KR100620119B1 - Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole - Google Patents

Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole Download PDF

Info

Publication number
KR100620119B1
KR100620119B1 KR1020050052029A KR20050052029A KR100620119B1 KR 100620119 B1 KR100620119 B1 KR 100620119B1 KR 1020050052029 A KR1020050052029 A KR 1020050052029A KR 20050052029 A KR20050052029 A KR 20050052029A KR 100620119 B1 KR100620119 B1 KR 100620119B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trans
anetol
jyr
pseudomonas putida
epoxide
Prior art date
Application number
KR1020050052029A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허호길
류지영
Original Assignee
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020050052029A priority Critical patent/KR100620119B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100620119B1 publication Critical patent/KR100620119B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 트랜스-아네톨을 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시키는 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물에서 만들어지는 트랜스-아네톨(trans-anethole)을 분해하면서 입체이성질체인 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시키며, 특히 고농도의 트랜스-아네톨도 분해할 수 있는 슈도모나스 푸티다 JYR-1(Pseudomonas putida JYR-1)[KCTC 10810BP]의 용도에 관한 것이다. 상기 균주를 트랜스-아네톨 생전환 반응에 이용함으로써 기존의 유기합성 방법에 비해 반응수율이 높고, 저렴한 비용으로 생전환이 가능하여 산업적 가치가 크다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to Pseudomonas putida JYR-1, which biotransforms trans-anetol to neo-anetol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide, and more particularly to plants It breaks down the trans-anethole produced in the biodegradation and converts it into the stereoisomers of neo-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide, and especially high concentration of trans It relates to the use of Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC 10810BP] which can also degrade anetitol. By using the strain in the trans-anthitol bioconversion reaction, the reaction yield is higher than that of the conventional organic synthesis method, and bioconversion is possible at a low cost, thereby increasing industrial value.

트랜스-아네톨, 신아네톨-2,3-에폭사이드, 안티-아네톨-2,3-에폭사이드, 슈도모나스 푸티다 JYR-1 Trans-Anetol, Cineantol-2,3-epoxide, Anti-Anetol-2,3-epoxide, Pseudomonas putida JYR-1

Description

트랜스―아네톨을 신―아네톨―2,3―에폭사이드와 안티―아네톨―2,3―에폭사이드로 생전환시키는 슈도모나스 푸티다 JYR―1{Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-2,3-epoxides and anti-anethole-2,3-epoxides from trans-anethole}Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-2 which biotransforms trans-anetol into neo-anetol-2,3-epoxide and anti-anthitol-2,3-epoxide. , 3-epoxides and anti-anethole-2,3-epoxides from trans-anethole}

도 1은 0.3% 트랜스-아네톨(20 mM)을 탄소원으로 이용하여 자라는 슈도모나스 푸티다 JYR-1의 생장곡선 그래프이다.1 is a graph of the growth curve of Pseudomonas putida JYR-1 grown using 0.3% trans-antol (20 mM) as a carbon source.

도 2는 트랜스-아네톨, 파라-아니신산, 파라-하이드록시벤조익산(A)과 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 의한 트랜스-아네톨의 대사산물(B)의 HPLC 크로마토그램이다.Figure 2 is an HPLC chromatogram of metabolite (B) of trans-anetol by trans-anetol, para-anicin acid, para-hydroxybenzoic acid (A) and Pseudomonas putida JYR-1.

도 3은 트랜스-아네톨의 안티-아네톨-2,3-에폭사이드(II)와 신-아네톨-2,3-에폭사이드(III) 대사산물에 대한 LC/Mass와 UV 스펙트럼이다.FIG. 3 is LC / Mass and UV spectra for the anti-anthitol-2,3-epoxide (II) and syn-antol-2,3-epoxide (III) metabolites of trans-anetol.

도 4는 트랜스-아네톨(○)과 글루코오스(●)에서 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 키운 후 2.5 mM 트랜스-아네톨의 분해 속도를 비교한 그래프이다.Figure 4 is a graph comparing the degradation rate of 2.5 mM trans-anetol after Pseudomonas putida JYR-1 in trans-anetol (○) and glucose (●).

도 5는 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 의해 예상되는 트랜스-아네톨의 생전환 대사과정을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the biotransformation metabolism of trans-anthitol predicted by Pseudomonas putida JYR-1.

도 6은 100 mM 트랜스-아네톨에서 키운 슈도모나스 푸티다 JYR-1의 HPLC 크 로마토그램이다.FIG. 6 is an HPLC chromatogram of Pseudomonas putida JYR-1 grown in 100 mM trans-Anetol.

본 발명은 트랜스-아네톨을 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시키는 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물에서 만들어지는 트랜스-아네톨(trans-anethole)을 분해하면서 입체이성질체인 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시키며, 특히 고농도의 트랜스-아네톨도 분해할 수 있는 슈도모나스 푸티다 JYR-1(Pseudomonas putida JYR-1)[KCTC 10810BP]의 용도에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to Pseudomonas putida JYR-1, which biotransforms trans-anetol to neo-anetol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide, and more particularly to plants It breaks down the trans-anethole produced in the biodegradation and converts it into the stereoisomers of neo-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide, and especially high concentration of trans It relates to the use of Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC 10810BP] which can also degrade anetitol.

식물체로부터 유래하는 방대한 화학물질들(Natural Products)의 합성 경로 및 그 이용성 등과 관련하여 큰 관심을 가져왔으며 이러한 물질들 중 이차 대사산물(Secondary metabolites)은 약재, 항생제, 살충제, 제초제, 식품첨가제, 향신료 등으로 다양하게 이용되고 있다. 이는 일차 대사관계에서 유도되는 물질대사 산물들과는 달리 이차 대사산물은 그 화학적 구조에 있어서 기능기의 다양성에서 비롯되는 생리적 활성에 기인하기 때문이다. 한 예로써 캠브리지 대학의 Neil Bruce 교수가 수행한 슈도모나스 푸티다 균주에 의한 모르핀(Morphine)의 생전환 반응이 있다. 슈도모나스 푸티다 균주가 가지고 있는 환원효소(reductase) 활성에 의하여 모르핀이 하이드로모르폰(hydromorphone)으로 전환되고 생성된 디하이 드로모르폰(dihdyromorphone)은 모르핀 보다 그 효능이 100 배 이상 증가되는 효과가 있었다.There has been a great deal of interest in the synthesis pathways and the availability of the natural products derived from plants, among which secondary metabolites are used as herbs, antibiotics, insecticides, herbicides, food additives, spices. It is used in various ways. This is because, unlike metabolites derived from primary metabolism, secondary metabolites are due to the physiological activity resulting from the diversity of functional groups in their chemical structure. One example is the biotransformation of Morphine by the Pseudomonas putida strain carried out by Professor Neil Bruce of the University of Cambridge. Morphine was converted to hydromorphone by the reductase activity of Pseudomonas putida strain, and the produced dihdyromorphone was 100 times more effective than morphine. .

