초록 ▼

○ 연구결과
본 연구과제 수행을 통하여 발리다마이신 고생산 산업 균주를 개발하였다.해당 균주는 성공적인 대량발효공정을 통해 초기 연구개발 최종목표(5g/L)를 초과달성하여 발리다마이신을 8g/L 수준까지 생산할 수 있다. 이와 같은 경제적 발리다마이신 생산 기술을 바탕으로 참여기업체는 발리다마이신의 산 가수분해를 통하여 발리엔아민을 생산하는 공정을 수립하였다.
발리다마이신은 활용성이 높은 항진균 천연물 농약이다. 따라서 본 연구팀이 확보한 발리다마이신 생산 기술을 산업화하여 대량 생산하고 상품화하여 농업 현장에 적용이 가

○ 연구결과
본 연구과제 수행을 통하여 발리다마이신 고생산 산업 균주를 개발하였다.해당 균주는 성공적인 대량발효공정을 통해 초기 연구개발 최종목표(5g/L)를 초과달성하여 발리다마이신을 8g/L 수준까지 생산할 수 있다. 이와 같은 경제적 발리다마이신 생산 기술을 바탕으로 참여기업체는 발리다마이신의 산 가수분해를 통하여 발리엔아민을 생산하는 공정을 수립하였다.
발리다마이신은 활용성이 높은 항진균 천연물 농약이다. 따라서 본 연구팀이 확보한 발리다마이신 생산 기술을 산업화하여 대량 생산하고 상품화하여 농업 현장에 적용이 가능하도록 하고자 한다.
이러한 노력의 일환으로 양평균 농업기술센터, 새아침 영농법인과 기술실시협약을 체결하여 발리다마이신 생산 균주를 이용한 친환경 작물 보호제 실용화연구를 추진하고 있으며, (주)동부하이텍과도 공동 연구를 통한 실용화 추진에 관한 협약을 체결한 바 있다.
본 연구과제 수행을 통하여 친환경 생물공정 기술 개발을 위한 유전자 재조합 연구로 다수의 신기술을 확보하였다. 이는 발리다마이신 생합성 유전자를 활용하여 발리다마이신을 분해하여 고가 의약품 원료인 발리엔아민을 생산하는 균주 개발과 발리엔아민 자체를 생산하는 균주의 개발을 포함한다. 또한 발리다마이신 생합성 유전자를 타 산업 균주에 도입할 수 있는 기술의 수립 및 기존에 밝혀지지 않은 새로운 발리다마이신 생합성 유전자원의 확보 등이 해당 연구의 성과일 것이다.본 과제의 성공적인 수행 결과로 개발된 친환경 기술들은 여러 정부기관, 농민단체, 기업 등의 주목과 관심을 받아 기술이전 계약 및 협약이 완료되고 앞으로 농업현장에서 많은 이용이 기대되고 있다. 또한 향 후 지속적인 유전자원 활용 연구가 기반 기술의 실용화를 촉진할 수 있을 것이라 기대된다.

Abstract ▼

Validamycin complex, validamycin A as the main component, is produced by Streptomyces hygroscopicus var. limoneus. Validamycin A is an effective control agent against Basidiomycetes, particularly Rhizoctonia solani that causes sheath blight disease in rice, potatoes, vegetables, and others as well a

Validamycin complex, validamycin A as the main component, is produced by Streptomyces hygroscopicus var. limoneus. Validamycin A is an effective control agent against Basidiomycetes, particularly Rhizoctonia solani that causes sheath blight disease in rice, potatoes, vegetables, and others as well as damping off disease in vegetable seedlings, cotton, sugar beets, rice, and other plants and the potency is mainly attributed to its trehalase inhibitory effect. Valienamine is a component of validamycin and it serves as the starting material to produce voglibose, the anti-diabetic drug.
We have engineered the validamycin biosynthetic gene cluster to develop environment friendly green biotechnology in producing valienamine and validoxylaime. In terms of pltaform technology, we develop a system to introduce the validamycin biosynthetic genes into industrial microbe as demonstrated with Micronomospora echinospora, the gentamicin producer.
To establish the technology, which is relevant to commercialization, the validamycin high producer was generated through the classic strain development method. The strain gives 8 g/L of validamycin. We are in progress in commercializing the high-producer strain as a biocontrol agent for crop protection. With the economical production system of validamycin in hand, valienamine production process was set up with acid hydrolysis of validamycin.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
• 1. 발리엔아민의 생산 공정 개발 및 활용 ... 12
• 1-1. 발리다마이신의 산 가수분해를 통한 발리엔아민 생산 공정 개발 ... 12
• 1-2. 발리다마이신 분해 균주를 이용한 발리엔아민 생산 공정 개발 ... 14
• 1-3. 발리다마이신 생합성 유전자를 활용한 α-glucosidase 저해활성생산 ... 15
• 1-3-1. 발리다마이신 생합성 유전자 vldADF의 이종발현을 통한 α-glucosidase 저해활성생산 ... 15
• 1-3-2. 발리다마이신 생합성 유전자군의 이종발현을 통한 새로운 α-glucosidase 저해활성생산 ... 17
• 2. 발리다마이신 대량 생산 균주 개발 및 그 활용 ... 22
• 2-1. 발리다마이신 생산을 위한 대장균 발현 시스템 구축 ... 22
• 2-2. 발리다마이신 고생산 균주 개발 개요 ... 23
• 2-3. 발리다마이신 고생산 균주 선발 ... 23
• 3. 발리다마이신 생합성 유전자원 기능 규명 및 발굴과 이를 활용한 중간체 생산 기술 개발 ... 33
• 3-1. 발리다마이신 및 중간체를 생산하는 Streptomyces lividans 균주 수립 ... 33
• 3-2. vldF/vldG로 형질전환된 Streptomyces lividans 균주를 활용한 발리엔아민 생산 기술 ... 35
• 3-3. Micromonospora echinospora에서 발리다아이신 생합성 유전자 발현 ... 37
• 3-4. 발리다아이신 생합성 유전자 특성 규명 및 당전이 기작 규명 ... 38
• 3-5. 발리독실아민 생산 균주 개발 ... 40
• 3-6. 발리다마이신 생합성 유전자 상의 vldC, glucokinase 유전자의 기능 확인 ... 42
• 3-7. 발리다마이신 유전자원 발굴 ... 43
• 3-7-1. Stigmatella aurantiaca DW4/ 3-1로부터 발리다마이신 생합성 유전자원 분리 ... 43
• 3-7-2. Stigmatella aurantiaca DW4/ 3-1유래 발리다마이신 생합성 유전자원의 Streptomyces 이종 발현 ... 45
• 3-8. 발리다마이신 생합성 경로 수립 ... 45
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 47
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 48
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 51
• 제 7 장 참고문헌 ... 53
• 끝페이지 ... 55