• 대한화학회지
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• 제39권2호
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• pp.94-102
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• 1995

모세관 기체크로마토그래피에 의한 cyclodextrin 정지상들(PH-${\beta}$-CD, DA-${\beta}$-CD, TA-${\gamma}$-CD)을 이용하여 라세미 알코올들과 그 유도체들의 분리를 연구하였다. 실험에 사용한 모든 알코올들은 trifluoro acetic anhydride, acetic anhydride, trichloro acetic anhydride를 써서 유도화하였다. 거울상체들의 분리선택성은 acylation 시약의 형태에 상당히 의존하는 것을 알았다. 알코올과 그 유도체들의 광학분활에 대한 최상의 실험조건은 용질분자들의 극성에 따라 다르다. 그리고 키랄분리에 관해서 온도, 컬럼이 극성, 수소 결합력, 알코올과 CD 정지상의 입체효과 등의 의존에 관한 연구를 행하였다. 키랄 인식 기구는 키랄 정지상의 종류에 의존하지 않고, 라세미 알코올의 유도체화에 의존하는 것으로 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권2호
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• pp.216-220
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• 2004

${\beta}$-CD and CM- ${\beta}$-CD as chiral NMR shift agents were used to resolve the enantiomers of noradrenaline (NA). The stoichiometry of each complex formed between the CDs and the enantiomers of NA was found to be 1 : 1 through the continuous variation plots. The binding constants (K) of the complexes were determined from $^1H$ NMR titration curves. This result indicated that both ${\beta}$-CD and CM- ${\beta}$-CD formed the complexes with the S(+)-NA more preferentially than its R(-)-enantiomer. The K values for the complexes with ${\beta}$-CD ($K_{S(+)}$ = 537 $M^{-1}$ and $K_{R(-)}$ = 516 $M^{-1}$ was larger than those with CM- ${\beta}$-CD ($K_{S(+)}$ = 435 $M^{-1}$ and $K_{R(-)}$ = 313 $M^{-1}$), however, enantioselectivity (${\alpha}$) of S(+)- and R(-)-NA to CM- ${\beta}$-CD ( ${\alpha}$ = 1.38) was larger than that to ${\beta}$-CD ( ${\alpha}$ = 1.04), indicating that CM- ${\beta}$-CD was the better chiral NMR solvating agents for the recognition of the enantiomers of NA. Two dimensional rotating frame nuclear Overhauser enhancement spectroscopy (ROESY) experiments were also performed to explain the binding properties in terms of spatial fitting of the NA molecule into the macrocyclic cavities.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.415-419
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• 2006

방향족 에폭사이드 기질에 대한 입체선택적 가수분해능이 우수한 Rhodotorula glutinis의 epoxide hydrolase (EH)를 codon usage를 고려한 Escherichia coli 균주에서 고효율로 발현할 수 있었다. 효모인 R. glutinis와 박테리아인 E. coli에서의 codon usage 선호도를 분석하고 그 차이를 고려하여 E. coli 에서 잘 사용되지 않는 rare codon에 대한 tRNA유전자정보가 들어 있는 pRARE plasmid를 함유한 E. coli 균주인 Rosetta(DE3)pLysS를 숙주세포로 사용하였다. R. glutinis EH를 발현시킨 재조합 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide 혼합물과 반응시켰을 때, (R)-styrene oxide에 대한 입체선택적 가수분해활성이 wild type R. glutinis 대비 매우 향상됨을 관찰할 수 있었다. 또한 라세믹 기질로부터 입체적으로 고순도인 99% ee 값을 갖는 광학적으로 순수한 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제23권5호
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• pp.369-374
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• 2008

Rhdotorula glutinis epoxide hydrolase 유전자를 pColdI 벡터 와 pET-21b(+) 벡터에 재조합하여 제작한 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide에 대하여 회분식 가수분해 반응을 실시하였다. pET-21b(+)/RgEH 재조합 플라스미드 DNA를 가진 E. coli를 $15^{\circ}C$에서 저온 배양할 때 수용성 단백질 형태로 가장 많이 발현되었고, 입체선택적 가수분해 활성과 촉매 안정성이 가장 좋았다. 라세믹 styrene oxide 20 mM에 대하여 반응온도 $30^{\circ}C$에서는 반응시간 20분 동안에 수율 24.0%로 (S)-styrene oxide를 얻은 반면에, 반응온도를 $10^{\circ}C$로 낮추고 0.5% (w/v) Tween 20을 첨가하고 반응시키면 광학순도 99.0% ee 이상의 (S)-styrene oxide을 46.0%의 수율로 얻을 수 있었다. 최적조건에서 E 값은 6.68이었으며, 100 mM의 라세믹 styrene oxide에 대해서는 반응시간 50분에 이론 수율 50% 대비 40%의 높은 수율로 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.123-128
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• 2007

