• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.753-757
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• 2003

외래 단백질 생산을 위한 숙주로는 Escherichia coli 및 Saccharomyces cerevisiae를 포함한 효모 균주들이 이용되어져 왔다. S. cerevisiae는 대장균에 비해 단백질의 접힘과 분비 능력이 우수하며, 안전한 균주(GRAS)로 알려져 있다. 그러나 S. cerevisiae의 단점은 대장균의 외래 단백질 발현양의 20% 이하 수준의 낮은 외래 단백질 발현율에 있다. 본 연구에서는 S. cerevisiae에서 외래 단백질의 발현을 향상시키기 위해 GAP promoter를 대상으로 분자진화를 수행하였으며, 이 결과 발현율이 360% 증가된 GAP promoter 변이체를 획득하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.504-508
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• 2003

본 연구에서 음이온에 안정한 파파인을 얻기 위한 방법으로 방향성분자진화을 이용하였다. 변이체를 선별하기 위한 방법으로는 skin milk agar plate에 음이온성 고분자 물질은 1%농도로 첨가하여 선명한 환이 형성되는 균주를 선별하였다. 이와 같은 방법으로 선별되어진 균주 P38-10을 SDS-PAGE gel로 발현을 확인하였고, 파파인의 정량 분석방법을 통하여 활성을 측정하였다. 개량형 파파인의 발현액에 음이온성 고분자 물질을 일정하게 첨가하여 매 5시간마다 활성을 측정하였다. 이결과 개량형 파파인의 경우 wild type에 비해 10-15배의 활성과 안정성을 유지하는 것으로 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권8호
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• pp.1308-1315
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• 2007

Lipase B from Candida antarctica (CalB) displayed on the cell surface of H. polymorpha has been functionally improved for catalytic activity by molecular evolution. CalB was displayed on the cell surface by fusing to a cell-wall anchor motif (CwpF). A library of CalB mutants was constructed by in vivo recombination in H. polymorpha. Several mutants with increased whole-cell CalB activity were acquired from screening seven thousand transformants. The two independent mutants CalB 10 and CalB 14 showed an approximately 5 times greater whole-cell activity than the wild-type. When these mutants were made as a soluble form, CalB 10 showed 6 times greater activity and CalB 14 showed an 11 times greater activity compared with the wild-type. Sequence analyses of mutant CALB genes revealed amino acid substitutions of $Leu^{278}Pro$ in CalB10 and $Leu^{278}Pro/Leu^{219}Gln$ in CalB14. The substituted $Pro^{278}$ in both mutants was located near the proline site of the ${\alpha}$10 helix. This mutation was assumed to induce a conformational change in the ${\alpha}$10 helix and increased the $k_{cat}$ value of mutant CalB approximately 6 times. Site-directed mutagenized CalB, LQ ($Leu^{219}Gln$) was secreted into the culture supernatant at an amount of approximately 3 times more without an increase in the CalB transcript level, compared with the wild-type.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권4호
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• pp.709-711
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• 2001

To elucidate the putative role of the amido group in the metal binding of the fuculose-1-phosphate aldolase from Methanococcus jannaschii, we have examined a potential targen using site-directed mutagenesis. The replacement of asparagine 25 with leucine or threonine was shown to have a negative effect, not only on catlytic efficiency, but also on substrage recognition as well. The Hill coefficient values yeilded a value of =1. All metals used with the wild-type aldolases exhibited higher activity than that of the mutants. The spectra of the mutants were quite different from the wild-type aldolase. A highly conserved amino acid of asparagine 25 in a related family of aldolase odes not appear to provide sufficient evidence for evolution.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.16-21
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• 2007

