인간 wellness를 위한 제약용 효소의 개발 (The Production of Pharmaceutical Enzyme for Human Wellness)

서지정보

· 발행기관 : 한국엔터테인먼트산업학회
· 수록지 정보 : 한국엔터테인먼트산업학회논문지 / 9권 / 3호 / 415 ~ 419페이지
· 저자명 : 이상만

초록

항생물질은 지난 60년 동안 인간의 건강을 증진시키고 질병 없는 wellness를 구현하는데 지대한 공헌을 하였다. 그 가운데 천연 penicillin의 화학적 변형에 의하여 생산된 반합성 penicillin은 의약 산업에 획기적인 발전을 가져오게 되었다. Penicillin G acylase (PGA, benzylpenicillinamidohydrolase, EC 3.5.1.11)는 penicillin G를 phenylacetic acid (PAA)와 6-aminopenicillanic acid (6-APA)로 분해하는 효소로서 항생물질 산업 분야의 발전에 크게 기여한 매우 중요한 효소이다[12]. PGA는 페니실린-지를 페닐아세트산과 6-아미노페니실란산으로 분해하고,6--아미노페니실란산은 페니실린계 항생물질 생산을 위한 전구물질로 사용된다[17]. 본 연구에서는 대장균에서 주변부로 발현시키고 이곳으로부터 PGA를 간단하고 신속하게 추출하는 방법을 최적화하고 최적화한 조건에서 배양액 25 L 규모로 PGA를 추출하고 추출한 PGA를 특별한 정제 과정 없이 수지에 고정화하였다. 추출한 PGA를 이용한 고정화 효율은 45.5%였다. 또한 반복사용의 가능성을 확인하기 위하여 고정화한 PGA를 이용하여 10회 연속으로 반응시켜 그 활성을 조사했을 때 효소활성은 거의 소실되지 않았다. 이러한 결과는 생물전환반응에 사용하는 효소를 대장균에서 간편하게 추출하고 추출액을 한외여과를 통하여 농축한 뒤 바로 고정화하여 사용할 수 있다는 것으로 생물전환반응을 통하여 유용 물질을 생산하는데 유용하게 사용할 수 있을 것으로 생각한다.

영어초록

Penicillin G Acylase (PGA, benzylpenicilliaminohydrolase, EC 3.5.1.11) is important enzyme which converts penicillin G to 6-aminopenicillanic acid(6-APA) and penylacetic acid(PAA). 6-APA is used as a precursor for synthesis of a series of penicillinanic antibiotics for the human health. In this study, the active PGA was successfully secreated into periplasmic space in E.coli BL21(DE3) harboring pET-pga plasmid. A efficient extraction process for PGA from periplasm in recombinant E.coli was found out. At the optimized condition, the extracted PGA solution was immobilized on Amberlite ZAD-7 without further purification procedure. The immobilized yield for PGA was 45.5%. Also, in order to confirm possibility of reuse, multi-batch operation of immobilized PGA was performed. The immobilized PGA was used to produce from penicillin G to 6-APA without loss of activity during 10-times operation. These results mean the enzyme extration procedure from periplasm in E.coli may be valuable for the industrial scale production of useful materials using immobilized enzyme.

참고자료

· 없음