에폭사이드 가수분해 효소를 이용하여 라세믹 에폭사이드 기질로부터 광학활성 에폭사이드 또는 vic-diol을 제조하는 동력학적 분할법은 이론 수율이 50%로 제한된다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이론 수율 100%를 얻을 수 있는 다양한 생물전환 방법들이 최근에 개발되고 있다. 서로 상보적인 입체 및 위치특이성을 가진 에폭사이드 가수분해효소에 의한 광학수렴반응을 이용한 광학활성 vic-diol 제조법, 에폭사이드 가수분해효소가 촉발하는 cascade 반응을 통해 라세믹 haloalkyl 에폭사이드로부터 광학활성 epoxy alcohol 또는 THF를 제조하는 방법, ADH를 이용하여 haloketone을 환원시킨 다음 자발적인 cyclization 반응을 통해 광학활성 에폭사이드를 제조하는 방법들이 개발되었다. 이러한 방법들은 높은 광학순도를 가진 광학활성 물질들을 이론수율 100%로 제조할 수 있으므로 향후에 상업화 사례가 많아질 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.562-567
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• 2007

키랄성 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 입체선택적인 합성방법은 학술적으로나 산업적인 관점에서 대단히 흥미롭다. 본 연구에서는 염화탈륨(III) 및 염화철(III)을 함유한 고분자형의 키랄성 코발트 살렌 촉매를 새로이 합성하고 그 특성을 평가하였다. 합성한 촉매는 여러 종류의 라세믹 에폭사이드 유도체의 가수분해의 속도차에 의한 비대칭 고리열림반응과 페놀 친핵체에 한 에폭사이드 산소 고리 열림반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 합성이 용이한 고분자구조의 살렌착체 촉매는 물과 페놀류를 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 98% ee 이상을 나타낼 정도의 매우 높은 광학선택성을 보였다. 본 연구에서 적용한 촉매시스템은 키랄 에폭사이드, 1,2-디올 중간체 및 아릴옥시알코올 유도체의 제조에 매우 효과적이었다

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.543-548
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• 2002

Candida rugosa lipase를 이용하여 효소 농도, 반응온도, 알콜 농도 및 종류 등의 반응조건에 따른 racemic ibuprofen 에스테르화 반응의 초기반응속도, 전환율 그리고 입체 선택성 을 조사하였다. 제조된 S-(+)-ibuprofen alkyl ester는 황산을 촉매로 하는 가수분해반응에 의해 순수한 S-(+)-ibuprofen으로 전환되었다. 에스테르화 반응에서는 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 최대 활성을 보였으며, 그 이상의 온도에서는 효소의 활성 저하로 전환율과 enantiomeric excess값이 동시에 현격하게 감소하는 경향을 보였다. 알코올 농도가 증가할수록 알콜의 효소반응 저해제작용으로 인하여 초기반응속도가 감소하는 경향을 보였으며, 최종 전환율은 Ibuprofen와 Alcohol의 몰 비가 1/1에서 최고 값을 나타냈다. 알콜 종류에 따른 알코올 체인 길이가(C$_2$~C$_{10}$) 증가할수록 전환율은 증가하였는데, 특히 알코올 체인길이가 가장 큰 데칸올이 가장 높은 전환율을 보였다. 반응온도가 6$0^{\circ}C$ 이상의 높은 경우를 제외하고 에스테르화 반응 조건에 따라 입체 선택성 즉 enantiomeric excess의 큰 변화는 없었다. 화학적 가수분해 반응은 비교적 짧은 반응시간(3시간)내에 평형반응에 도달하였으며 알코올 체인 길이에 관계없이 거의 95% 이상의 높은 전환율 및 입체 선택성을 나타냈다. Lipase에 의한 ibuprofen 에스테르화 반응의 최적 조건과 화학적인 가수분해 반응을 통해서 racemic ibuprofen으로부터 높은 수율의 S-(+)-ibuprofen을 확보할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.315-325
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• 2016

