KR101103022B1 - Organophosphorus Hydrolase Variants and Method for Preparing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기인산 화합물 분해능이 증가된 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase, OPH) 변이체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 방향성 분자진화기법을 통해 선별된 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서에 관한 것이다. The present invention relates to an organophosphorus hydrolase (OPH) variant having increased organophosphate compound resolution and a method for preparing the same, and more particularly, to an organophosphate hydrolase selected through an aromatic molecular evolution technique. It relates to a variant, a method for producing the same and a biosensor for detecting an organic phosphate compound comprising the same.

본 발명에 따른 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체는 기존의 OPH에 비해 유기인산 화합물 가수분해 활성이 월등히 뛰어나므로, 유기인산 화합물을 분해하는 반응 및 유기인산 화합물 검출 등의 환경 및 바이오센서로 적용가능하고, 잔류농약 검출 등의 다양한 산업적인 목적으로 사용가능하다.The organophosphate compound hydrolase variant according to the present invention has an excellent hydrolytic activity of organophosphate compounds compared to the conventional OPH, and thus can be applied to environmental and biosensors such as the reaction to decompose organophosphate compounds and to detect organophosphate compounds. It can be used for various industrial purposes such as detection of residual pesticides.

유기인산 화합물 가수분해 효소, 유기인산 농약, 스크리닝, 효소개량, 바이오센서 Organophosphate Hydrolase, Organophosphate Pesticide, Screening, Enzyme Improvement, Biosensor

Description

유기인산 화합물 가수분해효소 변이체 및 그 제조방법 {Organophosphorus Hydrolase Variants and Method for Preparing the Same}Organophosphate Hydrolase Variants and Method for Preparing the Same {Organophosphorus Hydrolase Variants and Method for Preparing the Same}

본 발명은 유기인산 화합물 분해능이 증가된 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase) 변이체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 방향성 분자진화를 통해 선별된 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서에 관한 것이다. The present invention relates to an organophosphorus hydrolase variant having increased organophosphate compound resolution and a method of preparing the same, and more particularly, to an organophosphate compound hydrolase variant selected through aromatic molecular evolution, It relates to a manufacturing method and a biosensor for detecting an organic phosphate compound comprising the same.

OPH는 유기인산계 농약중의 하나인 파라옥손(paraoxon)을 ρ-nitrophenol과 diethyl phosphate로 가수분해하게 되며 반응이 일어나면 반응액의 pH가 감소하고 전자(e-)를 생성하게 된다. 이 과정에서 생성된 ρ-nitrophenol은 노란색의 발색을 나타내는데 이 발색반응을 412 nm의 파장에서 흡광도를 측정하여 분석할 수 있다. 또한, 아래 식 1과 같이 전자를 발생하기 때문에 전기화학 분석을 통해 유기인산계 농약의 함량을 정량적으로 나타내는 바이오센서로도 활용될 수 있다.OPH is one of the para oxone (paraoxon) in a ρ -nitrophenol and diethyl phosphate, and the hydrolysis of the reaction solution pH decrease occurs, the reaction of the acid organophosphorus pesticide and electron (e -) is generated for. The ρ- nitrophenol produced in this process shows yellow coloration. The color reaction can be analyzed by measuring the absorbance at a wavelength of 412 nm. In addition, since the electrons are generated as shown in Equation 1 below, it may be used as a biosensor quantitatively indicating the content of the organophosphate pesticide through electrochemical analysis.

