Abstract
Recently, Candida antarctica lipase B (CalB) draws attention from industries for various applications for food, detergent, fine chemical, and biodiesel, because of its characteristics as an efficient biocatalyst. Since many industrial processes carry out in organic solvent and at high temperature, CalB, which is stable under harsh condition, is in demand from many industries. In order to reform CalB promptly, the expression system which has advantages of ease to use and low cost for gene libraries screening was developed using E. coli. The E. coli strains, Rosettagami with competence for enhanced disulfide bond formation, Novablue, and $DH5{\alpha}$, were exploited in this study. To obtain the soluble CalB, the pCold I vector expressing the cloned gene at $15^{\circ}C$ and the chaperone plasmids containing groES/groEL, groES/groEL/tig, tig, dnaK/dnaJ/grpE, and dnaK/dnaJ/grpE/groES/groEL were used for coexpression of CalB and chaperones. The colonies expressing functional lipase were selected by employing the halo plate containing 1% tributyrin, and the CalB expression was confirmed by SDS-PAGE. E. coli Rosettagami and $DH5{\alpha}$ harbouring groES/groEL chaperones were able to express soluble CalB effectively. From a facilitative point of view, E. coli $DH5{\alpha}$ is more suitable for further mutation study.
본 연구에서는 현재 산업적 응용이 활발하게 이루어지고 있고, 여러 장점을 지닌 효소인 Candida antarctica에서 유래된 lipase B (CalB)의 신속한 개질을 위해 취급이 용이한 E. coli를 이용하여 CalB 발현시스템을 구축하였다. E. coli 발현 시스템에서 효소활성을 지니지 못하는 내포체를 생성하는 단점을 지니고 있어, soluble한 형태의 CalB 생성을 위해 저온 발현이 가능한 pCold I vector와 단백질 접힘을 도와주는 chaperone을 사용하여 CalB를 발현하였다. Liu 등(17)은 E. coli Origami2와 B, 그리고 $DH5{\alpha}$를 실험한 결과, Origami 균주에서만 CalB에 의한 halo의 형성이 관찰되었으나, 동 연구에서는 실험한 3종의 균주와 5종의 chaperone plasmid중 Rosettagami와 $DH5{\alpha}$에서 groES/groEL chaperone이 CalB와 동시에 발현되면 soluble한 형태의 Cal B가 발현됨을 관찰할 수 있었다. 또한 신속한 CalB의 발현시스템을 구축하기 위해서는 유전자 조작의 용이성 및 안정성에서 우월한 $DH5{\alpha}$가 Rosettagami에 비해 soluble한 CalB의 발현에 더욱 적합한 균주임이 관찰되었다. 즉 재조합 pCold plasmid와 pGro7 plasmid (groES/groEL)로 형질이 전환된 $DH5{\alpha}$가 CalB 발현시스템에 가장 적합하다.