• 제목/요약/키워드: 생화학 합성과정

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미선나무 품종 옥황 1호의 유전체를 활용한 Acteoside 생화학 합성과정 예측 및 확인 (Prediction and Identification of Biochemical Pathway of Acteoside from Whole Genome Sequences of Abeliophyllum Distichum Nakai, Cultivar Ok Hwang 1ho)

  • 박재호;시홍;한지윤;이정민;김용성;이준미;손장혁;안정좌;장태원;최지수;박종선
    • 융합정보논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.76-91
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    • 2020
  • 최근에 한국 고유종인 미선나무 (Abeliophyllum distichum Nakai; Oleaceae) 품종 옥황1호의 유전체가 성공적으로 해독되었다. Acteoside는 다양한 활성을 가지는 물질이며, 여러개의 생화학합성과정이 제시되어왔고, 이들을 통합 검토하여 정확한 생화학합성과정을 완성하였다. 유전체 데이터로부터 2차대사산물을 예측할 수 있는 MetaPre-AITM와 정확한 acteoside 생화학합성과정, InfoBoss Pathway Database를 활용하여, acteoside에 관여하는 모든 효소의 유전자를 옥황1호 유전체로부터 성공적으로 확인하였다. 이는 옥황1호는 acteoside 물질을 생산할 수 있는 가능성이 있음을 의미한다. 이에 고성능액체크로마토그래피를 사용하여 옥황1호의 캘러스 세포를 분석하여 acteoside과 이의 유도체인 isoacteoside를 확인하였다. 본 연구는 MetaPre-AITM은 유전체로부터 2차대사산물을 성공적으로 예측하였다. 이 방법은 화학물질보다 안정적인 DNA를 분석하여 2차 대사산물을 예측하는 효율적인 방법이 될 것이다.

혐기성 소화액에서 일산화탄소 소비특성 분석과 그 활용 방안 (Carbon Monoxide Consumption in Digestate and its Potential Applications)

  • 홍성구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제51권2호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Acetogen과 같은 일부 혐기성미생물은 소위 acetyl-CoA 경로에 의해 아세트산, 에탄올, 그리고 몇 가지 생화학 물질을 생산한다. 이 경로에서는 일산화탄소를 기질로 이용할 수 있다. 일산화탄소 이외에 수소가 이용될 수 있다. 즉 이들 미생물은 독립영양생물로서 이산화탄소와 태양광에너지를 이용하는 녹색식물과 비유될 수 있으며, 일산화탄소는 탄소원으로서 동시에 에너지원으로서 이용된다. 본 연구에서는 혐기성 소화액 중 아세트산을 생성하는 미생물이 존재한다고 가정하고, 일산화탄소와 수소가 주 가연성분인 합성가스를 공급하면 추가의 메탄이 생성가능성을 평가하였다. 혐기성 소화과정에서 발생되는 메탄은 주로 아세트산으로부터 만들어지므로 일산화탄소를 공급하는 경우 추가로 메탄이 생성될 것으로 추측할 수 있기 때문이다. 이를 확인하기 위하여 현재 운영중인 바이오가스 생산 설비로부터 얻은 혐기성 소화액을 생물반응조에 넣은 후, 합성가스를 순환-공급하여 가스 생산량의 변화 및 조성을 분석하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 일산화탄소만을 공급했을 때에는 이산화탄소의 생성으로 가스 생산량이 증가하였으나, 수소가 포함된 합성가스를 공급하였을 때에는 이산화탄소가 탄소원이로 소비되어 가스 저장도 내의 가스량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 가스화공정에 으해 얻어지는 합성가스는 온도와 가스 조성을 고러할 때, 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화조와 연계하면 소화조의 가온에 필요한 열을 공급할 수 있고 바이오가스 중 이산화탄소 농도를 낮추어 발열량을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

에폭사이드 가수분해효소에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산 (Epoxide Hydrolase-catalyzed Hydrolytic Kinetic Resolution for the Production of Chiral Epoxides)

  • 이은열
    • KSBB Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.321-325
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    • 2002
  • 광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가 가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다 EH에 대한생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.

분자공학 기반의 광학활성 에폭사이드 제조용 epoxide hydrolase 생촉매 개발 (Molecular Engineering of Epoxide Hydrolases for Production of Enantiopure Epoxides)

  • 김희숙;이은열
    • 생명과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.168-174
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    • 2006
  • 광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다. EH에 대한 생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매 활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.