• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.239-245
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• 2009

광학활성 styrene oxide는 친전자성반응, 친핵성반응, 산 염기반응, 산화 환원반응 등 다양한 반응을 유도할 수 있어 광학활성 중간체로 널리 사용될 수 있다. Styrene monooxygenase (SMO)를 생촉매로 이용하여 styrene의 side-chain 이중결합에 입체선택적으로 에폭사이드 링을 도입시켜 광학활성 styrene oxide 유도체를 제조할 수 있다. 다양한 기질 특이성을 가진 신규 SMO 생촉매 개발, 이상계 반응 시스템, in situ 분리 공정, multimeric oxygenase 효소발현 및 안정화 기술 개발, NADH 등 cofactor regeneration 등에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있어, 미생물유래의 SMO를 생촉매로 활용하는 광학활성 styrene oxide 유도체 제조 기술의 상업화가 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제23권5호
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• pp.369-374
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• 2008

Rhdotorula glutinis epoxide hydrolase 유전자를 pColdI 벡터 와 pET-21b(+) 벡터에 재조합하여 제작한 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide에 대하여 회분식 가수분해 반응을 실시하였다. pET-21b(+)/RgEH 재조합 플라스미드 DNA를 가진 E. coli를 $15^{\circ}C$에서 저온 배양할 때 수용성 단백질 형태로 가장 많이 발현되었고, 입체선택적 가수분해 활성과 촉매 안정성이 가장 좋았다. 라세믹 styrene oxide 20 mM에 대하여 반응온도 $30^{\circ}C$에서는 반응시간 20분 동안에 수율 24.0%로 (S)-styrene oxide를 얻은 반면에, 반응온도를 $10^{\circ}C$로 낮추고 0.5% (w/v) Tween 20을 첨가하고 반응시키면 광학순도 99.0% ee 이상의 (S)-styrene oxide을 46.0%의 수율로 얻을 수 있었다. 최적조건에서 E 값은 6.68이었으며, 100 mM의 라세믹 styrene oxide에 대해서는 반응시간 50분에 이론 수율 50% 대비 40%의 높은 수율로 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.136-142
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• 2008

Rhodotorula glutinis epoxide hydrolase (EH) 유전자를 pPICZ vector에 이중발현 cassette로 재조합하여 발현시킨 재조합균주 Pichia pastoris를 제작하였으며 라세믹 styrene oxide 혼합물로부터 고순도 광학활성 (S)-styrene oxide를 제조하는데 사용하였다. 본 연구에서 사용된 R. glutinis EH 유전자는 전보에서 사용한 pPICZ B/RgEH plasmid DNA를 주형으로 하여 얻었으며 PCR 방법으로 BglII 제한자리를 돌연변이 시키고 AOX1 promoter $(P_{AOX1})$-RgEH 유전자-전사종결서열($TT_{AOX1}$)을 이중으로 가진 이중발현 cassette를 만들어 P. pastoris의 염색체 DNA에 삽입시켰다. 반응온도를 $30^{\circ}C$로 하였을 때, RgEH를 이중발현 cassette로 발현시킨 재조합균주 P. pastoris의 (R)-styrene oxide에 대한 $V_{max}$ 값은 $2.2{\mu}mol\;min^{-1} (mg\;dcw)^{-1}$으로 단일발현 cassette로 발현시킨 P. pastoris의 $0.4{\mu}mol\;min^{-1}(mg\;dcw)^{-1}$에 비하여 6배 향상되었다. 광학순도가 높은 (S)-styrene oxide를 제조하는 최적조건을 찾기 위하여 입체선택적 가수분해 속도 및 수율에 미치는 detergent 및 온도의 효과를 실험하였으며, Tween 20을 0.5% 첨가하고 $10^{\circ}C$로 반응시킨 경우 10분 반응을 통해 99.9% ee 이상의 고순도 (S)-styrene oxide를 43.4% 얻을 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권7호
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• pp.1032-1040
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• 2006

Some Pseudomonas species can grow on styrene as a sole carbon and energy source. From the new isolate Pseudomonas putida SN1, the genes for styrene catabolism were cloned and sequenced. They were composed of four structural genes for styrene monooxygenase (styA and styB), styrene oxide isomerase (styC), and phenylacetaldehyde dehydrogenase (styD), along with two genes for the regulatory system (styS and styR). All the genes showed high DNA sequence (91% to 99%) and amino acid sequence (94% to 100%) similarities with the corresponding genes of the previously reported styrene-degrading Pseudomonas strains. A recombinant Escherichia coli to contain the styrene monooxygenase from the SN1 was constructed under the control of the T7 promoter for the production of enantiopure (S)-styrene oxide, which is an important chiral building block in organic synthesis. The recombinant E. coli could convert styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (ee >99%) when induced by IPTG The maximum activity was observed as 140 U/g cell, when induced with 1 mM IPTG at $15^{\circ}C$.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2007년도 제48회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.65.2-65.2
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• 2007

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• 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.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.625-625
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• 2005

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.494-494
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• 2005

• 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.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.557-560
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• 2006

Aspergillus niger LK의 epoxide hydrolase (EH)를 codon usage를 고려한 Escherichia coli 균주에서 고효율로 발현할 수 있었다. E. coli에서 잘 사용되지 않는 rare codon에 대한 tRNA 유전자 정보가 들어있는 plasmid를 함유한 E. coli 균주인 Rosetta (DE3)PLysS를 숙주세포로 사용하였다. A. niger EH를 발현시킨 재조합 E. coli를 생촉매로 사용하여 라세믹 styrene oxide 혼합물과 반응시켰을 때, (R)-styrene oxide에 대한 입체선택적 가수분해활성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 라세믹 기질로부터 입체적으로 고순도인 99% ee 값을 갖는 광학적으로 순수한 (S)-styrene oxide를 얻을 수 있었다.