• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.177-183
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• 2015

$\text\tiny{D}$-Psicose 3-Epimerase (DPE)는 $\text\tiny{D}$-Fructose의 C3 Epimerase로써 $\text\tiny{D}$-Fructose를 $\text\tiny{D}$-Psicose로 전환해 주는 효소이다. $\text\tiny{D}$-Psicose는 설탕 대신 사용하는 감미료로 몸에 흡수되지 않아 칼로리가 없다고 알려져 있고 자연에서는 오로지 DPE에 의해서만 생산되는 희귀당이다. 이에 따라 DPE를 통한 $\text\tiny{D}$-Psicose 대량생산의 필요성이 대두되고 있는 등 이 분야에 대한 관심이 뜨거운 실정이다. 본 연구팀은 이 당과 관련된 작용기작 연구를 수행하기 위하여 아직 단백질 3차구조가 알려지지 않은 Clostridium hylemonae DPE (chDPE) 단백질의 3차 구조예측 연구를 수행 하였다. 우리는 HHsearch를 이용하여 agrobacterium tumefaciens의 DPE 외 2개의 구조를 호몰로지 모델링 연구를 위한 주형으로 선정하였다. 다음으로 PROMALS3D를 이용하여 주형들과 chDPE의 multiple sequence alignment를 수행하였고 이를 바탕으로 3차구조 예측 연구를 수행 하였다. 예측된 구조를 검증하기 위하여 ProSA와 Ramachandran plot분석을 이용하였고 Ramachandran plot에서 단백질의 94.8%에 해당하는 잔기들이 favoured regions에 위치하였다. ProSA에서는 Z-score값이 -9.3으로 X-선 결정학이나 핵자기 공명법으로 밝혀진 구조들에서 관측되는 범위 내에 위치하였다. 나아가 예측된 구조에 $\text\tiny{D}$-Psicose와 $\text\tiny{D}$-Fructose의 결합모드를 규명하기 위하여 도킹을 시도하였다. 이번 연구를 통하여 chDPE의 구조를 예측 할 수 있었고 이를 바탕으로 이 단백질의 기능을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 식품산업과 영양
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• 제2권1호
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• pp.16-21
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• 1997

Microbial of enzymatical methods are suitable for production of rare monosaccharides. Using oxidation and reduction ability of Microorganisms, various rare ketoses and polyols can be produced, for example D-tagatose from galagtitol by Enterobacter agglomerans strain 221e. L-tagatose from galactitol by Klebsiella pheumonias strain 40b, L-psicose from allitol by Gluconobacter frateurii IFO 3254, D-talitol from d-tagatose by Aureobasidium pullulans strain 113B, allitol from D-psicose by Enterobacter agglomerans strain 221e and so on. We can produce various rare aldoses and ketoses using aldose isomerases, for example L-galactose from L-tagatose by D-arabnose isomerase, and L-ribose from L-ribulose by L-isomerase, and so on. D-Tagatose 3-epimerase of Pseudomonas sp. ST-24 is very useful for preparationof various rare ketoses, for example D-psicose from D-fructose, D-sorbose from D-tagatose, L-fructose, from L-psicose and so on. Using polyol dehydrogenases, aldose isomerases and D-tagatose 3-epimerase, we can design the suitable for production of a certain rare monosaccharide from a suitable substrate.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권4호
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• pp.647-650
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• 2006

D-Psicose 3-epimerase (DPE) catalyzes the interconversion of D-fructose to D-psicose by epimerizing the carbon-3 position. The DPE from Agrobacterium tumefaciens was cloned and expressed in Escherichia coli. The expressed enzyme was purified by affinity chromatography on an IMAC, gel filtration chromatography on a Sephacryl S-300 HR, and anion-exchange chromatography on a RESOURCE Q. The molecular mass of the purified enzyme was estimated to be about 135 kDa by Superdex 200 gel filtration chromatography, corresponding to a homotetramer. The enzyme produced crystals suitable for X-ray diffraction to a $2.0{\AA}$ resolution at 100 K. The crystals were found to belong to the orthorhombic space group $P2_12_12_1$, with unit-cell parameters a=102.4, b=113.0, and $c=131.8{\AA}$. In addition, the calculated packing parameter $(V_m)$ was $2.79{\AA}^3/Da$, the solvent content was 55.92%, and an asymmetric unit consisted of four monomers.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1545-1553
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• 2018

희소당(Rare Sugars)은 국제희소당학회(International Society of Rare Sugars, ISRS)에 의해 지구상에 극히 소량 존재하는 단당류 또는 단당 유도체로서 정의되어 있으며, 희소당이 보유하고 있는 저칼로리, 항암, 항염증 및 항산화와 같은 유용한 생리활성으로 인해 현대산업분야에서 높은 주목을 받고 있는 차세대 기능성 신소재이다. 희소당은 자연계에 존재의 희소성으로 인해 희소당의 원활한 공급을 위한 희소당 생산 연구는 무엇보다도 중요한 연구로서 인식되어져 있다. 일반적으로 희소당은 화학적 방법과 미생물 유래 효소를 이용한 생물학적 방법으로 생산이 가능한데, 친환경적이며 생산공정도 안전한 생물학적 방법이 최근에 많은 주목을 받고 있다. 현재까지 희소당은 약 50종류 이상이 보고되어져 있는데 저칼로리, 항산화, 설탕 유사 감도 및 감미 특성으로부터 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose가 특히 많은 주목을 받고 있는 희소당으로서 알려져 있다. 본 연구에서는 식품산업 및 의약산업을 비롯하여 다양한 산업분야에서 향 후 높은 활용성이 기대되는 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose에 대한 미생물 유래 효소를 이용한 생물전환 생산에 대하여 보고를 하고자 한다.