¿ÞÂÊ ¸Þ´º ŸÀÌƲ À̹ÌÁö
Áֿ伺°ú

Home < Áֿ伺°ú < Áֿ伺°ú

       À¯ÀüÀÚ È¸·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÃÊ°í¼Ó ÀÚ¿ø Ž»ö ½Ã½ºÅÛ
               
       ISBC        2018.08.21 16:21        2973
 

À¯ÀüÀÚ È¸·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÃÊ°í¼Ó ÀÚ¿ø Ž»ö ½Ã½ºÅÛ

Çѱ¹»ý¸í°øÇבּ¸¿ø ¹ÙÀÌ¿ÀÈ­Çבּ¸¼¾ÅÍ À̽±¸ ¹Ú»ç


Toward a Generalized and High-throughput Enzyme Screening System Based on Artificial Genetic Circuits, ACS Synthetic Biology, 2014, dx.doi.org/10.1021/sb400112u


1. ¿¬±¸¹è°æ


Áö±¸¿Â³­È­³ª È­¼®±â¹Ý ÀÚ¿øÀÇ °í°¥Àº Àηù°¡ Á÷¸éÇÑ °¡Àå ½Ã±ÞÇϸ鼭µµ Ç®±â ¾î·Á¿î ¹®Á¦ Áß Çϳª¶ó°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÇöÀç ¹ÙÀÌ¿À³ª ž籤 µîÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ´ëüÀÚ¿ø¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ È°¹ßÈ÷ ÀÌ·ç¾îÁö°í Àִµ¥ ±× Áß ¹Ì»ý¹°°ú È¿¼ÒÃ˸Ÿ¦ È°¿ëÇÑ À¯¿ë È­Çй°Áú »ý»êÀº ¼®À¯ À¯·¡ È­Çй°ÁúÀ» °øÇØ ¾øÀÌ ´ëü »ý»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â ÀåÁ¡ ¶§¹®¿¡ ¼¼°èÀûÀ¸·Î Å©°Ô ÁÖ¸ñÀ» ¹Þ°í ÀÖ´Ù[1,2]. »ó±âÀÇ ¼®À¯È­Çлê¾÷ ´ëü »ý¸í°øÇÐ ±â¼úµéÀº ¡°White biotechnology¡±·Î ºÐ·ùµÇ°í ÀÖ°í, ÀÌ·¯ÇÑ White biotechnology ±â¹Ý »ê¾÷ÀÇ °æÁ¦¼ºÀ» ³ôÀ̱â À§Çؼ­´Â ¸ðµç »ý¹°°øÁ¤À» ±¸¼ºÇÏ´Â »ýÈ­ÇÐ ¹ÝÀÀÀÇ ÇÙ½É ¿ä¼ÒÀÎ È¿¼ÒÀÇ °³·®°ú ½Å±Ô È¿¼ÒÀÇ ¹ß±¼ÀÌ ÇʼöÀÌ¸ç º» ¿¬±¸ÁøÀº ÀÌ·¯ÇÑ È¿¼Ò°øÇÐ Çٽɱâ¼ú ÁßÀÇ ÇϳªÀÎ ±â´É ±â¹Ý Ž»öÀÛ¾÷À» ÃÊ°í¼ÓÀ¸·Î ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ´Â À¯ÀüÀÚȸ·Î±â¼úÀ» °³¹ßÇÏ¿´´Ù (Genetic Enzyme Screening System, GESS). ƯÈ÷ ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐÀû °³³äÀ» µµÀÔÇÏ¿© ±× ±¸¼º ºÎÇ°µéÀÇ Æ¯Â¡ Æľǰú ÇÔ²² ÀÔ·Â ¹× Çü±¤À» ÀÌ¿ëÇÑ Ãâ·ÂÀ» Á¤·®ÀûÀ¸·Î Á¤¸³ÇÔÀ¸·Î½á ³ôÀº È®À强À» °®°Ô ÇÏ¿´´Ù. ¶ÇÇÑ °¡Àå dzºÎÇÑ È­Çй°ÁúÀÇ ÇϳªÀÎ phenol·ù ¹°ÁúÀÇ °¨Áö¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î ÇÔÀ¸·Î½á, GESS ´ÜÀÏ ¹æ¹ýÀ¸·Î ´Ù¾çÇÑ È¿¼Ò¸¦ °ËÃâ ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¹ü¿ë¼ºÀ» È®º¸ÇÏ¿´´Ù. ½ÇÁ¦·Î ÀÌ ½Ã½ºÅÛÀÌ tyrosine phenol-lyase, ¥â-glucosidase, lipase, cellulase, methyl parathion hydrolase (MPH) µîÀÇ ´Ù¾çÇÑ È¿¼Ò¸¦ °¨ÁöÇÒ ¼ö ÀÖÀ½À» º¸¿´À¸¸ç ¸ÞŸÁö³ðÀ¸·ÎºÎÅÍ ½Å±Ô alkaline phosphatase¸¦ °ËÃâÇÏ¿© ±× À¯¿ë¼ºÀ» Áõ¸íÇÏ¿´´Ù.


2. ¿¬±¸°á°ú


¼¾¼­ ȸ·Î ¼³°è ¹× Á¤·®È­

ÀÌ ½Ã½ºÅÛÀÇ ÇÙ½ÉÀº dmpR À¯ÀüÀÚ°¡ phenolÀ» °¨ÁöÇÏ¿© ÇÏÀ§ gfp Çü±¤ À¯ÀüÀÚÀÇ ¹ßÇöÀ» °³½Ã½ÃÅ°´Â °ÍÀÌ´Ù. Áï ¿ÜºÎ¿¡¼­ phenol generating substrates¸¦ ÀÔ·ÂÀ¸·Î ÁÖ¾úÀ» ¶§ ¼¼Æ÷ ³»¿¡ ÀÌ È­ÇÕ¹°À» ºÐÇØÇÏ¿© phenolÀ» ¸¸µé¾î³»´Â È¿¼Ò(target)°¡ Á¸ÀçÇÑ´Ù¸é ÇØ´ç ¼¼Æ÷°¡ Çü±¤À» º¸ÀÌ´Â ¿ø¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© °ü½É È¿¼ÒÀÇ È°¼º À¯¹« ¹× ¼öÁØÀ» ÆÇ´ÜÇÏ´Â ±â¼úÀÌ´Ù (±×¸² 1, ÁÂ). ¶ÇÇÑ ¼¾¼­ ½Ã½ºÅÛ ÀÛµ¿ÀÇ ÃÖÀûÈ­¿Í Á¤·®È­¸¦ À§Çؼ­ ¹è¾ç Á¶°Ç ¹× phenolÀÇ ³óµµ¿¡ µû¸¥ Çü±¤ ¹ßÇöÀÇ Á¤·®È­¸¦ ¼öÇàÇÏ¿´´Ù (±×¸² 1 ¿ì).


±×¸² 1. (ÁÂ) GESS ½Ã½ºÅÛÀÇ ÇÙ½É ¸ÞÄ¿´ÏÁò. ¿ÜºÎ Input °ú Target È¿¼Ò°¡ Á¸ÀçÇÒ ¶§ PhenolÀ» ¸¸µé¾î³»´Â AND °ÔÀÌÆ® Çϳª¿Í phenol°ú dmpRÀÌ Á¸ÀçÇÒ ¶§ EGFP¸¦ ¹ßÇö½ÃÅ°´Â ¶Ç ´Ù¸¥ AND °ÔÀÌÆ® µÎ °³·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ´Ù. (¿ì)


¼¾¼­ ÀÛµ¿ °ËÁõ ¹× ÀÀ¿ë

ÀÌ·¸°Ô ±¸ÇöµÈ ¼¾¼­ÀÇ ½ÇÁ¦ È¿¼Ò °øÇÐÀû ÀÀ¿ëÀ» À§Çؼ­ Á¤»óÀûÀ¸·Î °ü½É È¿¼ÒÀÇ È°¼ºÀ» °¨ÁöÇÒ ¼ö ÀÖ´ÂÁö °ËÁõÇÏ¿´´Ù. TyrosineÀº tyrosine phenol-lyase (TPL)¿¡ ÀÇÇؼ­ ammonium°ú pyruvate ±×¸®°í phenol·Î ºÐÇصȴ٠(±×¸² 2 »ó´Ü). GESS´Â ÀÌ·¸°Ô ºÐÇØµÈ phenolÀ» °¨ÁöÇÏ¿© TPL È°¼º È¿¼Ò¸¦ °¡Áø ¼¼Æ÷°¡ Çü±¤À¸·Î ¸íÈ®È÷ ºÐ¸® µÇ´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇß´Ù (±×¸² 2 ÇÏ´Ü).


±×¸² 2. (»ó´Ü) TyrosineÀ» ºÐÇØÇÏ¿© phenol, pyruvate, ammoniumÀ¸·Î ºÐÇØÇÏ´Â TPL È¿¼Ò. (ÇÏ´Ü) GESS ½Ã½ºÅÛÀ¸·Î tpl À¯ÀüÀÚ¸¦ º¸À¯ÇÑ ¼¼Æ÷¿Í ±×·¸Áö ¾ÊÀº ¼¼Æ÷¸¦ ¸íÈ®È÷ ºÐ¸® °¡´É.


TPL¿Ü¿¡ lipase, cellulase, MPH µîÀÇ È¿¼Òµé¿¡ ´ëÇÑ ¼¼Æ÷ ³» È°¼ºµµ °ËÁõÇÏ¿´À¸¸ç ¸¶Áö¸·À¸·Î ½ÇÁ¦ À¯¿ëÇÑ ½Å±Ô È¿¼Ò¸¦ ã±â À§ÇÏ¿© ´ë±Ô¸ð ¸ÞŸÁö³ð ¶óÀ̺귯¸®¸¦ Á¦ÀÛÇÏ°í GESS½Ã½ºÅÛÀ» ÀÌ¿ëÇØ phosphataseÀÇ È°¼ºÀ» °®´Â ¼¼Æ÷¸¦ °ËÃâÇÏ¿´´Ù (±×¸² 3). ÀÌ·¸°Ô °ËÃâ µÈ phosphataseÀÇ ´Ü¹éÁú ¼­¿­À» ºÐ¼®ÇÏ¿© ±âÁ¸ ¾Ë·ÁÁø alkaline phosphatase (AP from Sphingomonas sp.)¿Í ¾à 59%ÀÇ »óµ¿¼ºÀÌ ÀÖÀ½À» È®ÀÎÇÏ°í ÀÌ´Â ½Å±Ô phosphatase È¿¼ÒÀÓÀ» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù. 


±×¸² 3 GESS¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¸ÞŸÁö³ð¿¡¼­ ½Å±Ô AP È¿¼Ò¸¦ °ËÃâÇÏ´Â °úÁ¤



3. ¿¬±¸ÀÇ ¼º°ú ¹× ÀÇÀÇ


Áö³­ 10³â°£ ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐÀÇ ¹ß´Þ·Î ´Ù¾çÇÑ ±¸Á¶ÀÇ È¸·Î°¡ °³¹ßµÇ¾îÁ® ¿Ô°í ÀÌÁ¦ »ê¾÷ÀûÀ¸·Î °¡Ä¡ ÀÖ´Â ÀÀ¿ë ¿¬±¸µéÀÌ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù [3-6]. ÀÌ¿¡ º» ¿¬±¸½Ç¿¡¼­µµ ½Ç¿ëÀûÀÎ À¯ÀüÀÚ È¸·ÎÀÎ GESS¸¦ °³¹ßÇÏ¿©, È¿¼Ò °øÇп¡ ÇʼöÀûÀÌÁö¸¸ ³ëµ¿/½Ã°£ Áý¾àÀûÀÎ ¿ì·®È¿¼Ò Ž»ö °øÁ¤À» 106cells/day ÀÌ»óÀÇ ÃÊ°í¼ÓÀ¸·Î ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Çõ½ÅÀûÀÎ ±â¼úÀ» °³¹ßÇߴٴµ¥ °¡Àå Å« ÀÇÀÇ°¡ ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ Á¤·®ÀûÀ̸鼭µµ ´ÜÀÏ ¹æ¹ýÀ¸·Î ´Ù¾çÇÑ È¿¼Ò¸¦ °ËÃâ ÇÒ ¼ö À־ ³ôÀº ¹ü¿ë¼ºµµ °®Ãß°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ À¯ÀüÀÚȸ·Î±â¼úÀº ¹æ´ëÇÑ À¯ÀüÀÚ¿øµé·ÎºÎÅÍ ½Å±Ô »ê¾÷¿ë È¿¼Ò ¹× ´ë»ç°æ·Î¸¦ ¹ß±¼Çϰųª ºÐÀÚÁøÈ­¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ´Ü¹éÁú °³·®¿¬±¸¿¡ Æø³Ð°Ô È°¿ëµÉ °ÍÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ GESSÀÇ ±¸¼º ºÎÇ° ¹× ÀÔÃâ·ÂÀÌ Àß Á¤ÀǵǾî ÀÖÀ¸¹Ç·Î À̸¦ ü°èÀûÀ¸·Î È®Àå ¹× ÀÀ¿ëÇÏ´Â ¼³°è ½Ã½ºÅÛÀ» ±¸ÃàÇÏ¸é ±Ã±ØÀûÀ¸·Î´Â ¿¹Ãø °¡´ÉÇÑ ´Ù±â´É À¯ÀüÀÚ È¸·Î¸¦ ±¸ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾î ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐÀ» ±â¹ÝÀ¸·Î ÇÑ »ý¹° »ê¾÷ÀÇ ¹ßÀü¿¡ Å©°Ô ±â¿©ÇÒ °ÍÀÌ´Ù. ³¡À¸·Î º» ¿¬±¸¸¦ Áö¿øÇØ ÁֽŠ±Û·Î¹úÇÁ·ÐƼ¾î ¹ÙÀÌ¿ÀÇÕ¼º»ç¾÷´Ü¿¡ °¨»çµå¸®¸ç º» ±â¼úÀÇ ½Ç¿ëÈ­ ¹× È®ÀåÀ» ÅëÇÏ¿© ´õ¿í ¹ßÀüµÈ ¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇÒ °ÍÀ» ¾à¼Óµå¸®´Â ¹ÙÀÌ´Ù.


Âü°í¹®Çå

1. Wohlgemuth, R. (2010) Biocatalysiskey to sustainable industrial chemistry. Curr. Opin. Biotechnol. 21, 713−724.
2. Lorenz, P., and Eck, J. (2005) Metagenomics and industrial applications. Nat. Rev. Microbiol. 3, 510−516.
3. Steele, H. L., Jaeger, K.-E., Daniel, R., and Streit, W. R. (2008) Advances in recovery of novel biocatalysts from metagenomes. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 16, 25−37.
4. Uchiyama, T., Abe, T., Ikemura, T., and Watanabe, K. (2004) Substrate-induced gene expression screening of environmental metagenome libraries for isolation of catabolic genes. Nat. Biotechnol. 23, 88−93.
5. Williamson, L. L., Borlee, B. R., Schloss, P. D., Guan, C., Allen, H. K., and Handels man, J. (2005) Intracellular screen to identify metagenomic clones that induce or inhibit a quorum-sensing biosensor. Appl. Environ. Microbiol. 71, 6335−6344.
6. Uchiyama, T., and Miyazaki, K. (2010) Product-induced gene expression, a product responsive reporter assay used to screen metagenomic libraries for enzyme encoding genes. Appl. Environ. Microbiol. 76, 7029−7035.










Total:45 page:(3/3)
13 Á¤º¸ ISBC ¹ÚÅ׸®¾Æ ¿Ü¸·¼ÒÆ÷ü ±â¹Ý Ç×¾Ï Ä¡·á¿ë Ç¥ÀûÇü ¾à.. 18.08.30 3457
12 Á¤º¸ ISBC ÇÕ¼º »ý¹°ÇÐÀ» ÀÌ¿ëÇÑ Ãµ¿¬¹° Á¶ÇÕ »ýÇÕ¼º ±â¼úÀÇ.. 18.08.28 4155
11 Á¤º¸ ISBC ½´ÆÛ ¸®ÆľÆÁ¦ : ´Ù¾çÇÑ ±â´ÉÀÇ ÆéŸÀ̵å¿Í È¿¼Ò.. 18.08.28 3412
10 Á¤º¸ ISBC Leucine Zipper¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¼¼Æ÷ ³» ´Ü¹éÁú º¹ÇÕü .. 18.08.28 2154
9 Á¤º¸ ISBC ºû¿¡ ÀÇÇÑ Tetracycline ÀÇ Tet Repressor ´Ü¹é.. 18.08.23 2352
8 Á¤º¸ ISBC ´ëÀå±Õ ¹æÇâÁ· ¾Æ¹Ì³ë»ê »ýÇÕ¼º °æ·ÎÀÇ ´ë»ç°øÇÐ.. 18.08.21 2834
7 Á¤º¸ ISBC À¯ÀüÀÚ È¸·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÃÊ°í¼Ó ÀÚ¿ø Ž»ö ½Ã½ºÅÛ 18.08.21 2974
6 Á¤º¸ ISBC »ýü³» ¾ÈÁ¤¼º°ú ¼¼Æ÷ ƯÀ̼ºÀÌ ÁõÁøµÈ Ç×±ÕÆéŸ.. 18.08.21 4036
5 Á¤º¸ ISBC FPP synthase À¶ÇմܹéÁú ±¸ÃàÀ» ÅëÇÑ ´ëÀå±Õ¿¡¼­.. 18.08.21 2490
4 Á¤º¸ ISBC Ç×±Õ ÆéŸÀ̵å ÁßÇÕüÀÇ ´ëÀå±Õ Ç¥¸é ¹ßÇö ¹× ÀÌ.. 18.08.20 3241
3 Á¤º¸ ISBC Æú¸® ±Û·çŸ¹Î ÅðÇ༺ ³úÁúȯ ´Ü¹éÁúÀÎ ATXN1°ú C.. 18.08.20 3034
2 Á¤º¸ ISBC ´ëÀå±Õ¿¡¼­ Àΰø sRNA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ sRNA-¸Å°³ À¯ÀüÀÚ.. 18.08.20 3150
1 Á¤º¸ ISBC ÇÕ¼º Á¶Àý RNA¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ´ëÀå±ÕÀÇ ´ë»ç °øÇÐ ¿¬±¸ 17.01.10 3887
[1] [2] [3]