Paraoxon + H2O → ρ-nitrophenol + diethyl phosphate + e- (식 1) Paraoxon + H 2 O → ρ -nitrophenol + diethyl phosphate + e - ( formula 1)

유기인산 화합물은 현재 사용 중인 농약 중에서 가장 많으며, 100여개 이상이 해충구제를 위한 살충제의 목적으로 시판되고 있다. 유기염소계에 비해 지속성이 적어 잔류의 위험이 적으며 살충력이 강하고 적용해충의 범위가 넓다는 장점이 있다고 한다. 하지만 사람과 가축에 대한 독성이 강한 약제가 많으며 지속성이 약해서 비교적 많은 양의 사용을 필요로 한다. 그 화합물의 종류로는 dichlorovos, parathion, malathion, EPN, diazinon 등이 많이 사용되고 있다.Organophosphate compounds are the most abundant pesticides currently in use, and more than 100 are marketed for the purpose of pesticides for pest control. Compared with organochlorine, it has less persistence, less risk of residue, stronger insecticides and a wider range of applied pests. However, many drugs are highly toxic to humans and livestock, and because of their low sustainability, they require a relatively large amount of use. Dichlorovos, parathion, malathion, EPN, diazinon, etc. are used as the kinds of compounds.

한편, 변이체 라이브러리 생성 기술은 계속 발전되고 있으며 변이유발 PCR(error-prone PCR) (Cadwell and Joyce, Mutagenic PCR, Cold Spring Harbor Laboratory), 화학적 변이유발, UV의 조사, 돌연변이 유발 숙주세포의 이용 등과 같은 무작위적 변이(random mutagenesis)법과 DNA 셔플링(DNA shuffling)과 같이 재조합을 통한 변이를 유발하는 조합적 변이(combinatorial mutagenesis) 등 많은 방법이 있다(Kuchner and Arnold, Trends Biotech., 15:523,1997). 또한 손쉽게 효소 라이브러리를 제조하기 위한 키트가 상업적으로도 제품화되어 있어 연구자들이 목적에 맞게 이용할 수 있다. On the other hand, mutant library generation techniques continue to be developed, such as error-prone PCR (Cadwell and Joyce, Mutagenic PCR, Cold Spring Harbor Laboratory), chemical mutagenesis, UV irradiation, and the use of mutagenic host cells. There are many methods, such as random mutagenesis and combinatorial mutagenesis that cause mutation through recombination such as DNA shuffling (Kuchner and Arnold, Trends Biotech., 15: 523,1997). ). In addition, kits for easily preparing enzyme libraries are commercially available, which researchers can use for their own purposes.

효소 변이체 라이브러리를 통하여 유전자의 다양성을 획득한 다음에는 원하는 성질을 가지는 변이를 탐색하는 기술이 필요하다. 일반적으로 라이브러리의 탐색기술은 항생제에 대한 저항성, 영양요구균주의 상보성에 기인한 성장여부에 의한 탐색, 한천 배지상에서 투명환의 생성, 형광물질의 발현, 유색발현에 의한 고체상의 선별, 로봇틱 시스템으로 자동화가 가능하고 소량으로 활성차이를 민감하게 인식할 수 있는 웰플레이트(wellplate) 방법이 있다(Olsen et al., Curr. Opin. Biotechnol., 11(4):331, 2000).After obtaining gene diversity through enzymatic variant libraries, a technique is needed to search for variants with desired properties. In general, the search technology of the library is based on the resistance to antibiotics, the search for growth due to the complementarity of nutritional strains, the formation of transparent rings on the agar medium, the expression of fluorescent substances, the solid phase selection by colored expression, and the robotic system. There is a wellplate method that can be automated and sensitively recognizes the difference in activity (Olsen et al., Curr. Opin. Biotechnol., 11 (4): 331, 2000).

OPH 변이체의 탐색 및 선별 방법으로는 96-well plate 기반으로 활용될 수 있는 것으로써 효소반응을 통하여 생산물을 생성시키고 이를 유기인산 화합물을 통해 발색량이 높은 변이체를 찾는 방법을 이용하였다. 효소반응에는 OPH의 효소반응에 의해 ρ-nitrophenol이 생성이 된다. 여기서 생성된 ρ-nitrophenol은 노란색의 발색이 나타나게 된다.As a method for searching and selecting OPH variants, 96-well plate-based methods were used to generate products through enzymatic reactions and to find variants with high color development through organophosphate compounds. In the enzymatic reaction, ρ -nitrophenol is produced by the enzyme reaction of OPH. The ρ- nitrophenol produced here is yellow in color.