식물에서 발견되는 이차 대사산물은 크게 3가지 범주에 속하는데, 이는 니코틴이나 코카인 등으로의 대사과정으로 이끄는 알칼로이드 대사과정, 멘톨이나 사포닌 등으로 이끄는 이소프레노이드(isoprenoid) 대사과정, 바닐린이나 플라본 등으로 이끄는 페닐프로파노이드(phenylpropanoid) 대사과정이다. 특히, 리그닌 등을 만드는 식물의 경우 페닐프로파노이드 대사과정이 중요하며 이는 구조적 다양성을 많이 가져 여러 분야에 응용할 수 있다. Secondary metabolites found in plants fall into three broad categories: alkaloid metabolism, which leads to metabolism such as nicotine and cocaine, isoprenoid metabolism, which leads to menthol and saponin, vanillin and flavone. It is a phenylpropanoid metabolic process that leads to. In particular, in the case of plants that make lignin, etc., the phenylpropanoid metabolism process is important, which can be applied to various fields due to its structural diversity.

전통적인 유기 합성방법은 지정학적 광학적 특이물질을 합성하기 위한 반응수율이 낮고 고온 고압에서 반응이 일어나기 때문에 고가의 비용이 든다. 하지만 미생물은 선택적으로 원하는 지정학적 광학적 특이물질을 생산할 수 있고 낮은 온도와 낮은 압력에서 반응이 일어나기 때문에 비용을 절감할 수 있다.Traditional organic synthesis methods are expensive because of low yield and high temperature and high pressure reaction for synthesizing geopolitical and optical specific materials. However, microorganisms can selectively produce the desired geopolitical and optical specific materials and save money because the reaction takes place at low temperatures and pressures.

트랜스 아네톨 그 자체 혹은 그 대사 산물들인 아네식산, 아네식 알코올, 아네식 알데하이드 등은 식품첨가제, 향신료 등으로 다양한 식품소재로 활용가능하다. 따라서 트랜스-아네톨을 생물학적으로 분해함으로써 화학합성으로부터 얻어지는 효과보다는 더 큰 경제적 효과를 기대해 볼 수 있다. 특히, 트랜스 아네톨로부터 에폭사이드를 만들어 낼 수 있다면 에폭사이드의 활발한 반응성에 기인하여 다양한 화학물질을 만들어내는데 전구물질로서 활용 가능하다. Trans anetol itself or its metabolites, such as anesic acid, anesic alcohol, anesthel aldehyde, etc., can be utilized as various food materials as food additives and spices. Therefore, it is possible to expect a greater economic effect than that obtained from chemical synthesis by biologically degrading trans-anthitol. In particular, if the epoxide can be produced from trans anetol, it can be used as a precursor for producing various chemicals due to the active reactivity of the epoxide.

또한, 트랜스-아네톨을 분해하는 박테리아로 아르트로박터 균주(Arthrobacter strain) TA13이 알려져 있는데, 이 박테리아는 0.1% 트랜스-아네톨 이 흡수제의 일종인 암베르라이트(amberlite) XAD-2에 흡착시킨 상태로 배양을 하였지만 성장이 미비하였다.In addition, Arthrobacter strain TA13 is known as a bacterium that degrades trans-anetol, which is adsorbed by 0.1% trans-anetol to amberlite XAD-2, a type of sorbent. Cultured in the state, but the growth was insufficient.

따라서, 고농도의 트랜스-아네톨을 분해하는 새로운 물질 연구가 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for new material research that decomposes high concentrations of trans-anetol.

이에, 본 발명자들은 상기와 같이 트랜스-아네톨을 분해할 수 있는 새로운 물질을 탐색 연구한 결과, 토양으로부터 트랜스-아네톨을 분해할 수 있는 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 분리하였고 상기 균주가 고농도의 트랜스-아네톨에서도 분해가 가능하여 신-아네톨-2,3-에폭사이드(syn-anethole-2,3-epoxide)와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드(anti-anethole-2,3-epoxide)로 생전환됨을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. Therefore, the present inventors have searched for a new substance capable of decomposing trans-anetol as described above. As a result, we isolated Pseudomonas putida JYR-1 capable of decomposing trans-anetol from soil, and the strain contained high concentration. It is also possible to decompose in trans-anetol, so that syn-anethole-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide (anti-anethole-2, The present invention was completed by confirming the bioconversion to 3-epoxide).

따라서, 본 발명은 트랜스-아네톨을 신(syn)-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티(anti)-아네톨-2,3-에폭사이드로 전환하는 반응에 슈도모나스 푸티다 JYR-1[KCTC 10810BP]를 이용하여 생전환하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Thus, the present invention is directed to Pseudomonas putida JYR-1 in the reaction of trans-anetol to syn-annetol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide. The purpose is to provide a method for biotransformation using [KCTC 10810BP].

본 발명은 트랜스-아네톨을 신(syn)-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티(anti)-아네톨-2,3-에폭사이드로 전환하는 반응에 슈도모나스 푸티다 JYR-1[KCTC 10810BP]를 이용하여 생전환하는 방법을 그 특징으로 한다.The present invention is directed to Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC] in the reaction of trans-anetol to syn-antol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide. 10810BP] is characterized by the method of biotransformation.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 식물에서 만들어지는 트랜스-아네톨(trans-anethole)을 분해하면서 입체이성질체인 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시키며, 특히 고농도의 트랜스-아네톨도 분해할 수 있는 슈도모나스 푸티다 JYR-1(Pseudomonas putida JYR-1)[KCTC 10810BP]에 관한 것이다. The present invention biotransforms the stereoisomers of neo-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide, while degrading the trans-anethole made in plants, In particular, the present invention relates to Pseudomonas putida JYR-1 (KCTC 10810BP), which can decompose high concentrations of trans-anetol.

