보고서 정보
| 주관연구기관 |
전남대학교 산학협력단 |
| 연구책임자 |
김도만
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| 참여연구자 |
강희경
,
이선
,
Nguyen Thi Thanh Hanh
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| 보고서유형 | 최종보고서 |
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| 발행국가 | 대한민국 |
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| 언어 |
한국어
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| 발행년월 | 2012-05 |
|---|
| 과제시작연도 |
2011 |
| 주관부처 |
교육과학기술부 |
| 사업 관리 기관 |
한국연구재단 |
| 등록번호 |
TRKO201200007293 |
| 과제고유번호 |
1345162447 |
| 사업명 |
21세기프론티어연구개발 |
| DB 구축일자 |
2013-05-20
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| 키워드 |
생물전환.배당체.당전이효소.항산화.덱스트란수크라아제.갈락토스전이효소.분자진화.Bioconversion.glycosides.glycosyl trasferase.antioxidant.dextransucrase.galactosyl trasferase.DNA evolusion.
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초록
▼
글리코실트랜스퍼라아제의 조합적 생물전환 당전이 방법을 이용하여 새로운 구조의 화장품 및 의약용 당전이 배당체 및 유도체 라이브러리를 구축하고, 주요 성분의 기능성 및 구조 연구를 진행 함. 이를 위한 다당 합성 및 분해계 효소 및 생산균을 개량/개발하고, 우수한 발현 효소 발현 시스템을 제작하였으며, 당전이 효소들을 이용한 하이드로퀴논 배당체(알부틴 유사체), 암페롭신 배당체 등의 수용체 반응 산물 확인, 분리 및 정제, 그리고 구조를 결정하여 신규 물질을 확보하고, 기능성을 확인 함.
그리고 저설탕, 저칼로리, 올리고당 고함
글리코실트랜스퍼라아제의 조합적 생물전환 당전이 방법을 이용하여 새로운 구조의 화장품 및 의약용 당전이 배당체 및 유도체 라이브러리를 구축하고, 주요 성분의 기능성 및 구조 연구를 진행 함. 이를 위한 다당 합성 및 분해계 효소 및 생산균을 개량/개발하고, 우수한 발현 효소 발현 시스템을 제작하였으며, 당전이 효소들을 이용한 하이드로퀴논 배당체(알부틴 유사체), 암페롭신 배당체 등의 수용체 반응 산물 확인, 분리 및 정제, 그리고 구조를 결정하여 신규 물질을 확보하고, 기능성을 확인 함.
그리고 저설탕, 저칼로리, 올리고당 고함량의 기능성 음료를 개발하였고, 항충치 기능이 최대 90%까지 향상된 소재를 함유하고 있음을 확인 함. 또한 갈락토스 전이효소의 유전자 및 효소의 라이브러리를 구성하고, 효소 재설계를 수행하여 product inhibition이 적은 활성이 우수한 갈락토스 전이효소를 개발하고, 락툴로스의 생산에 활용하는 기술을 개발함.
관련된 연구 결과는 국제학술지 21편, 국내 특허 출원 7건, 국내 특허 등록 1건, 국내 학술발표대회 9건, 국제 학술발표대회 7건 및 석사학위 9명 배출하는 실적을 이룸.
