초록 ▼

▷ 약리물질인 글루타치온의 효율적인 생산을 위하여, 유전자 재조합된 대장균과 효모의 혼합세포계에 대하여 여러 가지 고정화 반응기법을 시도하여 효과적인 Aerated Slurry Bioreactor를 개발하였으며, 글루타치온의 회수를 위한 분리정제기술의 개발을 이루었다. 글루타치온 생산활성이 증가된 유전자 재조합 균주를 사용하였고, 세포재사용을 위한 에너지공급을 위하여 용매처리한 효모와의 혼합세포계를 도입하였으며, 보다 효율적인 에너지 재사용을 위한 Polyphosphate Kinase의 응용이 시도되고 있다.
본 연구

▷ 약리물질인 글루타치온의 효율적인 생산을 위하여, 유전자 재조합된 대장균과 효모의 혼합세포계에 대하여 여러 가지 고정화 반응기법을 시도하여 효과적인 Aerated Slurry Bioreactor를 개발하였으며, 글루타치온의 회수를 위한 분리정제기술의 개발을 이루었다. 글루타치온 생산활성이 증가된 유전자 재조합 균주를 사용하였고, 세포재사용을 위한 에너지공급을 위하여 용매처리한 효모와의 혼합세포계를 도입하였으며, 보다 효율적인 에너지 재사용을 위한 Polyphosphate Kinase의 응용이 시도되고 있다.
본 연구에서 개발시도된 에너지 재사용계는 생물체의 대사과정에 있어 근본적인 요소로서 글루타치온 뿐 아니라 여러 가지 유용 생물물질의 생산에 적용될 수 있는 기술로서 생물물질의 생산성 향상을 통하여 향 후 국내 생물산업 발전에 기여할 것이다. 연구수행 중 시도된 고정화 기법들은 차후 미생물 재사용에 의한 연속생산에 있어 적절히 응용될 수 있으며, 글루타치온 회수를 위한 분리, 정제 기술도 다른생물물질의 산물회수에 이용되어 경제적 생물물질의 생산에 일역할 것이다. 주요 연구결과는 다음과 같다.
▷ 글루타치온 합성효소의 과발현 및 변이효소의 특성조사 완료
▷ 새로운 ATP 재생계(polyphosphate kinase) 도입에 의한 글루타치온의 생산
▷ 글루타치온 합성효소의 정제와 구조분석 및 안정성 연구
▷ 현탁발효기에서의 Cysteine에 대한 글루타치온의 생산수율 : 78.6%
▷ Aerated Slurry Bioreactor에서 글루타치온의 생산농도 : 11.1 mMGSH
▷ 구리침전법에서의 글루타치온의 침전효율 : 67% (전기투석 효율,73%)
▷ Ion Exchange에서의 글루타치온의 분리효율 : 84.4%

목차 Contents

• 제 1 장 서론...21
• 제 1절 연구개발의 목적 및 필요성...21
• 제 2절 글루타치온...23
• 제 3절 고농도 배양...25
• 제 4절 $\gamma$-glutamylcysteine 생산...26
• 제 5절 글루타치온 생산...27
• 제 6절 글루타치온 분리...28
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...37
• 제 1절 고농도 배양...37
• 제 2절 배지 최적화...46
• 제 3절 $\gamma$-Glutamylcysteine 생산...50
• 제 4절 글루타치온 생산...53
• 제 5절 글루타치온 회수...80
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...154
• 제 1절 고농도 배양...154
• 제 2절 배지 최적화...154
• 제 3절 $\gamma$-Glutamylcysteine 생산...154
• 제 4절 글루타치온 생산...155
• 제 5절 글루타치온 회수...156
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...157
• 제 6 장 참고문헌...158
• Ⅰ. 위탁과제 Ⅰ...163
• Ⅱ. 위탁과제 Ⅱ...237