A novel esterase gene, est7K, was isolated from a compost metagenomic library. The gene encoded a protein of 411 amino acids and the molecular mass of the Est7K was estimated to be 44,969 Da with no signal peptide. Est7K showed the highest identity of 57% to EstA3, which is an esterase from a drinking water metagenome, when compared with the enzymes with reported properties. Est7K had three motifs, SMTK, YSV, and WGG, which correspond to the typical motifs of family VIII esterases, SxxK, Yxx, and WGG, respectively. Est7K did not have the GxSxG motif in most lipolytic enzymes. Three additional motifs, LxxxPGxxW, PLGMxDTxF, and GGxG, were found to be conserved in family VIII enzymes. The results of the phylogenetic analysis and the alignment study suggest that family VIII enzymes could be classified into two subfamilies, VIII.1 and VIII.2. The purified Est7K was optimally active at 40ºC and pH 10.0. It was activated to exhibit a 2.1-fold higher activity by the presence of 30% methanol. It preferred short-length p-nitrophenyl esters, particularly p-nitrophenyl butyrate, and efficiently hydrolyzed glyceryl tributyrate. It did not hydrolyze β-lactamase substrates, tertiary alcohol esters, glyceryl trioleate, fish oil, and olive oil. Est7K preferred an S-enantiomer, such as (S)-methyl-3-hydroxy-2-methylpropionate, as the substrate. The tolerance to methanol and the substrate specificity may provide potential advantage in the use of the enzyme in pharmaceutical and other biotechnological processes.

• KSBB Journal
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2003

항진균제로 잘 알려진 아졸계 화합물인 이트라코나졸 전구체에 대한 광학선택성 lipase 생산균주 탐색을 수행하였다. 본 라세믹 기질을 선택적으로 가수분해하는 lipase 생산균주 인 Acinetobacter sp. SY-01 를 분리하였고, 효소 가수분해반응을 수행한 결과 본 라세믹 기질은 전환율이 74.8%에 도달하였을 때 95.6%의 ee값을 가지는 S-ester로 분할되었다. 전환율은 온도 $50^{\circ}C$, pH 7.0에서 가장 높게 나타났고, 광학선택성은 온도, pH에 의해 영향을 받지 않았다. 용매의 첨가에 의해 전환율은 감소하였으나 광학선택성은 약간 증가하였다. 기질농도가 증가함에 따라 광학선택성은 감소하였고, 이것은 가수분해반응 생성물에 의한 영향으로 확인되어 반응 생성물을 제거함으로써 광학선택성을 증가시킬 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.311-321
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• 2003

세균은 지방을 분해할 수 있는 다양한 리파제를 생산한다. 리파제는 반응조건에 따라서 지방의 합성도 수행할 수 있는데 , 이러한 효소반응과정에서 고도의 기질특이성과 위치특이성 및 입체특이성을 보이기 때문에 제약산업과 정밀화학산업에서 효소촉매로서 널리 사용되고 있다. 지금가지 200종류 이상의 리파제효소가 보고되었으며, 이것들은 효소생산기원과 아미노산 상동성을 기준으로 6개의 family로 분류된다. 지난 10년 간 세균 리파제 6종에 대한 3D구조가 밝혀졌다. 이것들은 모두 중심부분에$\alpha/\beta$폴딩구조와 세린, 히스티딘, 아스팔틴산으로 구성된 활성부위를 공통적으로 갖고 있다. 활성부위를 양친성 $\alpha$나선구조가 뚜껑처럼 덮고 있으며, 물과 오일의 경계면을 만나면, 이 뚜껑이 열리고 효소활성이 크게 증가하는 '계면활성화' 현상을 보인다. P. cepacia 리파제 구조에는 기질과 결합하는 4개의 포켓이 있는데 이중 하나는 옥시음이온 구멍이고, 다른 세 개는 기질의 sn-1, sn-2, sn-3 지방산과 결합하는 부위이다. 이 포켓의 크기와 방향 및 소수성정도에 의해서 효소의 기질특이성과 입체특이성이 결정된다. 현재 이러한 구조연구를 기반으로 사용목적에 따른 맞춤 효소를 생산하기 위한 효소 개량연구가 활발히 진행되고 있다.