의약용 희귀당 사이코스와 알로스 생산을 위한 대장균의 대사공학 및 대량생산

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 14
• 1. 희귀당 사이코스(psicose)와 알로스(allose)의 개요 14
• 1) 희귀당 (rare sugars) 14
• 2) 사이코스(psicose)와 알로스(allose) 17
• 2. 사이코스(psicose)와 알로스(allose)의 기능과 용도 19
• 3. 기능성 소당류 개발의 중요성 및 시장 규모 20
• 1) 기능성 소당류 개발의 중요성 20
• 2) 세계 소당류 시장 20
• 4. 사이코스(psicose)와 알로스(allose)의 생산 경로 21
• 5. 연구 목적 24
• II. 재료 및 방법 25
• 1. 균주 및 플라스미드 25
• 2. 배지의 제조 및 미생물 배양 25
• 3. Genomic DNA 추출, PCR 및 염기서열의 결정 29
• 4. Plasmid DNA의 준비 및 클로닝 30
• 5. 희귀당 생산 대사공학에 이용된 플라스미드 31
• 1) 알로스 대사경로를 이용하는 재조합 플라스미드 31
• 2) 외부경로를 이용하는 재조합 플라스미드 31
• 3) 다양한 L-rhamnose isomerase (RhaA) 유전자 도입 재조합 플라스미드 32
• 6. 효소 정제를 위한 재조합 플라스미드 32
• 7. Transposon mutagenesis 39
• 8. P1 transduction 40
• 9. 효소의 정제 및 반응 조건 41
• 1) 효소의 정제 41
• 2) 효소의 반응 조건 42
• 10. 당 분석 시료 준비 및 분석 42
• 11. 알로스 센서 단백질 원리 및 형광 분석 43
• III. 결과 및 고찰 47
• 1. 알로스 대사 고유경로를 이용한 사이코스와 알로스의 생산 47
• 1) 효소를 이용한 In vitro 상의 전환 47
• 2) 균체를 이용한 In vivo 상의 전환 50
• 2. D-Psicose 3-epimerase와 L-rhamnose isomerase를 이용한 사이코스와 알로스의 생산 58
• 1) 효소를 이용한 In vitro 상의 전환 58
• 2) 균체를 이용한 In vivo 상의 전환 60
• 3. D-Psicose 3-epimerase를 이용한 사이코스(psicose) 생산에 있어 배양조건의 최적화 65
• 1) 배양액량에 따른 사이코스 생산량 비교 65
• 2) 배지에 따른 사이코스 생산량 비교 65
• 3) IPTG 농도에 따른 사이코스 생산량 비교 66
• 4) IPTG 첨가 시기에 따른 사이코스 생산량 비교 67
• 5) 기질 농도에 따른 사이코스 생산량 비교 68
• 4. 고농도의 균체와 기질을 이용한 사이코스 대량 생산 75
• 1) 고농도의 균체와 기질 존재하의 배양액량의 최적화 75
• 2) 고농도의 균체 존재하의 기질 농도의 최적화 76
• 3) 고농도 기질 존재하의 균체 농도의 최적화 77
• 4) 최적 배양 조건하에서 사이코스 고농도 생산 78
• 5) 균체의 재사용을 통한 사이코스 생산 78
• 5. 다양한 L-rhamnose isomerase (RhaA)를 이용한 알로스의 생산 86
• 6. 알로스 센서 단백질을 이용한 알로스의 정량 92
• 1) L-Rhamnose isomerase에 의해 생산된 알로스의 실시간 분석 92
• 2) 알로스 센서 단백질을 이용한 L-rhamnose isomerase의 효소 특성 규명 98
• IV. 결론 106
• 참고문헌 110