Enzymatic in vitro glycosylation using peptide-N-glycosidase F

The possibility of the enzymatic in vitro glycosylation using peptide-N-glycosidase F was examined. Oligosaccharide chains in the glycoproteins are important for the biological activity, solubility, immunogenecity, recognition, and prevention of degradation. After 4 h incubation of deglycosylated glycoprotein with excess glucose oligomer and ammonia in acetone at $50^{\circ}C$, upper shift of protein band was observed on SDS-PAGE. And the different deglycosylation characteristics of glucose oxidase and fetuin were investigated.

재조합 단백질 생산에서 문제가 되고 있는 번역 후 과정인 glycosylation 을 in vitro 상에서 수행하였다. 원핵생물 시스템에서 재조합 단백질을 생산하고, 이후 효소를 이용하여 올리고당을 붙여 원래의 당단백질과 유사한 단백질을 생산하는 것이 산업적으로 경쟁력을 가질 수 있으므로 이를 위하여 glucose oxidase와 fetuin을 모델 당단백질로, 가수분해 효소인 peptide-N-glycosidase F 의 역반응 활성을 이용하여 glycosylation 을 시도하였다. 역가수분해로의 평형 이동을 위하여 그 기질인 올리고당과 암모니아를 과량 첨가하고, 반응 온도를 높였다. Glucose oxidase의 경우에는 denaturation 했을 때 완전한 deglycosylation 이 일어났지만, fetuin의 경우에는 그렇지 못했다. Glucose oxidase 의 glycosylation 은 수용액상에서는 불가능 했지만 acetone 을 media로 사용하여 $50^{\circ}C$에서 4 시간동안 반응시켰을 때 SDS-PAGE 분석 결과 reglycosylation이 일어나 단백질 밴드가 위로 올라감을 관찰할 수 있었다.