Bioinformatics를 활용한 토양미생물인 Gordonia westfalica Epoxide Hydrolase 생촉매 개발 및 Chiral Epoxides 제조 특성 분석
Bioinformatics based Identification and Characterization of Epoxide Hydrolase of Gordonia westfalica for the Production of Chiral Epoxides
Epoxide hydrolases (EHs) are versatile biocatalysts for the preparation of chiral epoxides by enantioselective hydrolysis from racemic epoxides. Various microorganisms were identified to possess a EH activity by multiple sequence alignment and analysis of conserved domain sequence from genomic and megaplasmid sequence data. We successfully isolated Gordonia westfalica possessing EH activity from various microbial strains from culture type collections. G. westfalica exhibited (R)-styrene oxide preferred enantioselective hydrolysis activity. Chiral (S)-styrene oxide with high optical purity (> 99% ee) and yield of 36.5% was obtained from its racemate using whole-cell of G. westfalica.
한국어
EH의 catalytic nucleophile residue, His-Asp로 구성된 charge relay system, oxyanion hole 등의 EH 관련 conserved domain의 아미노산 공통 서열을 참고로 하여 G. westfalica megaplasmid로부터 putative EH를 선별할 수 있었다. Bioinformatics를 기반으로 스크리닝한 G. westfalica에 의한 라세믹 styrene oxide 기질에 대한 입체선택성 가수분해 반응에 있어 중요 반응 parameter들인, pH 및 온도 등이 초기 가수분해반응속도에 미치는 영향을 분석하고, 최적 회분식 반응조건을 결정하였다. 최적 반응조건인 pH 7, 반응온도 30℃, 생촉매량 40 ㎎의 조건에서 약 5시간 20분간 반응을 통해 20 mM 라세믹 기질로부터 광학순도 100% ee 인 (S)-styrene oxide를 36.5%의 수율로 얻을 수 있었다.
목차
Abstract 서론 재료 및 방법 배양조건 G. westfalica EH의 입체구조학적 비교 및 분류 입체선택성 가수분해반응 반응온도 및 초기 pH의 영향 Chiral GC 분석 결과 및 고찰 NCBI를 이용한 bacterial putative EH 검색 및 wildtype EH 활성시험 G. westfalica Kb1 유래 putative EH 단백질의 입체구조학적 특성분석 G. westfalica EH 단백질의 입체구조 유사성 G. westfelica EH 단백질서열의 유사성 G. westfalica 배양 및 EH 발현양식 분석 반응온도 및 초기 pH가 G. westfalica EH의 입체 선택적 가수분해 활성에 미치는 영향분석 G. westfalica EH 활성을 이용하여 라세믹 styreneoxide 기질에 대한 회분식 입체선택적 가수분해반응 요약 REFERENCES
한국생물공학회 [The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering]
설립연도
1984
분야
공학>생물공학
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5. 생물공학 발전을 위한 정책 건의
6. 기타 국제 교류 등 본 학회의 목적 달성을 위한 제반 활동