이에, 본 발명자들은 유기인산 화합물 분해에 이용되는 산업용 효소인 OPH를 합성하는 미생물의 스크리닝 및 방향성 진화 탐구에 반복적으로 적용할 수 있고, 효소 개량에 유용하게 사용될 수 있는 새로운 방법을 연구하기 위해 예의 노력한 결과, OPH의 활성 개량법을 개발하여 이를 이용하여 활성이 우수한 변이체를 고속스크리닝 함으로써, 유기인산 화합물 가수분해 활성이 뛰어난 OPH 변이체를 수득하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made diligent efforts to study new methods that can be repeatedly applied to screening and directional evolution of microorganisms for synthesizing OPH, an industrial enzyme used to degrade organophosphate compounds, and which can be useful for improving enzymes. As a result, by developing a method for improving the activity of OPH and using the same for high-speed screening of a variant having excellent activity, an OPH variant having excellent organophosphate compound hydrolytic activity was obtained, thereby completing the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환되어 있고, (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환되어 있으며, (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환되어 있는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분 해효소 변이체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the organophosphorus hydrolase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, (1) 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine) (2) The 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid), and (3) The 145th amino acid T (threonine) is substituted with A (alanine). Provide degrading enzyme variants.

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다: In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(4) 24번째 아미노산 T(트레오닌)이 K(라이신)으로 치환됨; (5) 126번째 아미노산 I(이소류신)이 S(세린)으로 치환됨; (6) 141번째 아미노산 K(라이신)이 M(메티오닌)으로 치환됨; 및 (7) 280번째 아미노산인 S(세린)이 C(시스테인)으로 치환됨.(4) the 24th amino acid T (threonine) is substituted with K (lysine); (5) the 126th amino acid I (isoleucine) is substituted with S (serine); (6) the 141th amino acid K (lysine) is substituted with M (methionine); And (7) the 280th amino acid S (serine) is substituted with C (cysteine).

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(8) 11번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨; (9) 33번째 아미노산 S(세린)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (10) 52번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (11) 75번째 아미노산 T(트레오닌)이 S(세린)으로 치환됨; (12) 118번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (13) 165번째 아미노산 A(알라닌)가 V(발린)으로 치환됨; (14) 210번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨; 및 (15) 246번째 아미노산 I(이소류신)가 N(아스파라긴)으로 치환됨. (8) the 11th amino acid T (threonine) is substituted with A (alanine); (9) the 33rd amino acid S (serine) is substituted with N (asparagine); (10) the 52nd amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (11) 75th amino acid T (threonine) is substituted with S (serine); (12) the 118th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (13) 165th amino acid A (alanine) is substituted with V (valine); (14) the 210th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); And (15) 246 th amino acid I (isoleucine) is substituted with N (asparagine).

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이 체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate hydrolase variant further having any one or more of the following substitution characteristics:

(16) 105번째 아미노산 D(아스파트산)가 V(발린)으로 치환됨; (17) 196번째 아미노산 S(세린)이 P(프롤린)으로 치환됨; (18) 199번째 아미노산 C(시스테인)가 G(글리신)으로 치환됨; 및 (19) 313번째 아미노산 V(발린)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨.(16) the 105th amino acid D (aspartic acid) is substituted with V (valine); (17) the 196th amino acid S (serine) is substituted with P (proline); (18) the 199th amino acid C (cysteine) is substituted with G (glycine); And (19) 313rd amino acid V (valine) is substituted with F (phenylalanine).