본 발명에서 분리된 균주는 토양으로부터 트랜스-아네톨을 분해하는 균주로 순수 분리하여 16S rDNA 염기서열로 동정한 결과, 슈도모나스 푸티다에 속하는 것으로 동정되었으며, 이를 슈도모나스 푸티다 JYR-1(Pseudomonas putida JYR-1)로 명명하였다. 또한, 이 균주를 2005년 5월 27일에 기탁기관 한국생명공학연구원 유전자원센터에 기탁하였으며, 기탁번호는 KCTC 10810BP로 부여받았다. 상기 균주는 토양에서 분리하여 일련의 과정을 거쳐 최종적으로 선별되었으며 슈도모나스 푸티다로 동정이 되었으나, 이제까지 보고된 유사균주와는 전혀 다른 물성학적 특성을 가진 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주이다.The strain isolated in the present invention was identified as belonging to Pseudomonas putida as a result of pure separation from the soil as a strain that decomposes trans-anetol and identified as 16S rDNA sequence, which is Pseudomonas putida JYR-1 -1). In addition, the strain was deposited on May 27, 2005 at the Korea Institute of Biotechnology Research Institute Genetic Resource Center, and the accession number was assigned to KCTC 10810BP. The strain was separated from the soil and finally selected through a series of processes and identified as Pseudomonas putida, but Pseudomonas putida JYR-1 strain having physical properties that are completely different from similar strains reported so far.

상기 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주는 트랜스-아네톨을 함유하고 있는 최소배지에서 배양 시 입체이성질체인 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드로 생전환시킬 수 있었다. The Pseudomonas putida JYR-1 strain was grown as stereo-isomers Shin-Antol-2,3-epoxide and anti-Anetol-2,3-epoxide when cultured in a minimal medium containing trans-antol. Could switch.

따라서, 본 발명은 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주의 용도, 즉 트랜스-아네톨을 신(syn)-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티(anti)-아네톨-2,3-에폭사이드로 전환하는 반응에 슈도모나스 푸티다 JYR-1[KCTC 10810BP]를 이용하여 생전환하는 방법을 그 특징으로 한다Accordingly, the present invention relates to the use of the Pseudomonas putida JYR-1 strain, namely syn-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide for trans-anetol. Biotransformation using Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC 10810BP]

본 발명에서 상기 슈도모나스 푸티다 JYR-1은 트랜스-아네톨 1.5%(100 mM) 의 고농도에서도 생장을 보이며, 100 mM 까지는 트랜스-아네톨의 농도가 높을수록 개체수가 증가하는 양상을 보였다.In the present invention, the Pseudomonas putida JYR-1 showed growth even at a high concentration of trans-antol 1.5% (100 mM), and the population increased as the concentration of trans-antol was increased up to 100 mM.

본 발명에서는 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 토양미생물 배양을 위한 최소배지(Staniner's basal minimal salt)에 탄소원으로 트랜스-아네톨만 제공하여 키운다. 슈도모나스 푸티다 JYR-1은 토양에서 분리하여 25 ~ 30 ℃에서 100 ~ 500 rpm의 속도로 빛이 통하지 않는 배양기에서 키운다. 20 mM 트렌스-아네톨을 넣고 키울 경우 24 시간 정도가 지나면 배양액에서 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드와 기타 대사산물을 얻을 수 있다. In the present invention, Pseudomonas putida JYR-1 is grown by providing only trans-antol as a carbon source in a minimal medium (Staniner's basal minimal salt) for soil microbial culture. Pseudomonas putida JYR-1 is isolated from soil and grown in a non-light incubator at a speed of 100 to 500 rpm at 25 to 30 ° C. Incubate with 20 mM trans-antol and grow for 24 hours to obtain syn-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide and other metabolites in culture.

또한, 본 발명자들은 상기 균주로부터 트랜스-아네톨이 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 의해 분해되면서 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드를 중간 대사산물로 형성하고, 파라-아니신산을 거쳐 파라-하이드록시벤조익산을 최종적으로 생산함을 밝혔다. 이로서 트랜스-아네톨과 유사한 구조를 지닌 페닐프로파노이드 계열의 대사과정을 예측하고 이해할 수 있다. 또한, 고농도의 트랜스-아네톨에서도 슈도모나스 푸티다 JYR-1이 자랄 수 있고 반응물에 대한 저항성이 높아 대량의 대사산물을 얻을 수 있어 산업적인 가치가 매우 크리라 기대된다. 특히, 신-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드를 만들 수 있는 슈도모나스 푸티다 JYR-1의 특성은 화학 합성시 중간유도체 생산에 이용될 수 있다. In addition, the present inventors found that trans-anetol is metabolized to syn-antol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide as the trans-antol is degraded by Pseudomonas putida JYR-1. It was found that the final production of para-hydroxybenzoic acid via the para-anisin acid. This can predict and understand the metabolic processes of the phenylpropanoid family having a structure similar to trans-anetol. In addition, Pseudomonas putida JYR-1 can grow at high concentrations of trans-anthitol, and it is expected that industrial value is very high because a large amount of metabolites can be obtained due to high resistance to reactants. In particular, the properties of Pseudomonas putida JYR-1, which can make syn-antol-2,3-epoxide and anti-anetol-2,3-epoxide, can be used for intermediate derivative production during chemical synthesis.

미생물에 의하여 식물 이차대사 산물인 트랜스 아네톨로부터 얻어진 신-아네 톨-2,3-에폭사이드와 안티-아네톨-2,3-에폭사이드 등은 광학적 활성으로 인하여 스티렌 에폭사이드가 다양한 용도의 화학합성 전구물질로서 사용되는 것처럼 그와 유사한 이용성을 보여줄 것으로 생각하며 그러한 결과 식물체/미생물의 공동 활용으로 환경에 피해를 주지 않으면서 고부가의 물질 창출을 기대하여 본다.Synthesis of cine epoxide is possible due to the optical activity of cin-anthitol-2,3-epoxide and anti-anthitol-2,3-epoxide obtained from the plant secondary metabolite, trans anetol by microorganisms. It is expected to show similar availability as used as synthetic precursors, and as a result it is expected to create high value-added substances without harming the environment through the joint utilization of plants / microorganisms.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.

참고예 1: 최소배지(Stanier's basal minimal salts buffer)Reference Example 1: Stanier's basal minimal salts buffer

1) A 용액 : 다음 화합물을 최종부피 1 L에 녹였다.1) Solution A: The following compound was dissolved in 1 L of the final volume.

Na2HPO4 69.5 g 69.5 g Na 2 HPO 4

KH2PO4 69.5 gKH 2 PO 4 69.5 g

2) B용액 : 다음 화합물을 물에 녹인 후 100 ml의 금속이온을 포함하는 용액과 섞어 최종 부피를 1 L로 만들었다.2) Solution B: The following compound was dissolved in water and mixed with a solution containing 100 ml of metal ions to make a final volume of 1 L.

