초록 ▼

□ 연구개요
◦ 본 연구는 효소설계 기법을 이용한 수용체 특이성이 향상된 알파형 당전이 효소개발을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 Loop 유동성을 이용한 새로운 당전이 효소를 개발하고, 컴퓨터효소설계를 이용한 새로운 당전이 효소 개발에 중점을 두고 있다. 또한 GRAS급 미생물 발현 시스템을 이용한 식품용 당전이 효소의 특성을 확인하여 식품 및 화장품, 의약품 산업에 응용될 수 있는 기초자료를 제공하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
◦ 본 연구의 정성적 연구개발성과는 다음과 같다
1. Loop

□ 연구개요
◦ 본 연구는 효소설계 기법을 이용한 수용체 특이성이 향상된 알파형 당전이 효소개발을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 Loop 유동성을 이용한 새로운 당전이 효소를 개발하고, 컴퓨터효소설계를 이용한 새로운 당전이 효소 개발에 중점을 두고 있다. 또한 GRAS급 미생물 발현 시스템을 이용한 식품용 당전이 효소의 특성을 확인하여 식품 및 화장품, 의약품 산업에 응용될 수 있는 기초자료를 제공하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
◦ 본 연구의 정성적 연구개발성과는 다음과 같다
1. Loop 유동성 변화를 통한 당전이 활성 증가 ASase 돌연변이체 1종 확보(DGAS-A226N)
2. Loop 유동성 변화와 ASase 활성의 과학적 관계 증명
3. 컴퓨터 효소설계를 통한 당전이 활성이 변화된 ASase 돌연변이체 3종 확보(DGAS-V329S, DGAS-A330I, DGAS-A330F)
4. ASase 유전자가 도입된 Corynebacterium glutamicum 균주 2종 확보(C. glutamicum/pXDGAS, C. glutamicum/pXDGAS-his)
5. 알파형 당전이 물질 생합성 공정 3종 이상(α-arbutin, Luteolin α-glucoside, Puerarin α-glycosides)
◦ 정량적으로 SCI급 논문 7편을 개제하였다.
◦ 추진 목표의 달성 내용은 다음과 같다.
1. Loop 유동성 변화 ASase 돌연변이체 확보
2. ASase 돌연변이체의 당전이 활성 증가 확인
3. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 당전이 활성 증가 증명
4. 컴퓨터효소설계를 통한 ASase 돌연변이체 제작
5. ASase 돌연변이체의 새로운 당전이 물질 합성 가능성 확인
6. DGAS 유전자가 도입된 C. glutamicum 제작
7. C. glutamicum에서 발현된 DGAS의 효소특성확인
이를 종합하여 볼 때, 연구 목표대비 연구결과를 100% 달성하였다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
◦ 본 연구를 통해 얻은 결과물은 당전이 효소개량의 새로운 방법을 제시할 뿐만 아니라, 개량된 효소를 이용하여 식품, 화장품 및 의약품에 활용될 수 있는 알파형 당전이 신소재 개발의 원천기술을 확보하였다.
◦ 개량된 효소를 통한 새로운 당전이 반응의 메커니즘을 규명하여 효소공학 및 탄수화물공학의 새로운 지식 창출을 하였다.
◦ 컴퓨터를 활용한 정보통신기술 (ICT)를 효소공학 분야에 접목하여 새로운 융합 생명공학기술 발전을 이끌었다.
◦ 학문적으로 뛰어나고 깊이 있는 연구 성과를 저명한 국제 학술지 (SCI급)에 7편 발표하였다.
◦ 본 연구 결과는 다양한 신규 배당체의 대량 생산에 충분히 활용될 수 있다.
◦ ICT와 융합된 기술을 활용하여 선진국과의 기술 격차를 좁힐 수 있는 연구력이 향상되었다.
◦ 컴퓨터효소설계를 이용한 효소개량기술을 당전이 효소로 확대하는 기초연구자료로 활용된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 필요성 ... 4
• 나. 연구의 목표, 내용 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 가. ASase 간의 아미노산 서열 비교를 통한 target Loop 부위 선정 ... 6
• 나. 수용체 특이성이 변화된 돌여변이체 선발 ... 6
• 다. 선발된 돌연변이체의 효소 특성 확인 ... 6
• 라. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 Loop의 유동성 및 당전이 반응 분석 확인 ... 8
• 마. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 ASase 돌연변이체 제작 ... 9
• 바. 효소 설계된 ASase 돌연변이체의 특성확인 ... 10
• 사. GRAS급 미생물에서의 ASase 발현 및 정제 ... 11
• 아. GRAS급 미생물에서 발현된 ASase의 효소 특성 확인 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 30