초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 ① 식물성 단백질 분해능을 갖는 고온성 미생물의 탐색 및 차세대염기서열분석기반 유전체 분석을 통하여 단백질분해 효소군을 선정하고 ② 단백질분해 효소군의 최적 발현 배양조건 탐색을 수행함. 이를 토대로 ③ 새싹보리와 같은 식물 소재를 사용하여 단백질 저분자화 생산기술을 개발하고 기능성 화장품 소재 시장에서 식물성 소재의 고부가가치 자원화 가능성 검증을 수행하여 새로운 고온성 균주의 배양과 함께 식물성 저분자 단백질을 생산할 수 있는 고온생물 전환기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비

□ 연구개요
본 연구의 목표는 ① 식물성 단백질 분해능을 갖는 고온성 미생물의 탐색 및 차세대염기서열분석기반 유전체 분석을 통하여 단백질분해 효소군을 선정하고 ② 단백질분해 효소군의 최적 발현 배양조건 탐색을 수행함. 이를 토대로 ③ 새싹보리와 같은 식물 소재를 사용하여 단백질 저분자화 생산기술을 개발하고 기능성 화장품 소재 시장에서 식물성 소재의 고부가가치 자원화 가능성 검증을 수행하여 새로운 고온성 균주의 배양과 함께 식물성 저분자 단백질을 생산할 수 있는 고온생물 전환기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 3년간의 연구를 통해 개발될 기술은 3차년도에 걸쳐 식물성 단백질 분해능을 지닌 고온성 미생물 탐색, 식물성 단백질 분해 최적 생산조건 및 대량생산 기술개발과 화장품 기능성 소재로의 안전성과 유효성 검증으로 나누어짐.
이를 위해 1차년도에는 식물성 단백질 분해능을 지닌 고온성 미생물 탐색을 통하여 국내 온천 및 다양한 환경 조건의 시료로부터 분해 균주를 분리하고, 배양학적 특성 탐색 연구와 함께 전장 유전체 분석을 수행하여 단백질 가수분해 효소군의 유전정보를 확보하였음.
2차년도에는 새싹보리 유래 식물성 단백질 분해 최적 생산조건 확립을 위하여 분해 균주 단백질 분해능 최적 발현 배양조건 탐색을 수행하였으며 이를 바탕으로 새싹보리를 활용한 식물성 단백질 분해 최적 배양조건 탐색 연구를 SDS-PAGE 및 HPLC 분석을 통해 식물성 단백질의 분해 양상을 확인하여 분해 최적 조건을 확립하였음. 또한, 새싹보리와 같은 식물성 단백질의 배지첨가에 따라 발현되는 분해 균주의 단백질 가수분해효소들의 확인을 위한 전사체 분석을 진행하여 배지 성분 의존적으로 발현되는 다수의 단백질 가수분해효소 리스트를 확보함.
3차년도에는 새싹보리 유래 식물성 단백질 분해 산물의 분획화에 따른 세포독성 및 항산화, 항염증 효과와 같은 안전성 및 유효성 탐색을 위해 발효 산물을 분자량 크기에 따라 분획화 한 후 세포독성평가를 위해 MTT assay를 수행하고 항산화(DPPH assay)와 항염증 효능(NO assay)을 분석하여 기능성 화장품 소재로의 활용 가능성을 확인하여 본 연구과제의 최종 목표를 달성하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
식물성 소재의 단백질 분해능을 가지는 고온성 미생물 균주의 전장유전체 정보를 확보함으로 향후 단백질 분해능을 가지는 다양한 효소제재 개발을 위한 추가적인 연구를 위한 차세대 지식으로 활용할 수 있을 것으로 생각되며 분해 균주 발효 산물의 간단한 분획 과정만으로 식물성 단백질 유래 저분자 물질을 회수할 수 있는 기술개발을 통해 다양한 식물 소재의 고부가가치 자원화 기술 개발이 가능할 것으로 판단됨.
식물성 소재의 사용과 함께 분해 균주가 GRAS 관련 균주이기에 향후 식품첨가물로서의 안전성 및 효능평가 연구를 계속 수행하여 기능성 식품소재로서의 활용을 목적으로 연구의 확대가 가능할 것으로 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 단백질 분해능을 가진 극한미생물 탐색 ... 4
• 2) 선정된 분해균주의 배양학적 특성 탐색 ... 5
• 3) 차세대염기분석(NGS)을 통한 미생물의 유전체 분석 ... 6
• 4) 단백질 분해능 최적 발현조건 탐색 ... 8
• 5) 최적 분해 배양조건에서의 전사체 분석 ... 9
• 6) 식물성 단백질 저분자화 분획화 생산 기술개발 ... 10
• 7) 화장품 소재로의 안전성 및 기능성 검증 ... 10
• 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. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 27