초록 ▼

IV. 연구개발결과
1. 미생물유래의 산업용 효소 개발(국립수산과학원 생명공학과)
가. 미생물과 메타게놈 자원 확보 및 산업용 효소 유전자 분리
수산미생물 자원 5,000점 확보 및 메타게놈 라이브러리 2종 제작하였으며, Pseudomonas sp. 유래 1종 파이타제, Paenibacillus sp. 유래 등 7종의 리파제, Haemophilus sp. 유래 등 5종 프로테아제 그리고 Pseudoalteromonas sp. 유래 등 2종의 셀롤라제 유전자를 분리 확보 하고 유전자를 각각 분석하였다.
나. 재조

IV. 연구개발결과
1. 미생물유래의 산업용 효소 개발(국립수산과학원 생명공학과)
가. 미생물과 메타게놈 자원 확보 및 산업용 효소 유전자 분리
수산미생물 자원 5,000점 확보 및 메타게놈 라이브러리 2종 제작하였으며, Pseudomonas sp. 유래 1종 파이타제, Paenibacillus sp. 유래 등 7종의 리파제, Haemophilus sp. 유래 등 5종 프로테아제 그리고 Pseudoalteromonas sp. 유래 등 2종의 셀롤라제 유전자를 분리 확보 하고 유전자를 각각 분석하였다.
나. 재조합 단백질 생산 및 효소의 생화학적 특성 규명
대장군에서 재조합단백질 생산을 위하여 pET28b와 pQE 벡터 시스템을 이용하여 분리 확보한 파이타제 등 효소 15종을 각각 재조합단백질로 생산하고 각 효소별로 pH, 온도, 기질특이성, 금속이온 영향, 유기용매 영향 등 생화학적 특성을 분석하였다.
다. 효소 대량생산 및 산업적 이용성 분석
항균활성을 가지며, 리파제, 프로테아제, 셀룰라제 효소를 동시에 생산하는 미생물을 선별하고 50L 발효기 (jar fermenter)을 이용하여 미생물을 각각 대량생산하고 복합효소제를 첨가한 넙치 사료를 제작 후 사료첨가제로 이용성을 분석하였다.

2. 수산생물유래의 천연항균제 개발(국립수산과학원 생명공학과)
가. 항균펩타이드 분리 및 활성 분석
넙치, 피조개, 진주담치, 전복 등으로부터 histon H1-like protein, mollucidin, ubiquitin 등 8종의 항균펩타이드를 분리 정제하고 구조분석 및 다양한 세균에 대한 항균활성을 분석하였다.
나. 항균펩타이드 활성 개선 및 생화학적 특성 규명
전복, 꽃게, 굴 유전체 정보로부터 Anti-LPS factor, sperm lysin 등 펩타이드 유도체 15종을 디자인하고 항균활성을 검증하였다.
다. 항균펩타이드 생산방법 최적화 및 산업소재 적용
Tymosin, defensin 등 4종의 항균펩타이드를 대장균에서 재조합단백질로 생산하고, 이중에서 다중이황화결합을 갖는 항균펩타이드는 carrier protein을 이용하여 대장균과 효모시스템에서 활성형 발현을 유도하였으며, 항균펩타이드의 다기능(항바이러스, 항산화, 항암, 항충 등)을 분석하였다.

3. 대사체학 분석기법을 이용한 유용 생리활성소재 탐색 및 응용(경기과학기술진흥원)
가. 질량분석기 이용 MS/MS 스펙트럼 DB 구축
미생물유래 대사체 표준품 90종을 확보하고 이차대사산물 검색을 위하여 MS/MS 스펙트럼 DB를 업데이트하였다. 분리한 237점의 미생물을 각각 배양하고 유기용매 처리 후 질량분석기를 이용하여 미생물 추출물 데이터 프로파일 및 해석하였다.
나. 질량분석기기반 유용균주 발굴
이차대사산물 정보기반으로 pseudane, bacillomycin, pumilacidin 등의 유용물질을 생산하는 7그룹 19종의 유용 미생물을 선정하였다.
다. 질량분석기를 활용한 물질분석·정제 및 생리학적 활성 검증
Pseudoalteromonas sp.가 생산하는 pseudane 8종을 분리정제하였으며, 대사산물의 항염증, 미백 등의 생리활성을 분석하였다.