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(20) 7번째 아미노산 D(아스파트산)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (21) 21번째 아미노산 A(알라닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (22) 29번째 아미노산 H(히스티딘)이 V(발린)으로 치환됨; (23) 39번째 아미노산 R(아르기닌)이 L(류신)으로 치환됨; (24) 44번째 아미노산 F(페닐알라닌)이 L(류신)으로 치환됨; (25) 46번째 아미노산 G(글리신)이 C(시스테인)으로 치환됨; (26) 57번째 아미노산 R(아르기닌)이 S(세린)으로 치환됨; (27) 64번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (28) 106번째 아미노산 P(프롤린)이 L(류신)으로 치환됨; (29) 122번째 아미노산 F(페닐알라닌)이 L(류신)로 치환됨;(30) 163번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨; (31) 174번째 아미노산 T(트레오닌)가 S(세린)로 치환됨; (32) 202번째 아미노산 H(히스티딘)이 L(류신)으로 치환됨; (33) 216번째 아미노산 A(알라닌)이 D(아스파르트산)으로 치환됨; (34) 236번째 아미노산 D(아스파르트산)이 G(글리신)으로 치환됨; (35) 248번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (36) 254번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (37) 259번째 아미노산 L(류신)이 I(이소류신)으로 치환됨; (38) 271번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (39) 280번째 아미노산 S(세린)이 R(아르기닌)으로 치환됨; (40) 286번째 아미노산 M(메티오닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (41) 289번째 아미노산 M(메티오닌)이 L(류신)으로 치환됨; (42) 291번째 아미노산 R(아르기닌)이 G(글리신)으로 치환됨; (43) 295번째 아미노산 D(아스파르트산)가 A(알라닌)으로 치환됨; 및 (44) 324번째 아미노산 T(트레오닌)가 N(아스파라긴)으로 치환됨.(20) seventh amino acid D (aspartic acid) is substituted with N (asparagine); (21) the 21st amino acid A (alanine) is substituted with T (threonine); (22) the 29th amino acid H (histidine) is substituted with V (valine); (23) the 39th amino acid R (arginine) is substituted with L (leucine); (24) the 44th amino acid F (phenylalanine) is substituted with L (leucine); (25) the 46th amino acid G (glycine) is substituted with C (cysteine); (26) the 57th amino acid R (arginine) is substituted with S (serine); (27) the 64 th amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (28) the 106th amino acid P (proline) is substituted with L (leucine); (29) the 122nd amino acid F (phenylalanine) is substituted with L (leucine); (30) the 163th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (31) the 174th amino acid T (threonine) is substituted for S (serine); (32) the 202th amino acid H (histidine) is substituted with L (leucine); (33) 216th amino acid A (alanine) is substituted with D (aspartic acid); (34) the 236th amino acid D (aspartic acid) is substituted with G (glycine); (35) 248th amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (36) the 254th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (37) 259th amino acid L (leucine) is substituted with I (isoleucine); (38) 271st amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (39) the 280th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (40) the 286th amino acid M (methionine) is substituted with T (threonine); (41) the 289th amino acid M (methionine) is substituted with L (leucine); (42) the 291th amino acid R (arginine) is substituted with G (glycine); (43) the 295th amino acid D (aspartic acid) is substituted with A (alanine); And (44) 324 th amino acid T (threonine) is substituted with N (asparagine).

본 발명은 또한, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자를 제공한다. The present invention also provides a gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant.

본 발명은 또한, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자를 함유하는 재조합 벡터를 제공한다. The present invention also provides a recombinant vector containing a gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant.

본 발명은 또한, 상기 유전자 또는 상기 재조합 벡터가 박테리아, 곰팡이 및 효모로 구성된 군에서 선택되는 숙주세포에 삽입되어 있는 재조합 미생물을 제공한다.The present invention also provides a recombinant microorganism in which the gene or the recombinant vector is inserted into a host cell selected from the group consisting of bacteria, fungi and yeasts.

본 발명은 또한, 상기 재조합 미생물을 배양하여 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 발현하는 단계; 및 상기 배양물로부터 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 회수하는 단계를 포함하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체의 제조방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of culturing the recombinant microorganism to express an organophosphate compound hydrolase variant; And it provides a method for producing an organophosphate compound hydrolase variant comprising recovering an organophosphate compound hydrolase variant from the culture.

