• 제목/요약/키워드: 선택적 가수분해

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Mugil cephalus 유래 에폭사이드 가수분해효소를 발현하는 재조합 대장균을 이용한 유기용매에서의 (S)-Styrene Oxide 제조를 위한 입체선택적 가수분해 반응 (Enantioselective Hydrolysis for Preparing (S)-Styrene Oxide in Organic Solvents Using Recombinant Escherichia coli Expressing Protein-engineered Epoxide Hydrolase of Mugil cephalus)

  • 이옥경;이은열
    • 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.

Phodosporidium toruloides의 광학선택적 가수분해활성을 이용한 Chiral Epichlorohydrin의 회분식 생산 (Batch Production of Chiral Epichlorohydrin by Enantioselective Hydrolysis Reaction using Rhodosporidium toruloides)

  • 이은열;이재화
    • KSBB Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.38-41
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    • 2004
  • 라세믹 ECH 기질에 대한 입체선택적 가수분해 활성을 가진 R. tourloides를 생촉매로 이용하여 광학활성 (R)-ECH를 생산하였다. EH의 입체적선택적 가수분해능에 영향을 주는 실험인자들인 pH, 반응온도, 초기 ECH 농도 등이 초기 가수분해반응속도에 미치는 영향을 분석하고, 최적 회분식 반응조건을 결정하였다. 또한 Tween 20 등의 detergent를 첨가하여 가수분해 반응속도 및 입체선택성을 향상시킬 수 있었다. pH 8, 반응온도 35$^{\circ}C$, 2% (v/v)의 Tween 20이 첨가된 조건에서 약 1.2시간의 반응을 통해 80mM 라세믹 기질로부터 광학순도 100% ee인 (R)-ECH를 12.5%(이론수율 = 50%) 수율로 얻을 수 있다.

Rhodotorula sp. CL-83 유래의 에폭사이드 가수분해효소를 이용한 라세믹 Styrene Oxide 입체특이성 가수분해 조건 최적화 (Optimization of Epoxide Hydrolase-Catalyzed Enantioselective Hydrolysis of Racemic Styrene Oxide)

  • 이은열
    • 생명과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.765-768
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    • 2002
  • Rhodotorula sp. CL-82 유래 의 epoxide hydrolase 활성을 이용하여 라세믹 styrene oxide에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 실시하였다. Rhodotorula sp. CL-82 생촉매의 입체선택적 가수분해속도를 나타내주는 반응표면 곡선에 대한 분석을 통해 pH, 반응주도, cosolvent 첨가량에 대한 최적조건을 각각 7.6,$33.3^{\circ}C$ , 3%(v/v)으로 결정하였다. 최적반응조건에서 약 4시간 정도의 반응을 통해 ee값이 99% 이상인 광학적으로 순수한 (S)-styrene oxide를 이론 수율대비 40% 수율로 얻을 수 있었다.

미생물 입체선택성 가수분해 반응을 이용한 광학활성 Styrene Oxide 생산 (Production of Chiral Styrene Oxide by Microbial Enantioselective Hydrolysis Reaction)

  • 윤성준;이은열
    • KSBB Journal
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    • 제15권6호
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    • pp.630-634
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    • 2000
  • 에폭사이드 가수분해효소 활성이 우수한 Aspergillus niger 를 생촉매로 이용하여 업체선택적 가수분해 반응을 통해 라세믹 styrene oxide 기질로부터 광학활성 (S)-styrene oxide를 생산하는 실험을 수행하였다. (R)-styrene oxide 이성질체에 대한 초기 가수분해 속도에 영향을 주는 실험인자들인 pH, 반응온도, cosolvent 첨가량 등에 대해 중심합성계획법을 이용한 반응표면 분석을 통해 가수분해반응 속도를 향상시킬 수 있는 최적 반응조건을 결정하였다. pH 7.78, 반응온도 2 $28.32^{\circ}C$ 및 cosolvent 첨가량 2.4% (v/v)의 조건에서 약 10시간 정도의 반응을 통해 ee 값이 100%인 광학적으로 순수한 (S)-styrene oxide를 35% 정도(이론수율 = 50%)의 높은 수율로 얻을 수 있었다.

