[논문]효모내로의 Xylose 운반 기작

한지혜; 최기욱; 정봉우; 민지호

효모내로의 Xylose 운반 기작
The Mechanisms for Xylose Transport into Yeasts 원문보기

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.38 no.1, 2010년, pp.7 - 12

한지혜 (전북대학교 생물공정공학과) , 최기욱 ((주) 창해에탄올 창해연구소) , 정봉우 (전북대학교 생물공정공학과) , 민지호 (전북대학교 생물공정공학과)

초록
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S. cerevisias의 치명적인 약점인 xylose 또는 arabinose가 상당부분을 차지하는 hemicellulose 기수분해물인 오탄당 발효의 극히 낮은 효율은 유전자 변형 및 대사적 흐름을 조절하여 세포 내로의 오탄당 섭취 및 활용 증가를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. S. cerevisie에서 오탄당은 육탄당보다 1-2 배 낮은 친화력을 가지고 있어, 오탄당 운반은 이를 이용한 바이오에탄올 발효에 있어서 중요한 초기 조절 단계이다. 오탄당 이용가능 S. cereivsiae에서 오탄당 운반기의 발현 관련 소수의 연구가 보고되고는 있으나 아직까지 눈에 띠는 효율 증기눈 보교되지 않았다. 최근 보고된 S. cerevisiae에서 C. intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose로 부터 바이오에탄올 발효공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The biochemical study of sugar uptake in yeasts started five decades ago and led to the early production of abundant kinetic and mechanistic data. However, the first accurate overview of the underlying sugar transporter genes was obtained relatively late, due mainly to the genetic complexity of hexose uptake in the model yeast, Saccharomyces cerevisiae. The genomic era generated in turn a massive amount of information, allowing the identification of a multitude of putative sugar transporter and sensor-encoding genes in yeast genomes, many of which are phylogenetically related. This review aims to briefly summarize our current knowledges on the biochemical and molecular features of the transporters of pentoses in yeasts, when possible establishing links between previous kinetic studies and genomic data currently available. Emphasis is given to recent developments concerning the identification of D-xylose transporter genes, which are thought to be key players in the optimization of S. cerevisiae for bioethanol production from lignocellulose hydrolysates.

주제어

AI 본문요약
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후속연구

GXS1 은 분자수준에서 특징화된 첫번째 곰팡이 glucose/ xylose 공동수송기 이다. 그러나 재조합 S. cerevzsiae에서 GXF1 은 활발하게 기능하는 반면, GXS1 단백질은 활성이 매우 약하였다[27, 28], 게다가 일정한 조건 하에서 GXS1 과 GXF1 의 동시발현은 GXS1의 mRNA을 크게 감소시켰다 [27], 앞서 설명한 대로 GXF1은 HXT가 없는 S. cerevisiae 의 기능적 보완을 위하여 활용이 가능하였지만, GXS1의 경우는 극히 낮은 활성이 관찰되어 S. cerevisiae로 도입할 경우 더욱 정교한 과정이 요구된다. GXS1과 GXF1의 서로 다른 현상은 공동수송기의 기능적인 발현을 저해하는 요인이 숙주 균주의 환경에 존재하는지의 의문을 제기시켰다[27].
intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose 로부터 바이오에탄올 발효 공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

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