• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.599-603
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• 2012

위치특이적 돌연변이 기술을 이용하여 활성을 향상시킨 Mugil cephalus 유래 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, McEH)를 발현하는 재조합 대장균 균주를 생촉매로 이용하여 유기용매상에서 라세믹 스틸렌 옥사이드(styrene oxide)에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 수행하였다. 재조합 균주의 세포 성장 시간대별로 McEH 단백질의 발현유도 특성을 분석하였으며, 대수성장기에 IPTG를 첨가했을 때 생촉매 활성이 2.2배 향상되었다. 유기용매의 Log P 값이 증가할수록 생촉매의 입체선택적 가수분해 활성이 증가하였으며, 이소옥탄(isooctane)을 반응용매로 사용하였을 때 생촉매의 입체선택적 가수분해 활성이 가장 우수하였다. 동결건조과정에서 skim milk 또는 sucrose와 같은 lyoprotectant를 사용하여 활성 안정화를 시킨 재조합 대장균 생촉매를 사용하여 이소옥탄에서 20 mM 라세믹 스틸렌 옥사이드에 대하여 광학순도 98%의 (S)-스틸렌 옥사이드를 이론수율 대비 53.6%로 제조할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.593-596
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• 2000

Chiral epoxides are useful chiral synthons in organic synthesis and various biological methods have been investigated for the production of chiral epoxides. In this work, enantioselective resolution of racemic styrene oxide was investigated using an isolated Aspergillus niger sp. for the production of optically pure (S) -styrene oxide. The enantioselectivity and initial hydrolysis rates of racemic substrate were highly dependent on the pH, temperature, and the volume ratio of cosolvent. The experimental sets of pH, temperature, and the volume ratio of cosolvent were designed using central composite experimental design, and the reaction conditions were optimized using response surface analysis. The optimal conditions of pH, temperature, and the volume ration of cosolvent were determined to be 7.78, $28.32^{\circ}C$, and 2.4 %(v/v), respectively, and optically pure (S)-styrene oxide (> 99% ee) could be obtained with the 35 % yield by microbial enantioselective hydrolysis reaction.

• 생명과학회지
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• 제16권3호
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• pp.415-419
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• 2006

방향족 에폭사이드 기질에 대한 입체선택적 가수분해능이 우수한 Rhodotorula glutinis의 epoxide hydrolase (EH)를 codon usage를 고려한 Escherichia coli 균주에서 고효율로 발현할 수 있었다. 효모인 R. glutinis와 박테리아인 E. coli에서의 codon usage 선호도를 분석하고 그 차이를 고려하여 E. coli 에서 잘 사용되지 않는 rare codon에 대한 tRNA유전자정보가 들어 있는 pRARE plasmid를 함유한 E. coli 균주인 Rosetta(DE3)pLysS를 숙주세포로 사용하였다. R. glutinis EH를 발현시킨 재조합 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide 혼합물과 반응시켰을 때, (R)-styrene oxide에 대한 입체선택적 가수분해활성이 wild type R. glutinis 대비 매우 향상됨을 관찰할 수 있었다. 또한 라세믹 기질로부터 입체적으로 고순도인 99% ee 값을 갖는 광학적으로 순수한 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.435-438
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• 2003

Epoxide hydrolase(EH) catalyze the enantioselective hydrolysis of racemic epoxides to corresponding diols. A recombinant Pichia pastoris with EH from Rhodotorula glutinis has been constructed by reverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR). The recombinant biocatalyst enantioselectively hydrolyze (R)-styrene oxide faster than (S)-enantiomer. The catalytic activity of recombinant biocatalyst was 7-fold higher than that of wild-type strain. The recombinant EH biocatalyst can be used for kinetic resolution for the production of enantiopure styrene oxide.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권5호
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• pp.306-308
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• 2003

Enantioselective hydrolysis for the production of chiral styrene oxide was investigated using the epoxide hydrolase activity of a newly isolated Rhodosporidium kratochvilovae SYU-08. The effects of reaction parameters - buffer type, pH, temperature, initial substrate concentrations, phenyl-1,2-ethanediol concentrations on hydrolysis rate, and enantioselectivity - were analyzed. Optically active (S)-styrene oxide with an enantiomeric excess higher than 99 % was obtained from its racemate. with a yield of 38 % (theoretically 50% maximum yield) from an initial concentration of 80 mM.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.857-863
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• 2005

A yeast strain utilizing styrene epoxide as a sole carbon and energy source was isolated from soil samples for the production of enantiopure of styrene epoxide by kinetic resolution. The strain, identified as a Rhodosporidium toruloides SJ-4, expressed an epoxide hydrolase which preferentially converted (R)-styrene epoxide into the corresponding diol. A maximum activity of 135 U/L was observed when biomass (dry cell mass) reached 6.7 g/L at 21 h of batch culture. Under the partially optimized reaction conditions ($35^{\circ}C$ and pH 8.0), the optically pure (S)-styrene epoxide was obtained with the yield of 21% when the initial substrate concentration was 100 mM. The reaction was completed at 9 h.