(출처 : 요약문 10p)

Abstract ▼

IV. Results
1. Development of industrial enzymes derived from microorganisms (Biotechnology Research Center)
1-1. Collection of microbes and meta-genomic resources
We secured 5,000 marine microbial resources and constructed kinds of meta-tsolated libraries. We also analyzed 1 phytase from P

IV. Results
1. Development of industrial enzymes derived from microorganisms (Biotechnology Research Center)
1-1. Collection of microbes and meta-genomic resources
We secured 5,000 marine microbial resources and constructed kinds of meta-tsolated libraries. We also analyzed 1 phytase from Pseudomonas sp., etc 7 lipases from Paenibacillus sp., etc. 5 proteases from Haemophilus sp., et. and 2 cellulase derived from Pseudoalteromonas sp., etc.
1-2 Production of industrial enzymes and clarification of their biochemical characteristics
We produced recombinant proteins using pET28b and pQE vector systems in E. coli, and analyzed pH, temperature, substrate specificity, metal ion effect and organic solvent effects for each enzyme.
1-3. Mass production of industrial enzymes and utilization analysis
We mass-produced microorganisms with antibacterial activity and enzymes such as lipase, protease and cellulase simultaneously using a 50 L jar fermenter, respectively. Also, the availability of feed additives was analyzed with feeding experiment containing the enzyme complex in the olive flounder.

2. Development of natural antimicrobial agents derived from marine organisms(Biotechnology Research Center)
2-1. Separation of antimicrobial peptides and analysis of their activities
We isolated and purified 8 antimicrobial peptides such as histon H1-like protein, mollucidin, ubiquitin, etc. from marine resources including olive flounder, ark shell, mussels and abalone and analyzed antimicrobial activities against various bacteria.
2-2. Improvement of antimicrobial activity and clarification of biochemical characteristics
15 kinds of peptide derivatives such as Anti-LPS factor and sperm lysin were designed based on gene information, and their antibacterial activities were verified.
2-3. Optimization of culture condition and application as industrial materials
4 kinds of antimicrobial peptides such as tymosin and defensin were produced as recombinant protein in E. coli. The antibacterial peptide with multiple disulfide bonds induced an active form from E. coli and yeast systems by using a carrier protein, and then analyzed their multi-function(anti-viral, anti-oxidation, anti-cancer, etc.).

3. Screening and application of useful bioactive materials (Gyeonggi Institute of Science & Technology Promotion)
3-1. Establishment of MS/MS spectrum DB using mass spectrometry
We collected 90 standard materials and updated the MS/MS spectra DB to search secondary metabolites. After culturing 237 microorganisms, we analyzed each microbial extract profile using a mass spectrometer.
3-2. Isolation of the useful strains through LC/MS analysis
Based on secondary metabolites information, we selected 19 beneficial microorganisms in seven groups that produce useful materials such as pumilacidin, pseudane and bacillomycin.
3-3. Confirmation of activity and usefulness of extracts and purified compounds
We isolated and purified 8 pseudane from Pseudoalteromonas sp. and 9 moiramide which is produced from Vibrio sp. Then, we analyzed their physiological activities including anti-inflammatory and whitening.

(source : Summary 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 5
• 보고서 요약 ... 7
• 요 약 문 ... 9
• SUMMARY ... 12
• 목차 ... 17
• CONTENTS ... 20
• 그림목차 ... 23
• FIGURE LISTS ... 26
• 표목차 ... 29
• TABLE LISTS ... 30
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 31
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 32
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제 1 절 수산미생물 유래의 산업용 효소 개발 ... 33
• 1. 수산미생물 및 메타게놈 자원 확보 ... 33
• 2. 산업용 효소 확보 및 생화학적 특성 분석 ... 34
• 3. 복합효소제 개발 ... 46
• 제 2 절 수산생물 유래의 천연 항균제 개발 ... 49
• 1. 수산생물 유래 항균펩타이드 분리정제 및 특성분석 ... 49
• 2. 수산생물 면역관련 유전자 정보 기반 항균펩타이드 유도체 디자인 ... 55
• 3. 재조합 항균펩티드 생산 및 기능 분석 ... 62
• 4. 다중 이황화결합 항균펩티드의 활성형 발현시스템 개발 ... 67
• 제 3 절 대사체학 분석기법을 이용한 유용 생리활성소재 탐색 및 응용 ... 71
• 1. 미생물유래 이차대사산물 문헌조사, 표준품 확보 및 MS/MS 스펙트럼 DB 구축 ... 71
• 2. 미생물 배양액 추출물 제조법 확립 및 대사체 분석 ... 72
• 3. LC-MS기반 미생물 추출물 분석을 통한 유용 균주 선정 및 추출물 분리정제 ... 77
• 4. 확보된 추출물 및 단일 물질의 생리활성 검증 및 소재의 유용성 검증 ... 82
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 85
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 86
• 제 6 장 참고문헌 ... 87
• 끝페이지 ... 89