초록 ▼

● 이소프레노이드 생산 기반균주 구축
- 균체생육을 저해하는 발효부산물(유기산 및 알코올류) 생합성 경로 차단을 통한 발효생산성 및 탄소원 이용효율 향상 및 MVA경로 출발물질 acetyl-CoA 생합성 증대
- 플라스미드의 외래 MVA경로 유전자들을 대장균 염색체로 삽입해서 이소프레노이드 생산균주의 안정성 향상
● 빌딩블락(IPP/DMAPP) 생합성 경로 최적화
- MVA경로 상/하부의 균형적인 발현을 통한 되먹임저해 유발 중간산물의 축적 감소
- 고유경로인 MEP경로 발현 플라스미드 시스템(인공오페론)

● 이소프레노이드 생산 기반균주 구축
- 균체생육을 저해하는 발효부산물(유기산 및 알코올류) 생합성 경로 차단을 통한 발효생산성 및 탄소원 이용효율 향상 및 MVA경로 출발물질 acetyl-CoA 생합성 증대
- 플라스미드의 외래 MVA경로 유전자들을 대장균 염색체로 삽입해서 이소프레노이드 생산균주의 안정성 향상
● 빌딩블락(IPP/DMAPP) 생합성 경로 최적화
- MVA경로 상/하부의 균형적인 발현을 통한 되먹임저해 유발 중간산물의 축적 감소
- 고유경로인 MEP경로 발현 플라스미드 시스템(인공오페론) 구축 및 최적화
- 염색체상의 MEP경로 유전자 발현조절을 위한 고유 프로모터 치환
● 택사디엔 생산균주 구축 및 최적화
- 빌딩블락(IPP/DMAPP)으로부터 택사디엔 전구물질인 GGPP 생합성경로 최적화
- Taxadiene synthase 유전자 재설계 및 대장균에서의 기능적 발현
- 택사디엔 발효, 포집 및 분석 시스템 구축 완료
- 택사디엔 생합성 경로 도입 인공대장균에서 택사디엔 생합성 확인 및 기존 세계 최고수준의 결과(MIT group:54mg/L/day)를 상회하는 110mg/L/day의 택사디엔 생산

( 출처 : 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the research
Production strain was engineered to increase fermentation productivity and carbon substrate utilization efficiency by knock-out of by-products (such as organic acids and alcohols inhibiting host cellular metabolism and growth) formation pathway.

Synthesis of acet

Ⅳ. Results of the research
Production strain was engineered to increase fermentation productivity and carbon substrate utilization efficiency by knock-out of by-products (such as organic acids and alcohols inhibiting host cellular metabolism and growth) formation pathway.

Synthesis of acetyl-CoA, the starting metabolite of MVA pathway, was also increased in the engineered strain by redesign of metabolic pathway. MVA pathway was optimized to minimize accumulation of mevalonate, an intermediary metabolites feed-back inhibiting the pathway, by balancing expression of its top and bottom portions. The exogenous MVA pathway was removed from plasmid to chromosome to maintain it more stable in industrial scale fermentation and the MVA pathway operon located on the plasmid was integrated into chromosome. MEP pathway plasmid was constructed to augment and control expression of the endogenous MEP pathway. In order to control even the expression of chromosomal MEP pathway genes, their native promoters were replaced with a strong inducible promoter. The taxadiene precursor GGPP synthesis from the building blocks (IPP/DMAPP) was increased by metabolic pathway redesign with controlled expression of FPP and GGPP synthases.

Taxadiene synthase gene was synthesized according to codon-usage preference of E. coli and the artificial gene was successfully expressed in the host strain. Taxadiene fermentation and recovery system was established using the engineered recombinant strain. Taxadiene was purified from the culture, following after the confirmation with GS and GC-MS. Taxadiene production titer from the developed strain was found to be higher than the record of previous report.

( 출처 : SUMMARY 8p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 7
• C O N T E N T S ... 9
• 목차 ... 10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 11
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 11
• 제 3 절 연구개발의 내용 및 범위 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 15
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 17
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 22
• 제 1 절 구성물질 생합성경로의 대사재설계 ... 22
• 제 2 절 택사디엔 생합성 유전자 확보 및 이종숙주 발현 최적화 ... 38
• 제 3 절 택사디엔 발효, 포집 및 분석 시스템 구축 ... 41
• 제 4 절 대장균을 이용한 택사디엔 생산 ... 43
• 제 5 절 택사디엔 생산능력이 향상된 대장균 돌연변이주 발굴 ... 46
• 제 6 절 택사디엔 생합성 경로 재설계 및 최적화 ... 47
• 제 7 절 개량효소 활성을 탐색하는 HTS system 개발 ... 50
• 제 8 절 효모 숙주균주에서의 다수유전자 발현 시스템 구축 ... 50
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 52
• 제 1 절 목표 달성도 ... 52
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 53
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 54
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 55
• 제 7 장 참고문헌 ... 57
• 끝페이지 ... 59