E. coli에서 carboxylic acid reductase(CAR)를 활용한 dodecanoic acid로부터 dodecanol로의 전세포 반응

Abstract

Fatty alcohol은 매우 유용한 bio-feedstock중 하나로 식품, 세제, 계면 활성제 등 여러 산업에서 널리 이용되는 물질이다. 특히 dodecanol은 윤활유, 의약품, 향미강화 식품첨가제 등으로 쓰인다. 보통 dodecanol은 ziegler process를 통해 합성되어지는데, 본 연구에서는 carboxylic acid reducatse(이하 ‘CAR’)을 이용한 bio-기술을 토대로 생산하고자 하였다. CAR은 fatty acid를 기질로 하여, 선택적으로 그에 상응하는 aldehyde를 만들어 내지만, aldehyde는 유기체 내에서 매우 불안정한 물질이기 때문에, E. coli에서는 aldehyde reductase(ALR)에 의해, 더 안정적인 alcohol 형태로 변환한다. 본 연구에서는, 이를 이용하여 여러 strain을 통해 CAR을 E. coli에서 cloning하였고, 이 재 조합된 E. coli로 dodecanol을 만들었다. 하지만 위에서 언급했듯이, 불안정한 aldehyde는 alcohol로 변환한다. 마찬가지로 dodecanoic acid를 기질로 하여 재 조합된 E. coli로 그 활성을 확인하였을 때, 반응 동안 ALR에 의해 dodecyl aldehyde가 더 안정적인 dodecanol로 변환하였다. 총 13개의 CAR이 스크리닝 되었고, 그 중 Mycobacterium abscessus(MAB4714)의 CAR에서 약 40~50%의 전환율을 보였다.