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초록

영어

Two promoters (trc and Pp) were inserted in PHA operon derived from Alcaligenes eutrophus to obtain high chain molecules of polyhydroxybutyrate (PHB) in recombinant Escherichia coli. Newly designed PHA operon was used to control the gene expressions of hydroxybutyric CoA and PHA polymerization, separately. Plasmids containing new synthetic operon was transformed into E. coli DH5a and analyzed for PHB production. Without induction of the PHA biosynthetic operon, PHA synthase which has low activity might supply low concentration of initiator during the polymerization reaction, resulting very high molecular weight of polymer. An increase of PHB average molecular weight was observed with decreased IPTG (isopropyl B-Dithiogalactosidase) concentration. When no IPTG was added to the culture of E. coli DH5a /p SJS1 which contained two promoters in PHA operon, high chain polymer having an average molecular weight of 2.5x107 was achieved. Analysis of the enzyme activities of PHA biosynthetic enzymes suggests that PHA synthase, the enzyme responsible for polymerizing 3-hydroxybutyric CoA, controls the molecular weight of PHB produced in vivo.

한국어

두 개의 프로모터 (trc와 Pp)를 Alcaligenes eutrophus에서 유래된 PHA 오페론에 삽입하여 재조합 대장균에서 분자량이 큰 polyhydroxybutyrate (PHB)를 얻고자 하였다. 두 개의 프로모터는 hydroxybutyric CoA와 PHA 중합반응의 유전자 발현을 각각 독립적으로 제어하기 위해 설계된 것이다 새로운 합성오페론을 포함한 플라즈미드는 E. coli DH5a 에 transformation 되어 PHB 생산에 이용되었다. 본 실험의 가설로서 PHA 합성오페론의 IPTG에 의한 유도가 없을 경우 낮은 pHA synthase의 활성이 고분자 중합반응의 개시제 농도를 줄여주어 결과적으로 높은 연결수의 고분자를 생성할 것이라는 모델을 세웠다. 실제로 IPTG의 공급이 없는 발효실험을 통해 평균분자량이2.5x107 인 거대 고분자를 얻을 수 있었다. PHA 생합성에 관여는 효소의 활성 분석으로 3-hydroxybutyric CoA의 중합을 촉매하는 효소인 PHA synthase의 활성을 가지고 In vivo에서 분자량이 제어됨을 확인하였다

목차

서론
 재료 및 방법
  시약
  균주 및 Plasmid
  발효
  PHB 분리
  효소 및 화학분석
  PHB 분자량 측정
 결과 및 토론
  Pp 프로모터하에서의 phaA와 phaB 유전자 발현
  2L 발효기에서의 IPTG 농도에 따른 PHB 평균분자량의 변화
  10리터 반응기에서의 IPTG 농도변화에 따른 PHB 평균분자량의 변화
  IPTG 농도변화에 따른 PHB 합성유전자의 발현조절과 PHB 분자량의 변화
 요약
 감사
 참고문헌

키워드

저자

• 심상준 [ Sang Jun Shim | 한국과학기술원 청정연구센터 ] Corresponding Author
• 안토니신스키 [ Anthomy J. Sinskey | 메사츄세츠 공과대학 생물학과 ]

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576