Nitrilotricacetic acid 20.0 gNitrilotricacetic acid 20.0 g

MgSO4 28.90 gMgSO 4 28.90 g

CaCl 5.04 gCaCl 5.04 g

(NH4)6MO7O24ㆍ4H2O 18.50 mg(NH 4 ) 6 MO 7 O 24 4H 2 O 18.50 mg

FeSO4ㆍ7H2O 198.0 mgFeSO 4 7H 2 O 198.0 mg

Nicoinic acid 100 mgNicoinic acid 100 mg

금속이온용액의 조성 (100 ml당)Composition of metal ion solution (per 100 ml)

EDTA(Disodium salt) 0.25 g0.25 g of isodium salt (EDTA)

ZnSO4ㆍ7H2O 1.1 gZnSO 4 ㆍ 7H 2 O 1.1 g

FeSO4ㆍ7H2O 0.5 gFeSO 4 7H 2 O 0.5 g

MnSO4ㆍH2O 0.154 gMnSO 4 H 2 O 0.154 g

CuSO4ㆍ5H2O 0.04 gCuSO 4 ㆍ 5H 2 O 0.04 g

Co(NO3)2ㆍ6H2O 0.025 gCo (NO 3 ) 2 ㆍ 6H 2 O 0.025 g

Na2B4O7ㆍ10H2O 0.018 gNa 2 B 4 O7 10 H 2 O 0.018 g

3) C 용액: (NH4)2SO4 20.0 g을 100 ml의 물에 녹였다.3) C solution: 20.0 g of (NH 4 ) 2 SO 4 was dissolved in 100 ml of water.

4) A 용액 25 배, B 용액 50 배, C 용액 200 배 희석하여 최소 배지를 만든다.4) Dilute 25 times A solution, 50 times B solution, and 200 times C solution to make the minimum medium.

실시예 1: 트랜스-아네톨 분해 가능 균주 분리Example 1 Isolation of Trans-Anetol Degradable Strains

경상남도 의령군의 석유로 오염된 토양에서 시료를 채취하여 5 g을 0.5% 트렌스-아네톨을 포함하는 100 ml 최소배지에서 현탁하고 27 ℃에서 200 rpm(round per minute)의 속도로 돌아가는 빛이 통하지 않는 배양기에서 배양하였다. 위 와 같은 조건의 새 배지에 배양액을 접종하고 배양하는 과정을 여러 번 반복한 후 영양한천배지에 연속적인 희석을 한 후 27 ℃ 배양하였다. 100 개의 콜로니를 얻은 후 이를 다시 0.5% 트렌스-아네톨을 포함하는 최소배지에 다시 접종하였다. 그 중 하나의 콜로니가 트렌스-아네톨을 탄소원으로 이용하여 자랐고, 이를 JYR-1이라고 명명하였다.Samples were taken from petroleum contaminated soil in Gyeongsangnam-do, Korea. Suspended 5 g was suspended in 100 ml medium containing 0.5% trans-antol and returned to light at a rate of 200 rpm (round per minute) at 27 ° C. Cultured in the incubator. After inoculating the culture medium in a new medium under the above conditions and repeating the culture process several times, serial dilutions were made in nutrient agar medium and then cultured at 27 ° C. After 100 colonies were obtained, they were inoculated again in a minimal medium containing 0.5% trans-anetol. One colony was grown using Trans-Anetol as the carbon source and named JYR-1.

실시예 2: 균주 동정Example 2: Strain Identification

몇 년 전까지만 하더라도 미생물 동정시에 배양학적, 형태학적, 생리 생화학적 특징을 조사하여 Bergy's 매뉴얼을 비교하고 참조하여 동정을 하였고, 그 이후에는 바이오로그 테스트를 하여 동정을 하였으나, 요즘에는 16S rDNA의 염기서열을 가지고 진뱅크(GeneBank)와 같은 웹 검색 프로그램에서 염기서열을 입력하면 그 웹상에 있는 데이타베이스에서 매치(match)하여 동정하는 방법을 사용한다. Until a few years ago, the culture, morphology, and physiological biochemical characteristics of microorganisms were investigated and compared with Bergy's manuals. Afterwards, biolog tests were used to identify them. If you enter a sequence in a web search program such as GeneBank with a sequence, it uses a method of matching and identifying the database on the web.

물론 생리 생화학적 실험과 동시에 16S rDNA의 염기서열 분석 두 가지를 가지고 실험을 하는 것이 더 좋지만, 16S rDNA의 염기서열은 계속 발견되는 균주마다 등록이 되어 업데이트(update)가 되어가고 있는 반면 위의 두 방법은 이제는 데이타베이스의 업데이트가 되어지고 있지 않아 16S rDNA 염기서열을 가지고 동정한 균주가 Bergy's 매뉴얼이나 바이오로그의 데이타베이스에는 명시되어 있지 않는 것이 있기 때문에 이런 경우는 생리 생화학적 실험을 하더라도 일치하는 균주가 없는 실정이다.Of course, it is better to perform experiments with two kinds of 16S rDNA sequencing at the same time as physiological biochemical experiment, but the sequencing of 16S rDNA is registered and updated for each strain found. The method is no longer updated because the strains identified with 16S rDNA sequences are not specified in Bergy's manual or in the biolog database. There is no situation.

그리고, 16S rDNA의 염기서열 분석에서 염기서열 1470 base를 분석하여 진뱅 크상에서 96% 내지 99% 일치하는 균주를 얻었기 때문에 Bergy's 매뉴얼이나 바이오로그 테스트 보다 더 정확하리라 판단된다.In addition, the nucleotide sequence 1470 base was analyzed in the nucleotide sequence analysis of 16S rDNA to obtain 96% to 99% concordant strains on the GenBank, which may be more accurate than Bergy's manual or biolog test.

이렇게 하여 상기 분리균주의 16S rDNA를 분리하여 염기서열을 분석하였다. 상기 균주의 배양액으로부터 디엔이지 플랜트 미니킷트(DNeasy Plant Mini Kit)[Qiagen, Germany]를 사용하여 게놈 DNA를 추출하였다. 그 다음, 다음 프라이머를 이용해 PCR(중합효소 연쇄 반응)을 수행하여 16S rDNA를 얻었다. 분석시 이용된 프라이머는 유니버설 프라이머(universal primer)를 이용하였으며, 그 염기서열 및 PCR 수행조건은 다음과 같다.In this way, 16S rDNA of the isolate was isolated and analyzed for nucleotide sequence. Genomic DNA was extracted from the culture of the strain using a DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Germany). Then, PCR (polymerase chain reaction) was performed using the following primers to obtain 16S rDNA. The primer used in the analysis was used as a universal primer, the nucleotide sequence and PCR performance conditions are as follows.

