구름버섯으로부터 개미산 생성 효소의 분리 및 기능 분석 = Characterization of Formate Dehydrogenase from Trametes versicolor
저자
이수연 ( Su-yeon Lee ) ; 장석윤 ( Seok Yoon Jang ) ; 이수민 ( Soo-min Lee ) ; 박미진 ( Mi-jin Park ) ; 양지윤 ( Jiyoon Yang )
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2021
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50-50(1쪽)
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지구온난화의 원인 물질로 알려져 있는 이산화탄소(Carbon dioxide, CO<sub>2</sub>)로부터 유용한 화합물로 전환하고자 하는 연구들이 시도되고 있으며 효소를 이용한 생물학적 전환 공정들이 보고되고 있다. Formate dehydrogenase(FDH)는 원래 개미산(formic acid)를 CO<sub>2</sub>로 산화시키는 효소로 알려져 있는데, 이 효소 반응의 가역성(환원반응)을 이용하여 CO<sub>2</sub>로부터 개미산을 생산하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 목재부후균 유래 FDH를 분리하여 이산화탄소로부터 개미산을 생성하고자 하였다. 목재부후균 중 백색부후균에 속하는 구름버섯(Trametes versicolor )을 국립산림과학원에서 분리하였으며 Internal Transcribed Spacer(ITS) 분석을 통해 종을 확인하였다. T. versicolor 균사로부터 FDH 유전자를 분리하기 위해 프라이머(Forword: 5’-TGTACTATGCTCACTTCCACCA-3’ and Reverse: 5’-CTCATCCCACGGTTACAGG-3’)를 사용하였고 pCR2.1-TOPO (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) 벡터에 sub-cloning하여 염기서열 확보한 결과 약 42kDa의 단백질 사이즈를 유추할 수 있었다. 이후 TvFDH의 발현을 위해 in vitro 상에서 반응이 가능한 무세포 단백질 합성 시스템(cell-free protein synthesis) 시스템을 이용하였다. pCR2.1-TOPO 복제 플라스미드 재조합된 TvFDH 유전자는 제한효소 BamH1, Not1으로 처리하였고 동일한 효소로 절단된 단밸질 발현벡터 pBIVT-N-terminal hexa histidine에 T4 DNA 리가아제를 이용하여 접합시켰다. 이렇게 재조합된 플라스미드는 cell-free protein synthesis kit(Bioneer, Korea)를 이용하여 단백질 발현을 시도하였다. Kit 매뉴얼에 따라 3시간 반응 후, 12% SDS-PAGE gel을 이용하여 단백질 발현을 확인하였다. 결과적으로 대조구와 비교하였을 때 TvFDH를 처리한 실험구에서 예상 단백질 사이즈(42kDa)의 발현량이 증가하는 것을 확인하였다. 현재 Ni-NAT 정제 과정을 거쳐 분리한 단백질을 이용하여 효소활성 및 개미산으로의 전환율을 확인 중에 있다.
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