본 발명은 또한, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체가 고정되어 있는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서를 제공한다.The present invention also provides a biosensor for detecting an organophosphate compound in which the organophosphate compound hydrolase variant is immobilized.

본 발명은 또한, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 이용하는 유기인산 화합물 검출방법을 제공한다. The present invention also provides a method for detecting an organophosphate compound using the organophosphate compound hydrolase variant.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상기 OPH의 고속 스크리닝 방법을 통해 선발된, 기존 OPH의 활성에 비하여 월등히 가수분해 활성이 우수한, 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 제공하므로 유기 인산계 화합물을 우수하게 제거하는 생물 촉매로 제공하는 효과가 있어, 유기인산 화합물을 분해하는 반응 및 유기인산 화합물 검출 등의 환경 및 바이오센서로 적용가능하고, 잔류농약 검출 등 다양한 산업적인 목적으로 사용가능하다.As described above, the present invention provides an organophosphate compound hydrolase variant, which has been selected through the high-speed screening method of the OPH, has an excellent hydrolytic activity as compared to the activity of the existing OPH, so that the organic phosphate-based compound is excellent. It has the effect of providing a biocatalyst to be removed, it is applicable to the environment and biosensors such as the reaction to decompose the organic phosphate compound and the organic phosphate compound detection, and can be used for various industrial purposes such as residual pesticide detection.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein and the experimental methods described below are well known and commonly used in the art.

본 발명에 있어서, "유기인산 화합물 (organophosphorus compounds)"은 신경계에서 아세틸콜린 에스터라제를 억제하여, 신경 기능을 차차 손상시키고 결국 죽음에 이르게 하는 이유로 매우 독성인 물질로 알려져 있어, 산업적으로 이러한 화 합물들이 포함되어 있는 살충제, 농약 등의 제거 방법에 관한 여러 연구가 이루어지고 있다. 이러한 유기인산 화합물의 예시로써, 파라옥손(paraoxon), 파라티온(parathion), 아자메티포스(azametiphos), 아진포스(azinphos), 벤술리드(bensulide), 말라옥손(malaoxon), 말리티온(malathion), 헤프테토포스(heptenophos), 디클로보스(dichlorvos), 디알리포스(dialifos), 디아지논(diazinon), 디클로펜티온(dichlofenthion), 디메토에이트(dimethoate), 디메틸빈포스(dimethylvinphos), 디옥사벤조포스(dioxabenzofos), 디설포톤(disulfoton), 데메톤 에스(demethon S), 에디펜포스(edifenphos), 에테폰(ethephon), 에티온(ethion), 에토프로포스(ethoprophos), 클로펜빈포스(chlorfenvinphos), 클로피리포스(chlorpyrifos), 페니트로티온(fenitrothion), 펜티온(fenthion), 포노포스(fonofos), 포모티온(formothion), 헵테노포스(heptenophos), 이프로벤포스(iprobenfos), 이사조포스(isazofos), 이속사티온(isoxathion), 메카밤(mecarbam), 메타미도포스(methamidophos), 메티다티온(methidathion), 모노크로토포스(monocrotophos), 날레드(naled), 오메토에이트(omethoate), 폭심(phoxim), 피림포스(pirimphos), 프로페노포스(profenofos), 프로파포스(propaphos), 프로티오포스(prothiofos), 피라클로포스(pyraclofos), 피라조포스(pyrazophos), 피리다펜티온(pyridaphenthion), 퀴날포스(quinalphos), 터부포스(terbufos), 테트라클로빈포스(tetrachlorvinphos), 티오메톤(thiometon), 톨클로포스(tolclofos), 트리아조포스(triazophos), 트리클로폰(trichlorphon), 바미도티온(vamidothion) 및 코우마포스(coumaphos) 등이 있다. In the present invention, "organophosphorus compounds" are known to be very toxic substances for inhibiting acetylcholine esterase in the nervous system, thereby impairing nerve function and eventually leading to death. Several studies have been conducted on how to remove pesticides and pesticides that contain compounds. Examples of such organophosphate compounds include paraoxon, parathion, azametiphos, azinphos, bensulide, malaoxon, malaoxon, malathion, Heptetophos, dichlorvos, dialilifos, diazinon, diclofenthion, dimethoate, dimethylvinphos, dimethylvinphos Dioxabenzofos, disulfoton, demethon S, edifenphos, ethephon, ethion, ethoprophos, clofenbinfoss (chlorfenvinphos), chlorpyrifos, fenitrothion, penthion, fenthion, fonofos, formothion, heptenophos, iprobenfos, Isazofos, isoxathion, mecarbam, metamidophos, metty Methidathion, monocrotophos, naled, omethoate, phoxim, pirimphos, profenofos, propaphos, Prothiofos, pyraclofos, pyrazophos, pyridaphenthion, quinalphos, terbufos, tetrachlorvinphos, thio Thimeton, tolclofos, triazophos, trichlorphon, vamidothion, and coumaphos.