Cellobiohyolase (CBH) I 유전자의 확보는 CBH I 유전자 cellulase 생산 균주인 Trichoderma reesei를 배양, 수거하고 액체 질소를 이용하여 세포를 파쇄 후 RT-PCR kit를 이용하여 CBH I gene을 합성하였다. 그 후 발현벡터인 pYGAL에 cloning하였다. CBH I 유전자 앞부분에는 CBH I 단백질이 cell 외부로 분비할 수 있도록 하는 ppL이 포함되었다. CBH I 단백질 발현은 Protein gel 결과를 통하여 발현을 확인하였다. Cellulase 활성을 증대시키기 위한 분자진화 방법 개발은 error prone PCR과 DNA shuffling을 수행하였다. 얻은 CBH I 유전자를 발현 벡터에 삽입하고 효모에 transformation하여 이것을 다시 screening하였다. 1차 screening 후 confirm test하기 위해 DNS (Dinitrosalicylic Acid) 환원당 측정법을 이용하였으며, 이 결과 121-D8, 228-G2, 389-E3, 412-B4, 456-D2의 cellulase 변이체를 획득할 수 있으며, 456-D2의 경우 original CBH I과 비교하여 약 510%의 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 분자 진화 된 cellulase sequence 분석결과 CBH I wild type과 비교하였을 때 121-D8의 경우 변경된 9개의 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 228-G2의 경우 변경된 7개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 4개, 389-E3의 경우 변경된 13개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 9개, 412-B4의 경우 변경된 9개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 456-D2의 경우 변경된 10개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 7개이었다. Cellulase 생산 공정 최적화는 5 L 발효기를 이용하여 고농도 배양을 실험한 결과 최종 O.D. 120까지 진행할 수 있었으며, 약 1.2 g/L의 cellulase를 얻을 수 있었다. Cellulase 생산 공정 scale-up 5 L 규모에서 확립된 최적 fed-batch 발효 공정을 300 L로 scale-up하여 실험하였다. 최종 O.D.는 약 280 정도이며 cellulase의 발현양은 약 3.2 g/L 수준임을 확인하였다. Cellulase 정제 공정 최적화 결과 80%의 수율과 95%의 순도를 확보하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.58-62
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• 2006

티로신 및 방향족 아미노산 유도체의 생물학적 합성에 이용되는 유용 효소인 tyrosine phenol-lyase(TPL) 활성을 평판배지에서 정량적으로 감지할 수 있는 기술을 개발하였다. 불투명 평판배지(turbid plate)의 제조과정은 먼저, 2 N염산과 DMSO로 조성된 공용매에 난용성 티로신을 400 mM 농도로 녹여서 배지에 가하고, 온도를 조절하여 니들형 티로신을 형성하도록 결정화를 유도하는 것이었다. 니들형 티로신은 일반적인 컬럼형에 비하여 약 $5{\sim}6$배 낮은 농도인 3.6g/L에서도 불투명 평판배지를 제조할 수 있었으며, 효소활성에 의하여 쉽게 분해되고, TPL활성의 고감도 고속탐색기술 개발에 적합하였다. 이 불투명 평판배지에 변이유발PCR법으로 제조한 TPL 라이브러리를 도말하고, 단일 콜로니 주변에서 형성되는 투명환의 크기와 실측한 TPL활성을 비교한 결과 직접적인 비례관계가 있음을 확인하였다. 따라서 난용성 물질의 미세입자를 평판배지에서 직접 발생시킨 후, 효소활성에 의한 투명환의 형성을 정량 관찰하는 본 연구의 방법은 신규 고활성 TPL의 분리 및 방향성 분자진화 등을 위한 고속탐색기술에 유용하게 사용될 수 있다.

• BMB Reports
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• 제52권8호
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• pp.475-481
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• 2019

The evolution of genome editing technology based on CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) system has led to a paradigm shift in biological research. CRISPR/Cas9-guide RNA complexes enable rapid and efficient genome editing in mammalian cells. This system induces double-stranded DNA breaks (DSBs) at target sites and most DNA breakages induce mutations as small insertions or deletions (indels) by non-homologous end joining (NHEJ) repair pathway. However, for more precise correction as knock-in or replacement of DNA base pairs, using the homology-directed repair (HDR) pathway is essential. Until now, many trials have greatly enhanced knock-in or substitution efficiency by increasing HDR efficiency, or newly developed methods such as Base Editors (BEs). However, accuracy remains unsatisfactory. In this review, we summarize studies to overcome the limitations of HDR using the CRISPR system and discuss future direction.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.288-291
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• 2004

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2003년도 2003 Annual Meeting, BioExhibition and International Symposium
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• pp.141-142
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• 2003

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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• pp.90-94
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• 2001