Stabilization of Tyrosinase for Catechol Production

Catechol생산을 위한 Tyrosinase의 안정화

Tyrosinase has two types of enzymatic activities, cresolase catalyzing the hydroxylation of monophenol and catecholase catalyzing the oxidation of o-phenol. Gradual inactivation of the enzyme during the reaction is a barrier to be overcome for the commercial application of the enzyme. Tyrosinase was stabilized by modifying the lysine residue of the enzyme using glutaraldehyde. In addition to that, tyrosinase was also stabilized by adapting the continuous reactor system. In packed bed reactor quinone could be easily removed, so the stability of tyrosinase increased. Borate buffer retarded the reaction rate of catechol to quinone and consequently decreased the tyroslnase inactivation. Tyrosinase immobilizer on controlled pore glass showed significantly enhanced stability in a packed-bed reactor.

본 연구에서는 tyrosinase 효소반응시에 발생하는 반응 비활성화를 막아 조엽 얀정성을 향상시키는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. Quinone에 의해 친핵성 공격을 받는 lysine기를 bifunctional rea gent인 glutaraldehyde로 변형시켜 줌으로써 효소 의 비활성화를 줄일 수 있었다. 또한, 고정화된 효소 를 충진층 반응기에 충진시켜 비활생화를 열으키는 생산물을 연속적으로 제거함으로써 효소의 얀정성을 크게 향상시켰다. 고정화 방법으로는 glass bead를 이용한 담체 가교법을 이용하였으며, 이때 glutaral­d dehyde와 효소의 lysine이 반응하게 되어 qumone 에 의한 친핵성 공격을 받지 않게 되어 안정성이 더욱 향상되 었다. 반응매 질로 borate buffer를 이용하 게되면 catechol과 borate의 복합체 형성으로 catechol에서 qumone으로의 전환이 줄어들게 되어 효소 비활성화가 감소하였다.