초록 ▼

다가오는 21세기에는 의약 및 생물공학분야등에서 인간에게 유용한 신물질 개발 및 대량생산을 위한 실용화 연구가 활발히 이루어 질 것으로 예상된다.이러한 분야에서의 신물질들은 대부분 고부가가치의 효소(enzyme)와 같은 단백질(protein)이다. 이러한 고부가 가치의 효소 단백질의 효율적이며 경제적인 분리기술개발을 위해 최근에 결정화법에 많은 관심을 가지고 연구를 하고 있다. 그러나 우리나라에서는 선진국들에 비해 아직 단백질 결정화 분리기수리에 대한 폭넓은 현상 이해와 기초 연구가 부족하여이에 대한 연구가 필요한

다가오는 21세기에는 의약 및 생물공학분야등에서 인간에게 유용한 신물질 개발 및 대량생산을 위한 실용화 연구가 활발히 이루어 질 것으로 예상된다.이러한 분야에서의 신물질들은 대부분 고부가가치의 효소(enzyme)와 같은 단백질(protein)이다. 이러한 고부가 가치의 효소 단백질의 효율적이며 경제적인 분리기술개발을 위해 최근에 결정화법에 많은 관심을 가지고 연구를 하고 있다. 그러나 우리나라에서는 선진국들에 비해 아직 단백질 결정화 분리기수리에 대한 폭넓은 현상 이해와 기초 연구가 부족하여이에 대한 연구가 필요한 실정이다.본 연구에서는 polyelectrolyte precipitation에 의한 단백질의 분리기술의 체계적 연구를 수행하고 국내에서 이 분리 기술의 실용화 가능성을 검토 연구하였다. 이에 본 연구에서는 Rushton type standard reactor를 사용하여 polyacrylic acid를 고분자 전해질로해서 계란 흰자위속에 다량 함유되어 있는 대표적인 고부가가치의 용균효소인 lysozyme을polyelectrolyte precipitation으로 침전 분리시켰다. 이때 PAA:lysozyme의 비, 단백질 용액의 이온강도 및 고분자 전해질의 주입속도, 반응기 내에 투입되는 power input이 particlesize distribution, mean particle size, Lysozyme 제거율등 단백질 결정화에 미치는 영향을검토하여 고분자 전해질 결정화법에 의한 단백질의 고순도 분리 정제에 관한 연구와 고분자전해질 결정화법에 의한 라이소자임의 제거율을 쉽게 알 수 있는 정확하고 신속한 새로운라이소자임 분석법을 제시하였다.본 연구의 연구결과에 따르면, lysozyme의 농도분석은 일정한 M. lysodeikticus 존재하에서 lysozyme의 용해반응속도(r)와 initial lysozyme concentration간의 관계식으로 쉽게구할 수 있었다. 그리고 결정화 효율은 PAA:Lysozyme 비가 비슷하고, power input이 높고, 이온강도가 낮고, 고분자전해질의 투입속도가 적당한 경우에 우세하고 나타났다.Lysozyme의 제거율은 교반속도, 이온강도 및 PAA용액 주입속도에 비해서 PAA:Lysozyme의 비에 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.이와 같이 본 연구의 연구결과는 계란 흰자위 등의 저가의 천연물로부터 lysozyme과같은 고부가가치의 효소단백질의 생산할 수 있는 새로운 기술의 확보 및 장기적으로는 이와같은 기술확보를 통한 재조합 단백질 같은 미래의 고부가가치 제품 생산을 위한 분리기술개발을 할 수 있는 기초를 이룰 수 있게 되리라 본다.

Abstract ▼

In coming century it is expected that practical researches willbe greatly focused for development and mass production of new materials, which,mainly, will be valuable proteined related with human, in areas of phamaceutics andbioengineering. Recently, the precipitation of proten is co

In coming century it is expected that practical researches willbe greatly focused for development and mass production of new materials, which,mainly, will be valuable proteined related with human, in areas of phamaceutics andbioengineering. Recently, the precipitation of proten is concerned as most attractivetechnique for separation of such valuable proteins. However, we have not establisheda basic study on the new technique for the separation and purification of proteins andbioengineering products.In this study we have systematically carried out on protein separation technique bypolyelectrolyte precipitation and investigated feasibility of applicability of this separationtechnique. We choose a lysozyme as a target protein and use a Rushton type reactor.Lysozyme protein is a lysis enzyme which is icluded in egg white and is precipitatedwith polyelectrolyte of poly arcrylic acid.To investigate the effective separation of lysozyme, we observe the effects ofoperation condition on the lysozyme precipitation, such as ratio of PAA to lysozyme,ionic strength oflysozyme solution, feeding rate of lysozyme solution and power input inthe reactor. In additions we suffest a new technique for lysozme concentrationanalysis which is accurate and quick in analysis.According to our study, from the relationship between lysis reaction rate and initialconcentration of lysozyme under a constant concentration of M. lysodeikticus the we caneasily out the analysis of lysozyme concentration. The floc size of lysozyme and PAAis strongly dependent on the operation conditions and thus it is increased with increaseof power input, ratio of PAA to lysozyme and feed rate, but is decreased with increaseof ionic strength of the solution. However, the removal yield ratio of lysozyme formsolution is insensitive to the power input, ionic strength and feed rate except ratio ofPAA to lysozyme.As shown in this study the separation method of protein precipitation is applicableto bulk separation of precious protein from natural products and further is able toexpanded to high purification of phamaceutic and bioengineering products such aspennisilin, insulin and other recombined proteins.

목차 Contents

• I. 서 론...8
• II. 이 론...12
• 1. Lysozyme-M. Lysodeikticus 반응 메카니즘...12
• 2. 고분자 전해질 결정화법 반응메카니즘...17
• III. 실험...21
• 1. Lysozyme 농도분석...21
• 2. Polyelectroyte Precipitation...21
• IV. 결과 및 고찰...26
• 1. Lysozyme-M. Lysodeikticus kinetics...26
• 2. Lysozyme precipitation...39
• V. 결론...58
• VI. 참고문헌...60