• 대한화학회지
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• 제20권4호
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• pp.295-298
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• 1976

Organothioenamine phosphonate와 styrene oxide 와의 반응에서 얻어진 생성물의 구조를 규명한 결과 그것이 cyclopropane 유도체임을 알았다. 이것은 반응이 styrene oxide에 대한 thioenamine phosphonate의 친핵공격에 의해서 생긴 산소 음이온이 다시 인 원자를 공격함으로서 중간체로 betain이 형성 된다음 이어서 약한 P-C 결합이 끊어지면서 생성물로 이끌어져 감을 가리켜 주고있다. 또한 생성물의 광학활성을 조사한 결과는 우회전성 이어서 이 반응은 중간체에서 생긴 benzyl carbon의 입체적 효과를 받으며 어디까지나 안정한 경로를 거쳐서 이끌어져 감을 알 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 $15^{\circ}C$.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권6호
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• pp.530-537
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• 2006

Recently isolated, Pseudomonas putida SN1 grows on styrene as its sole carbon and energy source through successive oxidation of styrene by styrene monooxygenase (SMO), styrene oxide isomerase (SOI), and phenylacetaldehyde dehydrogenase. For the production of (S)-styrene oxide, two knockout mutants of SN1 were constructed, one lacking SOI and another lacking both SMO and SOI. These mutants were developed into whole-cell biocatalysts by transformation with a multicopy plasmid vector containing SMO genes (styAB) of the SN1. Neither of these self-cloned recombinants could grow on styrene, but both converted styrene into an enantiopure (S)-styrene oxide (e.e. > 99%). Whole-cell SMO activity was higher in the recombinant constructed from the SOI-deleted mutant (130 U/g cdw) than in the other one (35 U/g cdw). However, the SMO activity of the former was about the same as that of the SOI-deleted SN1 possessing a single copy of the styAB gene that was used as host. This indicates that the copy number of styAB genes is not rate-limiting on SMO catalysis by whole-cell SN1.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.279-283
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• 2007

한 종류의 epoxide hydrolase (EH) 효소 자체가 광학수렴 가수분해(enantioconvergent hydrolysis) 활성을 가지는 Caulobacter crescentus의 epoxide hydrolase (CcEH) 유전자를 PCR로 클로닝하여 재조합시킨 Escherichia coli 생촉매를 개발하였다. 재조합 E. coli 세포 10 mg을 10 mM styrene oxide와 반응시킨 다음 기질과 반응생성물을 chiral GC와 HPLC로 각각 분석 한 결과, (S)-styrene oxide 기질에 대해서는 위치 선택적으로 에폭사이드 링의 ${\alpha}$-탄소를 공격하여 (R)-diol로 전환시켰다. 반면에 (R)-styrene oxide에 대하여는 ${\beta}$-탄소를 공격하여 (R)-diol로 전환시키는 위치선택성을 가지고 있었다. 재조합 CcEH를 단일 생촉매로 사용한 광학수렴 가수분해반응을 통해 20 mM racemic styrene oxide에 대하여 광학순도 85%의 (R)-phenyl-1,2-ethanediol을 수율 69%로 생합성 할 수 있었다

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.