5'-프라이머(서열번호 1) : 5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'(p27F)5'-primer (SEQ ID NO: 1): 5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 '(p27F)

3'-프라이머(서열번호 2) : 5'-GYT ACC TTG TTA CGA CTT-3'(p1525R)3'-primer (SEQ ID NO: 2): 5'-GYT ACC TTG TTA CGA CTT-3 '(p1525R)

PCR 반응물:PCR Reactants:

게놈 DNA 1 ㎕1 μl genomic DNA

100 pmol (p27F) 2 ㎕100 pmol (p27F) 2 μl

100 pmol (p1525R) 2 ㎕100 pmol (p1525R) 2 μl

Bioneer premix 2 ㎕2 μl Bioneer premix

dH2O 43 ㎕43 μl dH 2 O

총 50 ㎕50 μl total

PCR 반응조건(30 사이클):PCR reaction conditions (30 cycles):

초기변성과정 95 ℃, 15 분Initial denaturation process 95 ℃, 15 minutes

변성과정 94 ℃, 1 분Denaturation process 94 ℃, 1 minute

어닐링과정 55 ℃, 1 분Annealing process 55 ℃, 1 minute

연장(중합)과정 72 ℃, 1 분Extension (polymerization) process 72 ℃, 1 minute

최종 연장과정 72 ℃, 7 분Final extension process 72 ℃, 7 minutes

상기 PCR 반응 후 PCR 퓨리피케이션 키드로 정제하고 16S rDNA에 대한 염기서열을 분석한 결과를 진뱅크상에서 블라스트 서치(blast search)를 통해 상기 균주를 동정한 결과, 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) JYR-1의 568개의 염기서열이 기존의 슈도모나스 푸티다와 98.9%의 상동성을 가짐을 확인하였고 염기서열은 서열번호 3(GenBank Acession No. AY671902)에 나타내었다.After the PCR reaction, the PCR purification kit was purified and sequence analysis of 16S rDNA was carried out to identify the strain through blast search on gin bank. As a result, Pseudomonas putida JYR- It was confirmed that 568 nucleotide sequences of 1 have 98.9% homology with the existing Pseudomonas putida, and the nucleotide sequence is shown in SEQ ID NO: 3 (GenBank Acession No. AY671902).

이상의 결과로부터 상기 분리균주는 슈도모나스 푸티다와 유사한 성질을 갖는 근연균으로 동정되었으며, 이를 슈도모나스 푸티다 JYR-1(Pseudomonas putida JYR-1)로 명명하고, 이를 한국생명공학연구원 유전자원센터에 2005년 5월 27일자로 기탁하여 기탁번호 KCTC 10810BP를 부여받았다.From the above results, the isolated strain was identified as Pseudomonas putida JYR-1 ( Pseudomonas putida JYR-1), which has similar properties to Pseudomonas putida , and it was designated as Pseudomonas putida JYR-1 in 2005. Deposited May 27, received accession number KCTC 10810BP.

실시예 3: 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주 배양Example 3: Pseudomonas putida JYR-1 Strain Culture

1) 트랜스-아네톨에서의 생전환능 확인1) Confirmation of bioconversion ability in trans-anthitol

도 1은 순수 분리된 슈도모나스 푸티다 JYR-1이 20 mM 트랜스-아네톨을 포함하는 최소배지(Staniner's basal minimal salt)에서의 생장곡선 그래프이다. 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 20 mM 트랜스-아네톨을 포함하는 멸균된 최소배지(Staniner's basal minimal salt)에 접종한 뒤 27 ℃에서 200 rpm(round per minute)의 속도로 돌아가며 빛이 통하지 않는 배양기에서 배양하였다. X축은 박테리아 접종 후 배양시간을 나타내며, Y축은 600 nm에서의 흡광도를 의미한다. 슈도모나스 푸티다 JYR-1은 흡광도가 2.6까지 자랐고, 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균체수가 두 배가 되는 증식시간(doubling time)은 8 시간이었다. 비교실험으로 슈도모나스 푸티다 KTCT 1643과 대장균 K12를 같은 조건의 20 mM 트랜스-아네톨에서 배양하였는데 자라지 못했다. FIG. 1 is a graph of growth curve of purely isolated Pseudomonas putida JYR-1 in Steiner's basal minimal salt containing 20 mM trans-anthitol. Inoculated with Pseudomonas putida JYR-1 in Sterilizer's basal minimal salt containing 20 mM trans-anetol and then run at a rate of 200 rpm (round per minute) at 27 ° C. in a non-light incubator Incubated. X-axis shows incubation time after bacterial inoculation, Y-axis means absorbance at 600 nm. Pseudomonas putida JYR-1 had an absorbance increased to 2.6, and the doubling time of doubling the number of Pseudomonas putida JYR-1 cells was 8 hours. As a comparison, Pseudomonas putida KTCT 1643 and E. coli K12 were incubated in 20 mM trans-anetol under the same conditions, but did not grow.

2) 탄소원에 따른 생전환능 비교2) Comparison of bioconversion capacity by carbon source

도 4는 트랜스-아네톨(○)과 글루코오스(●)에서 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 키운 후 2.5 mM 트랜스-아네톨의 분해 속도를 비교한 그래프이다. 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 트랜스-아네톨이나 글루코오스를 탄소원으로 공급하여 배양 후 이들을 4 ㅀC에서 10,000 ×g로 15 분간 원심분리하여 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 최소배지(Staniner's basal minimal salt)에 현탁(suspension)하고 다시 상기와 같은 방법으로 원심분리를 하는 과정을 세 번 반복한 후에 흡광도가 600 nm에서 1.0이 되도록 만들었다. 25 ml 슈도모나스 푸티다 JYR-1를 2.5 mM 트랜스-아네톨을 포함하는 125 ml 세럼 바이알(serum vial)에 넣고 25 ℃에서 200 rpm인 배양기에 넣어서 트랜스-아네톨의 분해속도를 관찰하였다. 1 ml를 시간별로 바이알에서 뽑아 5 ml 에틸 아세테이트로 추출한 후 고속원심농축기로 농축 후 메탄올에 녹인 후 HPLC로 분석하여 트랜스-아네톨을 정량화하였다. 트랜스-아네톨에서 자란 슈도모나스 푸티다 JYR-1은 25분 내에 생전환이 완전히 이루어졌으나, 글루코오스 에서 자란 경우에는 트랜스-아네톨의 생전환속도가 느렸다. Figure 4 is a graph comparing the degradation rate of 2.5 mM trans-anetol after Pseudomonas putida JYR-1 in trans-anetol (○) and glucose (●). Pseudomonas putida JYR-1 was supplied with trans-anetol or glucose as a carbon source, and these were centrifuged at 10,000 × g for 15 minutes at 4 ° C, and Pseudomonas putida JYR-1 was placed on Stanner's basal minimal salt. After the suspension and centrifugation were repeated three times, the absorbance was made to 1.0 at 600 nm. 25 ml Pseudomonas putida JYR-1 was placed in a 125 ml serum vial containing 2.5 mM trans-anetol and placed in an incubator at 25 ° C. at 200 rpm to observe the rate of degradation of trans-anetol. 1 ml was extracted from the vials over time, extracted with 5 ml ethyl acetate, concentrated in a high-speed centrifuge, dissolved in methanol, and analyzed by HPLC to quantify trans-anthitol. Pseudomonas putida JYR-1 grown in trans-anetol was completely bioconverted within 25 minutes, but when grown in glucose, trans-anetol biotransformation rate was slow.