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Acinetobacter sp. SY-01 Lipase를 이용한 아졸계 화합물 전구체에 대한 광학선택적 가수분해 반응과 생성물 제거에 의한 광학선택성 증가 (Enantioselective Hydrolysis for the Precursor of Azole-containing Compounds using Acinetobacter sp. SY-01 Lipase and Increase of Enantioselectivity by the Removal of Reaction Products)

  • 윤문영;신평균;정찬성;박정극
    • KSBB Journal
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    • 제18권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 항진균제로 잘 알려진 아졸계 화합물인 이트라코나졸 전구체에 대한 광학선택성 lipase 생산균주 탐색을 수행하였다. 본 라세믹 기질을 선택적으로 가수분해하는 lipase 생산균주 인 Acinetobacter sp. SY-01 를 분리하였고, 효소 가수분해반응을 수행한 결과 본 라세믹 기질은 전환율이 74.8%에 도달하였을 때 95.6%의 ee값을 가지는 S-ester로 분할되었다. 전환율은 온도 $50^{\circ}C$, pH 7.0에서 가장 높게 나타났고, 광학선택성은 온도, pH에 의해 영향을 받지 않았다. 용매의 첨가에 의해 전환율은 감소하였으나 광학선택성은 약간 증가하였다. 기질농도가 증가함에 따라 광학선택성은 감소하였고, 이것은 가수분해반응 생성물에 의한 영향으로 확인되어 반응 생성물을 제거함으로써 광학선택성을 증가시킬 수 있었다.

에폭사이드 가수분해효소에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산 (Epoxide Hydrolase-catalyzed Hydrolytic Kinetic Resolution for the Production of Chiral Epoxides)

  • 이은열
    • KSBB Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.321-325
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    • 2002
  • 광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가 가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다 EH에 대한생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.

효소처리에 의한 분리대두 단백질의 부분 가수분해에 관한 연구 (Studies on the Enzymatic Partial Hydrolysis of Soybean Protein Isolates)

  • 이철호;김찬식;이삼빈
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.228-234
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    • 1984
  • 탈지 대두박으로 부터 추출 분리하여 얻어진 분리대두 단백질에 효소(pepsin 및 trypsin)를 처리하여 부분적 단백질 가수분해물을 만들고 이들 제품의 가수분해 정도를 고유점도 측정, 수용성 단백질 및 유리아미노산 농도 측정과 전기영동등으로 평가하였으며 가수분해물의 유체변형성과 식품기능성외 변화를 평가하였다. 가수분해물의 고유점도는 사용된 효소의 종류와 처리시간에 따라 변화하였으며 가수분해에 의한 수용성 단백질의 농도 변화와 일반적으로 역비례 하였다. 0.03 M$CaCl_2$, 용액에서의 용해도와 ninhydrin test에 의한 TCA가용성 단백질 함량은 고유점도의 변화와 밀접한 상관관계를 나타내었으므로 가수분해 정토를 나타내는 지표로 사용될 수 있었다. S. D. S. - P. A. G. 전기영동 패턴은 사용한 효소와 처리시간에 따라 다른 형태를 나타냈으며 pepsin처리에 있어서는 가수분해 정도가 증가함에 따라 주로 11S분획이 선택적으로 분해되었으며 trypsin처리에 있어서는 7S와 11S모두 영향을 받았다. 가수분해물의 흐름형태는 4%용액에서 거의 New tonian 유체형태를 나타내었으며 apparent viscosity는 가수분해 정도가 증가함에 따라 감소하였다. 유화용량 및 유화안정도는 SPI보다 모두 낮은 값을 나타냈으며 같은 효소처리인 경우 가수분해 정도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 기포형성은 SPI보다 현저하게 증가하였으나 기포안정도는 가수분해 정도가 증가함에 따라 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다.

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ACE 억제작용성 고혈압 강하제 개발

  • 김동한;고차원
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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    • pp.214-214
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    • 1994
  • 본 실험실에서 개발한 대표적인 함아연 가수분해 효소인 carboxypeptidase A에 선택적으로 작용하는 mechanism-based inactivator의 설계법을 ACE 억제제 개발에 적용하여 고혈 압강하효과가 있을 것으로 기대되는 새로운 형태의 ACE 억제제들을 합성하였다. 그 대표적인 합성경로는 아래와 같다. (Figure Omitted)

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자외선분광기를 이용한 미생물 세포 생촉매의 에폭사이드 가수분해효소 활성평가 (UV Spectrometric Assay of Epoxide Hydrolase Activity of Microbial Cell Biocatalysts)

  • 김희숙;이은열
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.456-459
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    • 2005
  • 미생물 세포 유래의 에폭사이드 가수분해 효소 활성을 효율적으로 분석하기 위하여 UV 분광기 측정법을 최적화하였다. 세포 생촉매의 에폭사이드 가수분해 활성에 의해 p-nitrostyrene oxide (pNSO) 기질이 p-nitrostyrene diol로 전환된 양을 측정함으로써 에폭사이드 가수분해 활성을 평가하였다. Rhodosporidium toruloides를 생촉매로 사용하고 pNSO에 대한 입체선택적 가수분해 동력학을 UV 분광기 측정법으로 분석한 결과, $K_m$$V_m$ 값을 $2.457nmol/min{\cdot}mg$ 및 1.078 mM로 각각 결정할 수 있었다.