• 한국재료학회지
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• 제1권3호
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• pp.151-155
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• 1991

시차주사 열분석기를 이용하여 poly(ethylene oxide)(PEO)/poty(styrene-co-acrylic acid) (SAA) blonds에 대한 등온 결정화 속도를 blend의 조성, 사용한 SAA의 공중합조성 및 결정화 온도에 따라 조사하였다. 실험결과는 Avrami 방정식을 이용하여 분석하였다. Avrami지수는 결정화 온도에 관계없이 거의 모든 blend 시료에서 2의 값을 나타내었다. 결정화 속도는 blend시료의 SAA 함량 및 사용한 SAA 공중합체의 아크릴산함량이 증가함에 따라 급격히 느려졌다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.129-135
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• 2006

Zebrafish (Danio rerio)의 microsomal epoxide hydrolase(mEH)로 추정되는 유전자를 클로닝하고 그 특성을 연구하였다. D. rerio의 mEH 추정단백질은 포유동물의 mEH 및 세균의 EH들과 아미노산서열 상동성을 보였으므로 결정분자구조(1qo7 및 1ehy)를 template로 하여 homology modelling을 행하였다. 클로된 단백질은 $Asp^{233}$, $Glu^{413}$ 및 $His^{440}$으로 구성된 catalytic triad와 2개의 tyrosine 잔기 및 oxyanion hole이 보존되어 있었다. 생물정보학적인 분석 및 EH 활성시험은 추정단백질이 D. rerio의 mEH라는 것을 보여주었다. Racemic styrene oxide를 기질로 하여 활성시험을 행한 결과, 재조합 D. rerio mEH는 (R)-styrene oxide을 입체선택적으로 가수분해하였으며 45분 반응시간에 99%ee의 광학순도를 가진 (S)-styrene oxide를 33.5% 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제20권4호
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• pp.311-316
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• 2005

EH의 catalytic nucleophile residue, His-Asp로 구성된 charge relay system, oxyanion hole 등의 EH 관련 conserved domain의 아미노산 공통 서열을 참고로 하여 G. westfalica megaplasmid로부터 putative EH를 선별할 수 있었다. Bioinformatics를 기반으로 스크리닝한 G. westfalica에 의한 라세믹 styrene oxide 기질에 대한 입체선택성 가수분해 반응에 있어 중요 반응 parameter들인, pH 및 온도 등이 초기 가수분해반응속도에 미치는 영향을 분석하고, 최적 회분식 반응조건을 결정하였다. 최적 반응조건인 pH 7, 반응 온도 $30^{\circ}C$, 생촉매량 40 mg의 조건에서 약 5시간 20분간 반응을 통해 20 mM 라세믹 기질로부터 광학순도 $100\%$ ee인 (S)-styrene oxide를 $36.5\%$의 수율로 얻을 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권8호
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• pp.1445-1452
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• 2008

An open reading frame (ORF) encoding a putative epoxide hydrolase (EHase) was identified by analyzing the genome sequence of Sphingophyxis alaskensis. The EHase gene (seh) was cloned and expressed in E. coli. To facilitate purification, the gene was fused in-frame to 6$\times$ histidine at the C-terminus. The recombinant EHase (rSEH) was highly soluble and could be purified to apparent homogeneity by one step of metal affinity chromatography. The purified SEH displayed hydrolyzing activities toward various epoxides such as styrene oxide, glycidyl phenyl ether, epoxyhexane, epoxybutane, epichlorohydrin, and epifluorohydrin. The optimum activity toward styrene oxide was observed at pH 6.5 and $35^{\circ}C$. The purified SEH showed a cold-adapted property, displaying more than 40% of activity at low temperature of $10^{\circ}C$ compared with the optimum activity. Despite the catalytic efficiency, the purified SEH did not hydrolyze various epoxides enantioselectively. $K_m$ and $k_{cat}$ of SEH toward (R)-styrene oxide were calculated as 4$\pm$0.3 mM and 7.42$s^{-1}$ respectively, whereas $K_m$ and $k_{cat}$ of SEH toward (S)-styrene oxide were 5.25$\pm$0.3 mM and 10.08$s^{-1}$ respectively.