3) 슈도모나스 푸티다 JYR-1의 생화학적 특성3) Biochemical Properties of Pseudomonas putida JYR-1

슈도모나스 푸티다 JYR-1의 다양한 대사반응은 Becton 사의 BBL CRYSTALTM Identification System 키트를 이용하여 알아보았다. 본 박테리아는 아라비노스(arabinose), 만노스(mannose), 갈락토오스(galactose)를 대사하지만, 수크로오스(sucrose), 멜리비오스(melibiose), 람노스(rhamnose), 소르비톨(sorbitol), 만니톨(mannitol), 아도니톨(adonitol), 이노시톨(inositol)은 대사하지 못하였다. 또한, 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주는 아미노산인 글리신(glycine)과 아르기닌(arginine)을 대사하며, 프롤린 니트로아닐라이드(proline nitroanilide)와 Γ-L-글루타밀 p-니트로아닐라이드를 노란색의 파라-니트로아닐린을 만드는 가수분해효소 반응도 확인할 수 있었다. 또한, 페닐알라닌(phenylalanine)을 산화적 탈아미노화시키는 요소분해 반응을 나타내었다. Various metabolic reactions of Pseudomonas putida JYR-1 were determined using Becton's BBL CRYSTAL Identification System kit. The bacterium metabolizes arabinose, mannose, and galactose, but sucrose, melibiose, rhamnose, sorbitol, mannitol, Adonitol and inositol could not metabolize. In addition, the Pseudomonas putida JYR-1 strain metabolizes the amino acids glycine and arginine, and proline nitroanilide and Γ-L-glutamyl p-nitroanilide in yellow para- The hydrolase reaction to produce nitroaniline could also be confirmed. In addition, urea decomposition reaction was shown to oxidative deaminoation of phenylalanine.

실시예 4 : 슈도모나스 푸티다 JYR-1 균주로부터 분리된 물질 구조 분석Example 4 Material Structure Analysis Isolated from Pseudomonas Putida JYR-1 Strain

1) HPLC 크로마토그램 1) HPLC chromatogram

도 2는 트랜스-아네톨, 파라-아니신산(para-anisic acid), 파라-하이드록시벤조익산(para-hydroxybenzoic acid)(A)과 슈도모나스 푸티다 JYR-1에 의한 트랜스-아네톨의 대사산물(B)의 HPLC 크로마토그램이다. (A)는 트랜스-아네톨, 파라- 아니신산, 파라-하이드록시벤조익산의 HPLC 크로마토그램을 합친 것이다. 역상 C18(5 ㎛ particle size, 4.6 mm X 25 cm, Milford, MA)을 Varian ProStar HPLC (Varian, Walnut Creek, CA)에 장착하였고 20 ㎕의 샘플이 분석되었다. 1%의 포름산(formic acid)을 포함하는 H2O와 아세토니트릴(acetonitrile)을 용매로 이용하였고 용매비율은 10% 아세토니트릴로 시작하여 10분에는 60%, 20분에는 90%까지로 비율을 바꾸었고, 30분까지 90% 아세토니트릴로 1분에 1 ㎖의 양을 흘려주었다. 포토 다이오드 어래이(Photo Diode Array)[Varian, Walnut Creek, CA]를 이용해 270 nm에서 UV 디텍터로 흡광도를 측정해 HPLC 크로마토그램을 얻었다. 파라-하이드록시벤조익산과 파라-아니신산의 체류시간(retention time)은 각각 7.8, 12.6분이었고 트랜스-아네톨은 20.4분의 체류시간을 가졌다. (B)는 트랜스-아네톨 20 mM (0.3%)을 포함하는 최소배지(Staniner's basal minimal salt)에서 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 키운 후 배양액을 에틸 아세테이트로 추출한 후 진공고속농축기로 농축시킨 후 메탄올에 녹여 HPLC로 분석한 크로마토그램이다. 트랜스-아네톨에 해당하는 피크는 보이지 않으며 파라-하이드록시벤조익산(I)과 파라-아니신산(IV)이 같은 체류시간을 가지는 두개의 피크를 볼 수 있다. 나머지 (II)와 (III) 대사산물에 동정하기 위해 LC/MS(liquid chloromatography/mass) 분광법과 NMR 분광법을 이용하였다. 파라-아니신산은 박테리아가 자라면서 배양액에 가장 많이 축척되었으며 (II)와 (III)의 생성비율은 대략 1:4 였다.Figure 2 shows the metabolites of trans-anetol by trans-anetol, para-anisic acid, para-hydroxybenzoic acid (A) and Pseudomonas putida JYR-1. HPLC chromatogram of (B). (A) combines HPLC chromatograms of trans-anetol, para-anicin acid, para-hydroxybenzoic acid. Reversed-phase C18 (5 μm particle size, 4.6 mm × 25 cm, Milford, Mass.) Was mounted on Varian ProStar HPLC (Varian, Walnut Creek, Calif.) And 20 μl of samples analyzed. H 2 O and acetonitrile containing 1% formic acid were used as solvents. The solvent ratio was 10% acetonitrile, up to 60% in 10 minutes and 90% in 20 minutes. The amount was changed and 90 ml of acetonitrile was flowed 1 ml per minute until 30 minutes. HPLC chromatograms were obtained by measuring absorbance with a UV detector at 270 nm using a Photo Diode Array [Varian, Walnut Creek, CA]. Retention times of para-hydroxybenzoic acid and para-anicin acid were 7.8 and 12.6 minutes, respectively, and trans-antol had a retention time of 20.4 minutes. (B) was grown with Pseudomonas putida JYR-1 in a medium (Staniner's basal minimal salt) containing 20 mM (0.3%) of trans-anetol, the culture was extracted with ethyl acetate, concentrated in a vacuum high-speed concentrator and methanol Chromatogram dissolved in and analyzed by HPLC. The peaks corresponding to trans-anetol are not seen and two peaks can be seen in which para-hydroxybenzoic acid (I) and para-anicin acid (IV) have the same residence time. Liquid chloromatography / mass (LC / MS) spectroscopy and NMR spectroscopy were used to identify the remaining (II) and (III) metabolites. Para-anicin acid was most accumulated in the culture as bacteria grew, and the production ratio of (II) and (III) was approximately 1: 4.

