Methyl nonanoate의 ω-산화에 관여하는 alkane monooxygenases의 스크리닝과 증명

Abstract

이 연구에서는 세계적으로 고분자에 대한 수요가 계속해서 증가하고 있고 지속 가능한 고분자 생산 공정의 필요성 또한 커지고 있는 추세에 따라 화학산업의 재생연료뿐만 아니라 고분자 합성을 위한 빌딩 블럭 역할을 하는데 필요한 ω-HFA(ω-hydroxy fatty acid)을 생산하고자 하였다. 하지만 화학적 전환으로는 가혹한 반응조건을 필요로 하고 부산물이 생성되므로 어려움이 있기 때문에 생체 촉매 전환(biocatalyst biotransformation) 을 이용하여 생산하고자 하였다. 재조합 대장균 BW25113 ∆fadD::pCDFduet-Alkane monooxygenase, fadL / pETduet-AlkG,T 동시발현system과 redox protein이 없는 BW25113 ∆fadD::pCDFduet-Alkane monooxygenase, fadL 단독발현 system을 이용하여 기질인 NAME(Nonanoic acid methyl ester)의 전환율을 비교하는 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 Alkane monooxygenase는 총 6 가지이다. 특히, FAEs(Fatty acid esters)에서 ω-HFA로의 전환을 효율적을 기능화 한다고 알려진 AlkB에서도 좋은 활성을 확인했기 때문에 우수한 전환율을 기대하였다. 그러나 생체 촉매 전환 실험을 통해 GC/MS 분석을 의뢰한 결과, 예상했던 생성물이 아닌 Ester가 떨어진 기질이 TMS 유도체화 된 물질이었다. 배양 조건과 분석 조건도 최적화하여 10 % 가량의 전환 된 생성물을 확인하였지만 더 이상의 기질은 생성물로 전환되지 않았다. 이러한 문제를 해결하지 못해 아직 다양한 monooxygenase의 전환율을 확인하지 못했지만 좋은 발현을 확인하였기 때문에 좋은 결과를 기대해도 될 것으로 예상된다.