다. 그 결과 BL21 균주에서 발현된 CalB는 대부분이 불용성의 inclusion body를 형성하고, 전혀 활성을 나타내지 않았다. 이전의 타 연구와 더불어 이 결과에서 E.coli 균주에서 CalB의 기능적 발현이 상당히 어렵다는 것을 알 수 있다. 특히 불용성의 inclusion body형성과 lipase의 세포에 대한 유독성이 원인이 될 수 있다. 그러나 BL21와 비교해보면, OrigamiB에서 발현된 CalB 또한 많은 양의 inclusion body를 형성하지만, lipase의 주요 특성중의 하나인 가수분해 활성이 상당하게 나타나는 것을 알 수 있다. lipase의 구조 형성을 도와주는 변형된 OrigamiB와 저온유도시스템인 pCold 플라스미드를 사용했기 때문이다. 이처럼 균주나 플라스미드의 선택, 유도조건의 변경 등의 여러 연구를 통하여 유용한 효소를 선별할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Candida antarctica lipase B (CalB) is an efficient biocatalyst for many organic synthesis reactions. To make full use of CalB, we need effective expression system. Previously recombinant CalB was successfully expressed in the methylotropic yeast Pichia pastoris. In addition, we succeed in the functi...

주제어

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문제 정의

  • CalB의 신속한 스크리닝 및 변이체 확인을 위한 E.coli 발현시스템 중, 발현용 균주로 대표적인 BL21와 CalB의 단백질구조 형성을 도와주는 OrigamiB에 관하여 분석하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 E.coli 균주 종류와 IPTG 투여양에 따른 CalB의 효과적인 발현양상을 비교하여 최적 발현 조건을 탐색하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
lipase를 선별하기 위한 최적화된 발현 시스템 중 E.coli발현 시스템의 특징은? lipase를 선별하기 위해서는 최적화된 발현 시스템이 필요하다. 많은 발현 시스템중에 E.coli 발현 시스템은 바람직한 특성을 갖는 효소를 스크리닝하거나, 선별된 변이체들의 특성을 확인하는 데에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜 줄 것이다. 본 연구에서는 그 중에 BL21와 OrigamiB에서 CalB를 발현하였다.
Lipase가 글리세롤과 지방산을 만드는 반응을 촉진하는 방식은? 1.3)는 식물유의 에스테르 결합을 가수분해하여 글리세롤과 지방산을 만드는 반응을 촉진한다. 이 효소는 동물의 췌장에서 처음 발견되었고, 동물, 식물, 곰팡이, 박테리아 등 생물계 전반에 존재함이 알려졌다.
Candida antarctica lipase B란 무엇인가? 그 중 Candida antarctica lipase B (CalB)는 많은 화학 반응을 촉매하는 유용한 효소로서, esterification, transesterification, hydrolysis, aminolysis, stereoselective transformation 그리고 폴리에스터 합성 등을 한다. 또한 CalB는 다른 효소와 다르게 유기용매에서 안정하며, 특히 2차 알코올에 대한 높은 enantioselectivity를 가지는 점 때문에 CalB는 생명공학기술 분야에서 매우 중요한 lipase중에 하나가 되었다(2).
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참고문헌 (13)

  1. Taipa, M. A., Aires-Barros, M. R., and Cabral, J. M. (1992), Purification of lipases, J. Biotechnol. 26, 111-142 

  2. Liu, D., Schmid, R. D., and Rusnak, M. (2006), Functional expression of Candida antarctica lipase B in the Escherichia coli cytoplasm, Appl. Microbiol. Biotechnol. 72, 1024-1032 

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  4. Cha, H. J., Srivastava, R., Vakharia, V. N., Rao, G., and Bentry, W. E. (1999), Green fluorescent protein as a noninvasive stress probe in resting Escherichia coli cells, Appl. Environ. Microbiol. 65, 409-41 

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  12. Mitta, M., Fang, L., and Inouye, M. (1997), Deletion analysis of cspA of Escherichia coli requirement of the AT-rich UP element for cspA transcription and the downstream box in the coding region for its cold shock induction, Mol. Microbiol. 26, 321-335 

  13. Xia, B., Etchegaray, J. P., and Inouye, M. (2001), Nonsense Mutations in cspA Cause Ribosome Trapping Leading to Complete Growth Inhibition and Cell Death at Low Temperature in Escherichia coli, J. Biol. Chem. 276, 35581-35588 

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