2) LC/MS 와 UV 스펙트럼 2) LC / MS and UV Spectrum

도 3은 트랜스-아네톨의 (II)와 (III) 대사산물에 대한 LC/MS와 UV 스펙트럼을 나타낸다. LC/MS는 ESI+(electrospray ionization) 모드를 이용하는 HP1100 시스템과 Quattro LC triple quadruple tandem mass spectrometer (Micromass, Manchester, UK)를 이용하였다. 분석 조건은 HPLC와 동일하게 하였고, 20 ㎕의 샘플이 split가 1:3 비율로 ESI+ 모드로 주입되었다. 원시 온도(Source temperature), 디솔베이션 온도(desolvation temperature), 콘 전압(cone voltage), 모세관 전압(capillary voltage)은 각각 60 ℃, 220 ℃, 26 V, 3.99 kV였고, 전자 증폭기 전압(electron multiplier voltage)은 640 V, 분무기 가스(nebulizer gas)와 디솔베이션 가스(desolvation gas)는 고순도 질소로 94 l/h와 562 l/h로 흘려주었다. LC/MS 분석결과 네 개의 피크는 각각 m/z에서 132.9, 165.5, 165.3 153.3[M+H]+의 분자량을 나타내었으며 132.9와 153.3은 각각 파라-하이드록시벤조익산(138)과 파라-아니신산(152)임을 밝혔다. (II)와 (III)는 같은 분자량 164를 지녔는데 이는 트랜스-아네톨의 프렌(prene)에 산소가 하나 결합된 형태인 에폭사이드로 예상되어 각각을 분리 정제한 후 NMR을 이용해 구조분석을 하였다.3 shows the LC / MS and UV spectra for the (II) and (III) metabolites of trans-anthitol. LC / MS was performed using an HP1100 system using ESI + (electrospray ionization) mode and a Quattro LC triple quadruple tandem mass spectrometer (Micromass, Manchester, UK). Analytical conditions were the same as HPLC, and 20 μl of sample was injected in ESI + mode with a split 1: 3 ratio. Source temperature, desolvation temperature, cone voltage and capillary voltage were 60 ° C, 220 ° C, 26 V and 3.99 kV, respectively, and the electron multiplier voltage. ) Was 640 V, nebulizer gas and desolvation gas were flowed into high purity nitrogen at 94 l / h and 562 l / h. LC / MS analysis showed that the four peaks had molecular weights of 132.9, 165.5 and 165.3 153.3 [M + H] + at m / z, respectively, and 132.9 and 153.3 were para-hydroxybenzoic acid (138) and para-anidic acid, respectively. (152). (II) and (III) had the same molecular weight of 164, which was expected to be an epoxide in the form of oxygen-bonded prene of trans-anetol, which was separated and purified, and analyzed by NMR. .

3) NMR 스펙트럼 3) NMR spectrum

다음 표 2 트랜스-아네톨의 (II)와 (III) 대사산물의 1H-NMR과 13C-NMR 데이터이다. 모든 NMR 측정은 절대온도 298 K에서 수행하였고 Bruker Avance 400 spectrometer system(9.4 T)을 이용하였다. (II) 대사사물은 13C-NMR에서 8 개의 피크를 보였고 두 개의 피크는 112.8 ppm과 126.9 ppm에서 두 배의 강도를 보여 (II)는 10 개의 탄소로 이루어졌다는 것을 밝혔다. 그런데 트랜스-아네톨은 10 개의 탄소를 가지고 있고 분자량이 148인데 LC/MS에서 165.5[M+1]+의 분자량을 보여 (II) 대사산물은 산소가 하나 첨가된 것으로 예상되었다. 다음 표 2의 첫 번째 열은 트랜스-아네톨의 탄소의 번호이며 (II)와 (III) 대사산물의 1H-NMR과 13C-NMR 결과를 보여준다. 13C-NMR 결과로 C6/C8과 C5/C9는 벤젠링에 있고 C4와 C7은 벤젠링에 연결된 단일 탄소 결합이며, C1과 C10은 메톡시기임을 알 수 있다. 그리고 결합상수 H1(1.03 ppm, d, J=6.4 Hz), H2(3.92 ppm, dd, J=4.6 Hz, 6.4 Hz), H3(4.50 ppm, d, J=4.6 Hz)을 기준으로 하여 C2와 C3에 산소가 하나 결합된 에폭사이드 형태임을 밝혀졌다. (III) 대사산물도 유사한 결과를 보였고 H2와 H3의 결합상수가 (III) 대사산물이 7.5 Hz로 더 높아서 (II)와 (III)는 입체이성질체 안티-아네톨-2,3-에폭사이드와 신-아네톨-2,3-에폭사이드임을 알 수 있었다. 대사산물 (II)과 (III)의 NMR 데이터는 다음 표 2와 같다.Table 2 shows the 1 H-NMR and 13 C-NMR data of the (II) and (III) metabolites of trans-anetol. All NMR measurements were performed at 298 K absolute temperature using a Bruker Avance 400 spectrometer system (9.4 T). The metabolites (II) showed eight peaks at 13 C-NMR and two peaks doubled at 112.8 ppm and 126.9 ppm, indicating that (II) consisted of 10 carbons. However, trans-antol had 10 carbons and had a molecular weight of 148 and had a molecular weight of 165.5 [M + 1] + in LC / MS. The first column of Table 2 below shows the numbers of carbons of trans-antol and the 1 H-NMR and 13 C-NMR results of (II) and (III) metabolites. 13 C-NMR results show that C6 / C8 and C5 / C9 are in the benzene ring, C4 and C7 are single carbon bonds connected to the benzene ring, and C1 and C10 are methoxy groups. And based on the coupling constants H1 (1.03 ppm, d, J = 6.4 Hz), H2 (3.92 ppm, dd, J = 4.6 Hz, 6.4 Hz), H3 (4.50 ppm, d, J = 4.6 Hz) It was found to be in the form of an epoxide with one oxygen attached to C3. (III) metabolites showed similar results, and the binding constants of H2 and H3 were higher at (III) metabolite as 7.5 Hz, so that (II) and (III) were the stereoisomer anti-anetol-2,3-epoxide and It can be seen that it is a sin- anetol-2,3-epoxide. NMR data of metabolites (II) and (III) are shown in Table 2 below.

