• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권4호
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• pp.501-507
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• 2022

대표적인 플라스틱 소재인 PET (Polyethylene terephthalate)는 높은 내구성, 경제성과 같은 유용한 물리화학적 특성으로 병, 섬유, 용기 등 다양한 산업 분야에 사용되고 있다. 최근 일회용품을 비롯한 플라스틱 사용량 증가로 인해, 이를 처리하기 위한 방법이 필요한 상황이다. 기존의 매립, 소각 등과 같이 자연상태에 노출되는 방법과 달리 최근 미생물을 이용한 친환경적인 방법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 PETase 유전자를 가지고 있는 토양 유래 방선균 Streptomyces. javensis Inha503를 선별하고, agar plate diffusion assay를 통해 PU (Polyurethane) 가수분해 능력을 확인하였다. 해당 균주를 PET과 함께 한달 간 배양하였고, 주사전자현미경을 통해 PET 분해능력을 확인하였다. 또한, S. javensis Inha503 유전체 탐색에서 선별된 PETase 유전자를 PET 분해능이 없는 이종숙주 S. lividans와 S. coelicolor 균주에 도입하여 PET 분해능을 확인함으로써, 방선균 유래 PETase 유전자의 활성을 최초로 확인하였다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제14권2호
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• pp.133-142
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• 2022

The increased production and consumption of polyethylene terephthalate (PET)-based products over the past several decades has resulted in the discharge of countless tons of PET waste into the marine environment. PET microparticles resulting from the physical erosion of general PET wastes end up in the ocean and pose a threat to the marine biosphere and human health, necessitating the development of new technologies for recycling and upcycling. Notably, enzyme-mediated PET degradation is an appealing option due to its eco-friendly and energy-saving characteristics. PETase, a PET-hydrolyzing enzyme originating from Ideonella sakaiensis, is one of the most thoroughly researched biological catalysts. However, the industrial application of PETase-mediated PET recycling is limited due to the low stability and poor reusability of the enzyme. Here we developed the whole-cell catalyst (WCC) in which functional PETase is attached to the outer membrane of Escherichia coli. Immunoassays are used to identify the surface-expressed PETase, and we demonstrated that the WCC degraded PET microparticles most efficiently at 30℃ and pH 9 without agitation. Furthermore, the WCC increased the PET-degrading activity in a concentration-dependent manner, surpassing the limited activity of soluble PETase above 100 nM. Finally, we demonstrated that the WCC could be recycled up to three times.