초록 ▼

• C5～C8을 선택적으로 생산할 수 있는 새로운 균주를 분리하였고 이 균주의 유전체를 분석하여 대사경로를 파악하였음.
• 유기산 생산 대사경로로부터 C6 생산관련 핵심 효소인 acetyl-CoA acetyl transferase, 3 hydroxy-butyryl-CoA dehydrogenase, dehydratase, butyryl-CoA dehydrogenase, acetyl-CoA transferase 5종 이상을 확보하였음.
• 확보된 유전자를 대장균에 삽입하여 이종간에 발현을 통해 해당 유전자들의 기능을 확인하였

• C5～C8을 선택적으로 생산할 수 있는 새로운 균주를 분리하였고 이 균주의 유전체를 분석하여 대사경로를 파악하였음.
• 유기산 생산 대사경로로부터 C6 생산관련 핵심 효소인 acetyl-CoA acetyl transferase, 3 hydroxy-butyryl-CoA dehydrogenase, dehydratase, butyryl-CoA dehydrogenase, acetyl-CoA transferase 5종 이상을 확보하였음.
• 확보된 유전자를 대장균에 삽입하여 이종간에 발현을 통해 해당 유전자들의 기능을 확인하였음.
• 특별히 본 대사 과정중에 acetyl-CoA와 acyl-CoA를 합성 하는 가장 중요한 효소인 acetyl-CoA acetyl transferase의 기능을 in-vivo test를 통해 명확하게 확인하였음.
• 분리된 균주 Megasphaera hexanoica를 이용하여 24시간 안에 10 g/L 이상 생산할 수 있는 배지 조성을 개발하였으며 추출 발효를 통해 생산 속도 1.5 g/L/hr를 달성하였음.
• 동시 추출 발효를 Megasphaera hexanoica로부터 최대로 생산한 유기산은 140g/L 이상이었음.
• 분리된 균주 Caproiciproducens galactitolivorans를 이용하여 최대로 생산한 유기산 농도는 90 g/L 이었으며, 생산속도는 0.5 g/L/hr를 달성하였음.

Abstract ▼

Hexanoic acid producing bacterium, Megasphaera hexanoica was isolated from cow rumen. Megasphaera hexanoica produced 10 g/L of hexanoic acid within 24 hours. To increase hexanoic acid production, extractive fermentation was carried out with developed solvent. The process enhanced hexanoic acid produ

Hexanoic acid producing bacterium, Megasphaera hexanoica was isolated from cow rumen. Megasphaera hexanoica produced 10 g/L of hexanoic acid within 24 hours. To increase hexanoic acid production, extractive fermentation was carried out with developed solvent. The process enhanced hexanoic acid production up to 140 g/L. Maximum productivity was 1.5 g/L/hr.
In order to find the reasons for high hexanoic acid production, the whole genome was analyzed and the enzymes which play roles in the key hexanoic acid production were screened. From the results, significant 7 genes were selected and postulated metabolic pathway was constructed.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 5
• C O N T E N T S ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1절 연구개발의 목적 ... 8
• 2절 연구개발의 필요성 ... 8
• 3절 연구개발의 범위 ... 10
• 1. 신규 미생물의 분리 및 동정 ... 10
• 2. 유전체 분석 ... 10
• 3. 대사공학 및 합성 생물학 ... 10
• 4. 유기산 생산용 미생물 배지 최적화 연구 ... 11
• 5. 발효 생산 및 생산물 추출 공정 연구 ... 11
• 제 2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 1절 국내 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 12
• 2절 국외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 1절 이론적 및 실험적 접근방법 ... 16
• 1. 신규 미생물의 분리 및 동정 ... 16
• 2. 유전체 분석 ... 16
• 3. 대사공학 및 합성 생물학 ... 17
• 4. 유기산 생산용 미생물 배지 최적화 연구 ... 17
• 5. 발효 생산 및 생산물 추출 공정 연구 ... 17
• 2절 연구내용 및 결과 ... 17
• 1. 1차년도 연구 내용 ... 17
• 2. 2차년도 연구 내용 ... 46
• 3. 3차년도 연구 내용 ... 79
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 93
• 1절 연도별 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의달성도 및 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 93
• 1. 1～3차년도 목표 달성도 및 기여도 ... 93
• 2. 최종 목표 달성도 및 기여도 ... 95
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 96
• 1절 추가연구의 필요성 ... 96
• 1. 바이오매스로부터 유기산 생산 사업화를 위한 파일럿 스케일 규모의 연구 ... 96
• 2. 생산성 극대화를 위한 핵심유전자들의 평가 ... 96
• 제 6 장 참고문헌 ... 98
• 끝페이지 ... 100