본 발명에 있어서, "유기인산 화합물 가수분해 효소 (organophosphorus hydrolase, OPH)"는 유기인산 화합물 분해 효소 (organophosphosphate-degrading enzyme) 또는 포스포트리에스터라제(phosphotriestrase)라고 불리우며, 슈도모나스 디미누타 MG(Pseudomonas diminuta MG) 및 플라보박테리움 종 (Flavobacterium sp. strain ATCC 27551)으로부터 분리된 효소이다. 상기 효소는 소만 및 VX를 비롯한 독성의 화학전 물질(toxic chemical-warfare agent) 뿐만 아니라 다양한 살충제를 가수분해하기 때문에 이에 대한 연구가 활발하다.In the present invention, "organophosphorus hydrolase (OPH)" is called organophosphosphate-degrading enzyme or phosphotriestrase, Pseudomonas diminuta MG (Pseudomonas diminuta MG) and Flavobacterium spp. (Flavobacterium sp. strain ATCC 27551). Since the enzyme hydrolyzes various insecticides as well as toxic chemical-warfare agents, including cattle and VX, research on this is active.

본 발명자들은, 가수분해 활성이 뛰어난 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 얻고자, OPH의 고속 스크리닝 방법을 이용하였다. 구체적으로는, 96 deep-well plate에서 OPH 유전자의 라이브러리를 IPTG induction으로 발현시킨 미생물을 cell lysis solution으로 cell을 파쇄한 후 상등액만 분리하고 이를 유기인산 화합물을 미세 결정의 형태를 갖도록 제조된 기질과 혼합하여 반응을 시켜서 412nm에서 흡광도를 측정하고 이를 통해 증가된 활성을 갖는 OPH를 발현하는 미생물을 선발하여, 변이체를 얻은 것이다. 여기서, 상기 미생물은 산업적으로 유용한 효소인 OPH 활성을 가지는 미생물을 스크리닝하기 위해 준비된 장내 미생물 및 고온성 미생물 등의 모든 종류의 미생물일 수 있으며, 또한, OPH 활성을 가지는 미생물을 분리하기 위해 준비된 토양, 연못, 하천, 온천, 해수, 폐수, 식품, 음료수 등에서 유래한 시료를 이용할 수 있다.The present inventors used the high speed screening method of OPH in order to obtain the organophosphate compound hydrolase variant excellent in the hydrolytic activity. Specifically, in the 96 deep-well plate, microorganisms expressing the OPH gene library by IPTG induction were crushed with a cell lysis solution, and then the supernatant was separated and the substrate was prepared to have an organic phosphate compound in the form of microcrystals. The reaction was carried out by mixing to measure the absorbance at 412nm, through which a microorganism expressing OPH with increased activity was selected to obtain a variant. Here, the microorganisms may be all kinds of microorganisms such as enteric microorganisms and thermophilic microorganisms prepared for screening microorganisms having OPH activity, which are industrially useful enzymes, and soils prepared for separating microorganisms having OPH activity, Samples derived from ponds, rivers, hot springs, seawater, wastewater, food, and beverages can be used.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 변이체를 얻는 과정은 방향성 분자진화적 기법 (directed evolution)에 의해 제공되는 것으로, 목적하는 단백질을 코딩하는 유 전자를 error-prone PCR 및 DNA 셔플링 기법을 이용하여 randonm하게 돌연변이 및 재조합하여 유전자 변이체들의 유전자 라이브러리를 제작하고 (Diversification 단계), 원하는 활성을 가진 변이체를 유전자로부터 얻어내고 (Selection 단계), 상기 변이체로부터 어떤 부분에 변이가 일어났는지를 알아보기 위해, DNA를 시퀀싱하는 단계 (Amplification단계)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에서도, 상기 미생물은 정상 OPH를 주형으로 한, 변이 유발 PCR (error-prone PCR)법을 이용해 얻어진 효소 변이체 라이브러리로 형질전환된 대장균들을 이용하여, 활성이 증가된 변이체를 분리할 수 있다. In the present invention, the process of obtaining the variant is provided by directed evolution, and the gene encoding the protein of interest is randonm using error-prone PCR and DNA shuffling technique. Mutation and recombination to construct a genetic library of genetic variants (Diversification step), to obtain variants with the desired activity from the gene (Selection step), and to find out where the mutations occurred from the variants. Sequencing step (Amplification step). Therefore, even in the present invention, the microorganism can isolate a variant having increased activity by using E. coli transformed with an enzyme variant library obtained by using an error-prone PCR method using a normal OPH template. have.