Figure 112005031962437-pat00001
Figure 112005031962437-pat00001

실시예 5 : 트랜스-아네톨의 농도에 따른 생전환능 확인Example 5: Confirmation of bioconversion ability according to the concentration of trans-anthitol

100 mM을 포함하는 최소배지에서 슈도모나스 푸티다 JYR-1을 48 시간 배양하였다. 배양액 1 ml를 6 ml의 에틸아세테이트로 추출한 후 고속원심농축기로 농축 후 메탄올에 녹인 후 상기 실시예 5와 같이 HPLC를 이용해 분석하였고, 도 6과 같은 크로마토그램을 얻었다. 도 6을 도 2의 B와 비교하면 같은 크로마토그램 양상을 보이는 바 슈도모나스 푸티다 JYR-1이 고농도의 100 mM 트랜스-아네톨에서도 생장하며, 신(syn)-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티(anti)-아네톨-2,3-에폭사이드가 생성됨을 확인할 수 있다. Pseudomonas putida JYR-1 was incubated for 48 hours in a minimal medium containing 100 mM. 1 ml of the culture was extracted with 6 ml of ethyl acetate, concentrated with a high-speed centrifugal condenser, dissolved in methanol, and analyzed using HPLC as in Example 5, to obtain a chromatogram as shown in FIG. 6. 6 compared to B of FIG. 2 shows that the same chromatogram shows that Pseudomonas putida JYR-1 also grows at a high concentration of 100 mM trans-antol and syn-anthitol-2,3-epoxide. It can be seen that and the anti (anti)-antol-2,3-epoxide is produced.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 슈도모나스 푸티다 JYR-1[KCTC 10810BP]로 산업적 유기합성의 중간유도체인 에폭사이드를 생물학적으로 생산할 수 있으며, 또한 트랜스-아네톨 외에 이의 유사체를 생전환시켜 고가의 천연물질을 생산하는데 이용될 수 있으리라 기대된다.As described above, the present invention is capable of biologically producing epoxide, which is an intermediate of industrial organic synthesis, with Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC 10810BP], and also biotransforms its analogs in addition to trans-antol to high cost. It is expected to be used to produce natural substances.

서열목록 전자파일 첨부 Attach sequence list electronic file  

Claims (1)

트랜스-아네톨을 신(syn)-아네톨-2,3-에폭사이드와 안티(anti)-아네톨-2,3-에폭사이드로 전환하는 반응에 슈도모나스 푸티다 JYR-1[KCTC 10810BP]을 이용하여 생전환하는 방법.Pseudomonas putida JYR-1 [KCTC 10810BP] was used to convert trans-anetol to syn-antol-2,3-epoxide and anti-antol-2,3-epoxide. How to use biotransformation.
KR1020050052029A 2005-06-16 2005-06-16 Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole KR100620119B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050052029A KR100620119B1 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050052029A KR100620119B1 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100620119B1 true KR100620119B1 (en) 2006-09-06

Family

ID=37625768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050052029A KR100620119B1 (en) 2005-06-16 2005-06-16 Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100620119B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5672504A (en) * 1993-02-15 1997-09-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for enriching an R,S!-1,2-epoxide in one enantiomer by using microbes to convert one enantiomer to the other or to preferentially open the epoxide ring
US6624318B1 (en) * 2002-05-30 2003-09-23 Basf Aktiengesellschaft Process for the epoxidation of an organic compound with oxygen or an oxygen-delivering compounds using catalysts containing metal-organic frame-work materials
JP2004107603A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Nagoya City Polylactic acid blend polymer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5672504A (en) * 1993-02-15 1997-09-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for enriching an R,S!-1,2-epoxide in one enantiomer by using microbes to convert one enantiomer to the other or to preferentially open the epoxide ring
US6624318B1 (en) * 2002-05-30 2003-09-23 Basf Aktiengesellschaft Process for the epoxidation of an organic compound with oxygen or an oxygen-delivering compounds using catalysts containing metal-organic frame-work materials
JP2004107603A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Nagoya City Polylactic acid blend polymer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tamboli et al. Production of polyhydroxyhexadecanoic acid by using waste biomass of Sphingobacterium sp. ATM generated after degradation of textile dye Direct Red 5B
Otoguro et al. An integrated method for the enrichment and selective isolation of Actinokineospora spp. in soil and plant litter
Li et al. Biochemical degradation pathway of dimethoate by Paracoccus sp. Lgjj-3 isolated from treatment wastewater
US7202063B1 (en) Processes for the production of rhamnolipids
JP2019149945A (en) Method for producing platensimycin
Mikolasch et al. Enrichment of aliphatic, alicyclic and aromatic acids by oil-degrading bacteria isolated from the rhizosphere of plants growing in oil-contaminated soil from Kazakhstan
WO1999042561A1 (en) Paclitaxel production by actinomycetes
Lee et al. Isolation and characterization of a thermotolerant bacterium Ralstonia sp. strain PHS1 that degrades benzene, toluene, ethylbenzene, and o-xylene
US6030818A (en) Bacterial mass production of taxanes and paclitaxel
EP1151131A1 (en) Process for the preparation of pseudomonic acid a antibiotic by microbiological method
KR100620119B1 (en) Pseudomonas putida JYR-1 producing syn-anethole-23-epoxides and anti-anethole-23-epoxides from trans-anethole
US5989896A (en) Method for degrading polychlorinated biphenyls and novel microorganism
JP5826406B2 (en) Streptomyces, antitumor compound Spiro-Indymycin AD, production method and use thereof, and antitumor agent and drug containing spiroindimycin
Oskay Isolation and purification of two metabolites (KGG32-A & KGG32-B) from a soil bacterium, Streptomyces sp., KGG32.
Evidente et al. Degradation of lycorine by Pseudomonas species strain ITM 311
KR100864448B1 (en) Novel pseudonocardia sp. with degradable activity of 1,4-dioxane and/or its culture, and usase theroeof
Takaichi et al. Carotenoids in a Corynebacterineae, Gordonia terrae AIST-1: carotenoid glucosyl mycoloyl esters
Venkata Dasu et al. Studies on production of griseofulvin
CN110092758B (en) Novel alkaloid compound and wart spore strain for preparing compound by fermentation
KR100830691B1 (en) Novel bacterium able to biotransform isoeugenol and eugenol to natural vanillin or vanillic acid
Lu et al. Communities of iron (III)-reducing bacteria in irrigated tropical rice fields
Belghit et al. Isolation and Characterization of a New strain LG10 from an Unexploited Algerian Saharan Atlas
Zhang et al. Preparation of 3-ketovalidoxylamine AC–N lyase substrate: N-p-nitrophenyl-3-ketovalidamine by Stenotrophomonas maltrophilia CCTCC M 204024
Pan et al. Isolation and identification of ACC deamiase producing bacteria in the soil of Halostachys caspica
KR100469087B1 (en) Rhodococcus sp. strain DK17 with metabolic versatility to degrade a wide variety of substituted benzenes and terpenes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120710

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130710

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee