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대장균에서의 Candida antarctica lipase B 최적 발현

Functional expression of CalB in E.coli

한국생물공학회지 2008년 23권 5호 p.445 ~ 448


Abstract

생명공학분야에서 매우 중요한 효소 중에 하나인 lipase는 여러 산업에 유용하게 사용되고 있다. lipase를 선별하기 위해서는 최적화된 발현 시스템이 필요하다. 많은 발현 시스템 중에 E.coli 발현 시스템은 바람직한 특성을 갖는 효소를 스크리닝하거나, 선별된 변이체들의 특성을 확인하는 데에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜 줄 것이다. 본 연구에서는 그 중에 BL21와 OrigamiB에서 CalB를 발현하였다. 그 결과 BL21 균주에서 발현된 CalB는 대부분이 불용성의 inclusion body를 형성하고, 전혀 활성을 나타내지 않았다. 이전의 타연구와 더불어 이 결과에서 E.coli 균주에서 CalB의 기능적 발현이 상당히 어렵다는 것을 알 수 있다. 특히 불용성의 inclusion body형성과 lipase의 세포에 대한 유독성이 원인이 될 수 있다. 그러나 BL21와 비교해보면, OrigamiB에서 발현된 CalB 또한 많은 양의 inclusion body를 형성하지만, lipase의 주요 특성중의 하나인 가수분해 활성이 상당하게 나타나는 것을 알 수 있다. lipase의 구조 형성을 도와주는 변형된 OrigamiB와 저온유도시스템인 pCold 플라스미드를 사용했기 때문이다. 이처럼 균주나 플라스미드의 선택, 유도조건의 변경 등의 여러 연구를 통하여 유용한 효소를 선별할 수 있다.

Candida antarctica lipase B (CalB) is an efficient biocatalyst for many organic synthesis reactions. To make full use of CalB, we need effective expression system. Previously recom binant CalB was successfully expressed in the methylotropic yeast Pichia pastoris. In addition, we succeed in the functional expression of CalB in the Escherichia coli cytoplasm. This CalB expression system in E.coli has many considerable advantages in comparison with other
expression systems and enables high-throughput screening of gene libraries as those derived from directed evolution experiments. To optimize E.coli system, we investigate comparing between OrigamiB (DE3) and BL21 (DE3) and observing effect of IPTG amount.

키워드

Lipase;Candida antarctica lipase;OrigamiB;cold-shock promoter
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