| 초록 |
□ 연구개요 • 이소플라본 생합성 관련 우수 유전자 발굴 • 대장균 시스템에서 P450 family 유전자인 이소플라본 생합성 유전자(IFS) 및 전자전달 유전자(P450 reductase)의 기능적 발현 • 대장균에서 이소플라본 생합성을 위한 이소플라본 생합성경로 도입 및 생합성 유전자의 최적 발현 조합 선발 • 이소플라본 생합성 최적화된 대장균 균주개발 • 대장균 시스템을 이용하여 이소플라본 생산을 위한 배양방법의 최적화 □ 연구 목표대비 연구결과 • 대장균내의 tyrosine 생합성 관련 유전자들의 돌연변이 유발로 tyrosine 과생산 균주를 개발하였음 • Tyrosine 과생산 돌연변이체와 더불어 tyrosine 생합성 관련 유전자들의 과발현 벡터제작(ppsA, tktA, aroG, tyrA)를 구축하였음 • Tyrosine 생합성에 관여하는 유전자들 중에 feed back inhibition 에 관여하는 유전자들의 resistance 돌연변이 제작과 이를 이용한 aroG<supFBR</sup, tyrA<supFBR</sup 돌연변이 발현벡터 제작과 p-coumaric acid 생산 벡터를 구축 하였음. • 상기에 구축된 균주들을 대상으로 tyrosine 및 p-coumaric acid 생산량을 확인 하였음. • p-Coumaric acid로부터 naringenin 생합성법을 확립하기 위해 4CL 및 CHS유전자 선발, CoA(Coenzyme A)의 생합성을 증가시킬 수 있는 균주 개발, Malonyl-CoA의 생합성 증가를 위한 관련유전자 과발현을 통하여 p-coumaric acid로부터 narigenin의 생산연구를 수행하였음. • Naringenin으로부터 genisetin 생합성법을 확립하기 위해 식물과 미생물로부터 이소플라본 생합성 관련 유전자 클로닝 및 발현벡터 제작과 대장균에서 IFS와 P450 reductase 유전자를 fusion 함으로써 기능적 발현을 통하여 naringenin으로부터 genistein의 생합성을 확인하였음. • 포도당으로부터 이소플라본 전합성 생합성 경로구축을 통해 이소플라본의 전합성 가능성을 확인하였음. • p-Coumaric acid 또는 naringenin으로부터 genistein생합성 배양조건을 확립 하였음. □ 연구개발결과의 중요성 • Tyrosine 과생산 대장균 균주는 플라보노이드, 레스베라트롤, 알칼로이드, 안토시 아닌, hydroxy cinnamic acid 및 이들의 유도체 등과 같은 다양한 생리활성물질의 생합성에 이용 가능 • 이소플라본 생합성에서 개발한 유전자 발현의 조절을 통해 중간대사체 조절 비법은 다른 화합물을 생합성에 응용 가능 • 향후, 이소플라본 생산 균주를 개량한다면 기능성 식품, 의약품, 화장품 등의 고부 가가치 제품 개발의 원료로 제공될 수 있음 • 알려지지 않은 genistein의 생리활성을 탐색 및 화학적 또는 생물학적 방법을 이용하여 이소플라본 유도체의 생합성에 이용할 수 있음 • 공조배양시스템은 생합성 중에 대사정체현상을 줄여 최종산물의 증가시킬 수 있기 때문에 다른 생리활성물질의 생합성에 응용 가능 (출처 : 요약문 2p) |