Abstract
▼
Obtained new structural glycosides were synthesized by combinatorial enzymatic methods using various glycosyltransferases and functional properties were studied by the investigators. New glycosidases, glycansucrases and producing microorganisms were developed and new hyper-expressing clones were con
Obtained new structural glycosides were synthesized by combinatorial enzymatic methods using various glycosyltransferases and functional properties were studied by the investigators. New glycosidases, glycansucrases and producing microorganisms were developed and new hyper-expressing clones were constructed and characterized. The developed glycosides include different kinds of hydroquinone glycosides, ampelopsin glucosides and their derivatives. After acceptor reaction, investigators isolated each compound, determined structure and identified functional characterization. In addition, low-sucrose, high-oligosaccharides containing fruit juices and healthy drinks were developed and found the juice and/or drink showed over 90% increased anti-caries property compared to original juices and/or drinks. Co-investigators developed new galactosyltransferase genes, expression thereof, and synthesis of lactulose by new enzymatic synthesis process. They evolved the gene for the characteristics of less product inhibition to improve the yield of lactulose. We discovered the products as additives of food, pharmaceuticals and cosmetics. The part of results were published in the international journals (21 papers), applied domestic patents (7 pending, 1 registered), presented at 9 domestic academic meetings, 7 international meetings and 9 researchers obtained master degrees.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 요약서 ... 3
- 요약문 ... 4
- SUMMARY(영문 요약문) ... 7
- CONTENTS(영문 목차) ... 8
- 목차 ... 9
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
- 1절. 연구개발의 목적 ... 10
- 2절. 연구개발의 필요성 ... 10
- 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
- 1절 세계적 수준 ... 14
- 2절 국내외 연구개발 연구동향 ... 14
- 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
- (1차년도) ... 16
- 1절. 신기능 당전이 효소와 유전자 라이브러리 구축 ... 16
- 2절. 선형덱스트란을 생산하는 Weissella cibaria 에서 글루칸수 크라아제 유전자 (dsrWC)의 클로닝, 발현 및 분자생물학적 특성 조사 ... 27
- 3절. 효소를 이용한 당전이 배당체인 hydroquinone glycoside 합성 ... 32
- 4절. Leuconostoc mensenteroides 유래 Levansucrase(M1FT)를 이용한 수용체 반응 최적화 ... 35
- 5절. 갈락토스 전이효소의 유전자의 클로닝, 유전자 및 효소 라이브러리 구축, 우수효소 선별, 효소 특성 규명과 초고속 선별법 개발 ... 46
- (2차년도) ... 66
- 1절. 신기능성 당전이 효소와 유전자 라이브러리 구축 ... 66
- 2절. 기능성 평가를 위한 Human tyrosinase의 발현 및 정제 ... 73
- 3절. 효소를 이용한 당전이 배당체 합성 ... 75
- 4절. 당전이 효소를 이용한 저설탕 및 고함량의 올리고당 과일주스 ... 81
- 5절. Isomalto-oligosaccharide의 중합도에 따른 유산균 성장 촉진 및 충치 억제효과 ... 85
- 6절. 다양한 출처의 효소 확보 ... 88
- 7절. 효소 특성 선정 및 규명 ... 89
- 8절. 분자모델링에 의한 molecular determinant 조사 ... 99
- (3차년도) ... 104
- 1절. 신기능성 당전이 효소와 유전자 라이브러리 구축 ... 104
- 2절. 기능성 평가를 위한 human tyrosinase의 발현 및 정제 ... 107
- 3절. 효소를 이용한 당전이 배당체 합성 ... 114
- 5절. 효소를 이용한 당전이 올리고당 합성 ... 120
- 6절. 저설탕 및 고 함량 올리고당 함유 칡즙, 호박즙, 양파즙, 헛개나무즙의 제조 ... 123
- 7절. 클로닝된 human intestinal maltase 효소의 특성 조사 ... 126
- 8절. Caldicellulosiruptor saccharolyticus beta-galactosidase의 galactose inhibition 극복 ... 132
- 9절. Sulfolobus sulfatalicus beta-galactosidase를 이용한 lactulose 생산조건 최적화 ... 134
- (4차년도) ... 139
- 1절. 1-3차년도에 개발되고 확보된 다양한 당전이 유전자 발현 효소들을 이용한 당전이 특성 확인 ... 139
- 2절. 고기능성 배당체의 대량 생산과 세포 시험을 통한 기능성 확립 ... 167
- 3절. 안전성 시험을 통해 실용화를 위한 기초 자료를 확보 ... 169
- 4절. 고온균에서 분리한 cellobiose 2-epimerase의 효소 특성 확인 및 lactulose 생산 ... 170
- 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 179
- 1절. 1차년도 ... 179
- 2절. 2차년도 ... 179
- 3절. 3차년도 ... 179
- 4절. 4차년도 ... 180
- 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 181
- 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 183
- 제7장 연구시설·장비 현황 ... 184
- 제8장 참고문헌 ... 185
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