본 발명은, 일 관점에서, 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환되어 있고, (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환되어 있으며, (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환되어 있는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체에 관한 것이다. In one aspect, the present invention relates to an organophosphorus hydrolase having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, wherein (1) the 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine), (2 ) 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid), and (3) 145th amino acid T (threonine) is substituted with A (alanine) will be.

여기서, 상기 서열번호 4의 아미노산 서열은 플라보박테리움 종 (Flavobacterium sp. strain ATCC 27551)으로부터 분리된 OPH의 아미노산 서열이며, 이를 코딩하는 유전자 서열은 서열번호 3의 염기서열을 가진다. Here, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 is an amino acid sequence of OPH isolated from Flavoacterium sp. Strain ATCC 27551, and the gene sequence encoding the same has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3.

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다: In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(4) 24번째 아미노산 T(트레오닌)이 K(라이신)으로 치환됨; (5) 126번째 아미노산 I(이소류신)이 S(세린)으로 치환됨; (6) 141번째 아미노산 K(라이신)이 M(메티오닌)으로 치환됨; 및 (7) 280번째 아미노산인 S(세린)이 C(시스테인)으로 치환됨.(4) the 24th amino acid T (threonine) is substituted with K (lysine); (5) the 126th amino acid I (isoleucine) is substituted with S (serine); (6) the 141th amino acid K (lysine) is substituted with M (methionine); And (7) the 280th amino acid S (serine) is substituted with C (cysteine).

예컨대, 상기 (1) 내지 (3)의 치환특성을 가진 것에 더하여, 상기 (4) 내지 (7)의 치환특성을 추가적으로 모두 포함하는 변이체 또한 본 발명의 일 예시일 것이며, 여기서, 상기 OPH 변이체는 서열번호 9의 아미노산 서열을 가질 수 있다. For example, in addition to having the substitution characteristics of (1) to (3), a variant additionally including all of the substitution characteristics of (4) to (7) will also be one example of the present invention, wherein the OPH variant is It may have an amino acid sequence of SEQ ID NO: 9.

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(8) 11번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨; (9) 33번째 아미노산 S(세린)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (10) 52번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (11) 75번째 아미노산 T(트레오닌)이 S(세린)으로 치환됨; (12) 118번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (13) 165번째 아미노산 A(알라닌)가 V(발린)으로 치환됨; (14) 210번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨; 및 (15) 246번째 아미노산 I(이소류신)가 N(아스파라긴)으로 치환됨. (8) the 11th amino acid T (threonine) is substituted with A (alanine); (9) the 33rd amino acid S (serine) is substituted with N (asparagine); (10) the 52nd amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (11) 75th amino acid T (threonine) is substituted with S (serine); (12) the 118th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (13) 165th amino acid A (alanine) is substituted with V (valine); (14) the 210th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); And (15) 246 th amino acid I (isoleucine) is substituted with N (asparagine).

