초록 ▼

$\bullet$ FK506 유전자조작기법 확립 및 분석기법 확보
$\bullet$ SAM-s에 의한 FK506 생산량 증대효과 확인 완료 및 관련유전자의 기능분석 완료
$\bullet$ 돌연변이주를 이용한 FK506 균주의 시험생산 및 생산량이 증대된 FK506 생산균주에 대한 SAM-s 및 조절유전자 재조합균주 창출을 통한 FK506 산업균주 개발
$\bullet$ Gentamicin 3`.4`-dideoxygenation에 관여하는

$\bullet$ FK506 유전자조작기법 확립 및 분석기법 확보
$\bullet$ SAM-s에 의한 FK506 생산량 증대효과 확인 완료 및 관련유전자의 기능분석 완료
$\bullet$ 돌연변이주를 이용한 FK506 균주의 시험생산 및 생산량이 증대된 FK506 생산균주에 대한 SAM-s 및 조절유전자 재조합균주 창출을 통한 FK506 산업균주 개발
$\bullet$ Gentamicin 3`.4`-dideoxygenation에 관여하는 유전자 확인
$\bullet$ Gentamicin 3`.4`-dideoxygenation에 관여하는 유전자 Knock-out 돌연변이주로부터의 생산물 확인
$\bullet$ 3`.4`-dideoxygenation 관련 유전자 knock-out 돌연변이주로부터 gentamicin A2 축적확인 Dibekacin 창출을 위한 기반연구 완료
$\bullet$ Butirosin 생합성유전자군 확보 및 분석 완료
$\bullet$ AHBA 생합성 및 전이유전자 기능분석 완료. AHBA 전이를 위한 발현벡터 시스템 구축 완료
$\bullet$ Butirosin 생산변이주와 AHBA 전이유전자 발현벡터를 이용한 생체전환 구축 완료

Abstract ▼

$\bullet$ Development of the genetic tools for strain producing immunosuppressor FK506 and gentamicin
$\bullet$ Analysis of the effect of SAM synthetase and putative FK520 regulators on the production of FK506
$\bullet$ Development of competitive industrial str

$\bullet$ Development of the genetic tools for strain producing immunosuppressor FK506 and gentamicin
$\bullet$ Analysis of the effect of SAM synthetase and putative FK520 regulators on the production of FK506
$\bullet$ Development of competitive industrial strain producing FK506
$\bullet$ The targeted gene inactivation of 3`,4`-dideoxygenation biosynthesis genes in gentamicin cluster
$\bullet$ Analysis of the intermediate chemical compounds in gntE mutant
$\bullet$ Establishment of a model for gentamicin biosynthesis
$\bullet$ Analysis the gene cluster for AHBA biosynthesis and the transferring enzyme
$\bullet$ Establishment of application of AHBA group modification system

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...17
• 제 1 절 연구개발의 목적...17
• 제 2 절 연구개발의 필요성...17
• 1. 기술적 측면...17
• 2. 경제.산업적 측면...21
• 3. 사회.문화적 측면...22
• 제 2 절 연구개발의 범위...24
• 1. 제 1차년도...24
• 2. 제 2차년도...24
• 3. 제 3차년도...24
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...25
• 제 1 절 기술동향...25
• 1. 세계동향...25
• 2. 국내동향 및 수준...27
• 3. 본 연구개발과 직접 관련하여 본 연구진의 선행연구...28
• 4. 환경변화...31
• 제 2 절 시장동향...32
• 1. 국내 시장 현황...32
• 2. 국외 시장 현황...32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...35
• 제 1 절 1차년도 연구 결과...35
• 1. Tacrolimus(FK506) 생산균주 개발...35
• 가. FK506의 생산, 추출, 검출 조건 수립...35
• 나. SAM 처리에 의한 Streptomyces sp. MA6858의 FK506 생산성 증진...36
• 다. Streptomyces sp. MA6858 에서 SAM synthase 유전자 과 발현 균주 수립...36
• 라. FK506의 HPLC 분석 기법 수립...37
• 마. S. hygroscopicus NRRL 5491(rapamycin 생산 균주)에서 SAM synthase 유전자(metK) 과발현 균주 수립...38
• 바. S. toxitricini(lipstatin 생산 균주) 에서 SAM synthase 유전자(metK) 과발현 균주 수립...39
• 사. S. toxitricini에서 lipstatin 생산 조건 및 검출 기법 수립...39
• 2. gentamicin합성 유전자의 분석...40
• 가. 예상되는 getamicin의 합성경로...40
• 나. GntE 단백질의 아미노산서열 비교...41
• 다. gntE 불활성화를 위한 conjugation vector 구축...42
• 라. Gentamicin 생합성의 gntERSIGMgrmO의 이종 발현 벡터 구축...43
• 3. $\alpha$-hydroxy-$\gamma$-aminobutyryl 잔기의 합성유전자 분리 및 전이 기작...45
• 가. Butirosin 생산 균주(B. circulans)에 대하여 유전자 조작기법 확립...45
• 나. AHBA($\alpha$-hydroxy-$\gamma$-aminobutyryl) 생합성 관련 유전자 불활성화 균주 수립...47
• 제 2 절 2차년도 연구 결과...49
• 1. Tacrolimus(FK506) 생산균주 개발...49
• 가. SAM synthetase가 과대 발현된 FK506 생산 균주에서 FK506 생산성 증대 효과를 정량적으로 검정...49
• 나. SAM synthetase의 과대 발현 균주 S. hygroscopicus NRRL5491에서 rapamycin 생산성 증대 효과 검정...50
• 다. Streptomyces sp. MA6858(FK506)에서 생합성 조절 유전자 개별적으로 과대 발현하여 화합물 생산성 증대에 대한 효과를 검정...51
• 2. gentamicin합성 유전자의 분석...52
• 가. gntE 불활성화를 균주 제작 및 확인...52
• 나. gntE 불활성화 균주에서 gentamicin 생합성 중간체 동정...54
• 다. 활성분획 Thin-Layer-Chromatography에 의한 gntE 불활성화 균주에서 gentamicin 생합성 중간체 동정...55
• 라. Gentamicin 생합성 유전자의 이종 발현 및 생체 전환 연구...58
• 3. $\alpha$-hydroxy-$\gamma$-aminobutyryl 잔기의 합성유전자 분리 및 전이 기작...60
• 가. Butirosin 생산 균주인 B. circulans에서 생합성 관련 유전자 불활성화 균주를 수립...60
• 나. $\alpha$-hydroxy-$\gamma$-aminobutyrate(AHBA) 생합성 관련 유전자 이종 발현 균주 수립 및 발현에 의한 기능 분석...63
• 제 3 절 3차년도 연구 결과...66
• 1. Tacrolimus(FK506) 생산균주 개발...66
• 가. Tacrolimus 생산균주의 screening...66
• 나. Tacrolimus 생산균주의 random mutagenesis에 의한 개량...67
• 다. 생산균주의 형태적 특성 조사...68
• 라. 고생산성 균주의 안정화 및 선별...70
• 마. 생산균주의 발효 배지조건 최적화...71
• 바. 생산균주의 고체배양 및 보존법 확립...72
• 사. 생산균주의 액체배양 확립...72
• 아. 생산균주를 이용한 발효조 조건 최적화...72
• 자. 전구체의 첨가로 인한 FK506 생합성 연구...73
• 차. 생산균주에 조절 유전자 도입 시스템 구축...74
• 카. 각 조절 유전자 발현된 생산균주에서의 FK506 생산성 확인...76
• 타. 두 개의 조절 유전자 동시 발현용 벡터 제조...76
• 파. 생산균주에서의 Genomic library 구축 및 FK506 생합성 유전자군 탐색...77
• 2. gentamicin합성 유전자의 분석...79
• 가. M. purpurea 돌연변이체에서 생산되는 전구체의 구조 동정 완료...79
• 제 4 절 연구개발결과 요약...84
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...85
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도...85
• 제 2 절 연구개발을 통해 파생된 성과...86
• 1. 연구개발성과의 응용잠재력 및 사업화시의 활용가능성...86
• 가. 기술적 응용잠재력...86
• 나. 사업화로서의 활용가능성...88
• 2. 연구개발성과의 산업.공공분야 파급효과...88
• 가. 산업분야...88
• 나. 공공분야...89
• 3. 관련분야 연구개발 인프라 구축(인력양성, 기자재 등)...89
• 4. 기대하지 않은 두드러진 연구개발 성과...90
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...91
• 제 1 절 연구개발성과의 질적 우수성...91
• 제 2 절 향후 실용화 및 활용계획...92
• 제 3 절 추가연구의 필요성...93
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...94
• 제 1 절 특허분석...94
• 1. 특허분석 개요...94
• 2. 특허분석 범위...94
• 3. 분석 데이터 선별기준...94
• 4. 기술 분류 체계 및 검색식...95
• 5. 기술 분류별 유효데이터 현황...95
• 6. 특허맵 분석...96
• 가. 전체 출원동향 특허맵...96
• 나. 기술별 특허맵...96
• 7. 정량적 분석...97
• 가. 연도/국가별 전체출원동향...97
• 나. 기술별 출원동향...98
• 다. 주요출원인 출원동향...98
• 라. 주요발명인 출원동향...99
• 마. 출원인 국적별 동향...99
• 바. 각국의 특허 활동지수(AI)...100
• 8. 정성분석...100
• 가. 핵심특허 인용도 분석(피인용도 상위 5개 특허)...100
• 나. 핵심특허분석...101
• 다. 핵심특허분석...101
• 9. 기술발전도...102
• 제 2 절 논문 분석...103
• 1. 논문분석 범위...103
• 2. 분석 데이터 선별기준...103
• 3. 기술 분류 체계 및 검색식...104
• 4. 기술 분류법 유효데이터 현황...104
• 5. 논문맵 현황...105
• 가. 전체 출원동향 특허맵...105
• 나. 기타...105
• 6. 전체논문 현황109
• 제 1 절 연구책임자의 관련된 연구 논문...109
• 제 2 절 Tacrolimus(FK506)...112
• 제 3 절 Gentamicin...113
• 제 4 절 AHBA($\alpha$-hydroxy-$\gamma$-aminobutyryl)...115