예컨대, 상기 (1) 내지 (3)의 치환특성을 가진 것에 더하여, 상기 (8) 내지 (15)의 치환특성을 추가적으로 모두 포함하는 변이체 또한 본 발명의 일 예시일 것이며, 여기서, 상기 OPH 변이체는 서열번호 10의 아미노산 서열을 가질 수 있다. For example, in addition to having the substitution characteristics of (1) to (3), a variant additionally including all of the substitution characteristics of (8) to (15) will also be one example of the present invention, wherein the OPH variant is It may have an amino acid sequence of SEQ ID NO: 10.

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(16) 105번째 아미노산 D(아스파트산)가 V(발린)으로 치환됨; (17) 196번째 아미노산 S(세린)이 P(프롤린)으로 치환됨; (18) 199번째 아미노산 C(시스테인)가 G(글리신)으로 치환됨; 및 (19) 313번째 아미노산 V(발린)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨(16) the 105th amino acid D (aspartic acid) is substituted with V (valine); (17) the 196th amino acid S (serine) is substituted with P (proline); (18) the 199th amino acid C (cysteine) is substituted with G (glycine); And (19) 313th amino acid V (valine) is substituted with F (phenylalanine)

예컨대, 상기 (1) 내지 (3)의 치환특성을 가진 것에 더하여, 상기 (16) 내지 (19)의 치환특성을 추가적으로 모두 포함하는 변이체 또한 본 발명의 일 예시일 것이며, 여기서, 상기 OPH 변이체는 서열번호 11의 아미노산 서열을 가질 수 있다. For example, in addition to having the substitution characteristics of (1) to (3), a variant additionally including all of the substitution characteristics of (16) to (19) will also be an example of the present invention, wherein the OPH variant is It may have the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11.

본 발명에 있어서, 상기 OPH 변이체는 다음의 치환 특성 중에서 어느 하나 이상을 추가적으로 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체일 수 있다:In the present invention, the OPH variant may be an organophosphate compound hydrolase variant, which further has any one or more of the following substitution characteristics:

(20) 7번째 아미노산 D(아스파트산)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (21) 21번째 아미노산 A(알라닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (22) 29번째 아미노산 H(히스티딘)이 V(발린)으로 치환됨; (23) 39번째 아미노산 R(아르기닌)이 L(류신)으로 치환됨; (24) 44번째 아미노산 F(페닐알라닌)이 L(류신)으로 치환됨; (25) 46번째 아미노산 G(글리신)이 C(시스테인)으로 치환됨; (26) 57번째 아미노산 R(아르기닌)이 S(세린)으로 치환됨; (27) 64번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (28) 106번째 아미노산 P(프롤린)이 L(류신)으로 치환됨; (29) 122번째 아미노산 F(페닐 알라닌)이 L(류신)로 치환됨;(30) 163번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨; (31) 174번째 아미노산 T(트레오닌)가 S(세린)로 치환됨; (32) 202번째 아미노산 H(히스티딘)이 L(류신)으로 치환됨; (33) 216번째 아미노산 A(알라닌)이 D(아스파르트산)으로 치환됨; (34) 236번째 아미노산 D(아스파르트산)이 G(글리신)으로 치환됨; (35) 248번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (36) 254번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (37) 259번째 아미노산 L(류신)이 I(이소류신)으로 치환됨; (38) 271번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (39) 280번째 아미노산 S(세린)이 R(아르기닌)으로 치환됨; (40) 286번째 아미노산 M(메티오닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (41) 289번째 아미노산 M(메티오닌)이 L(류신)으로 치환됨; (42) 291번째 아미노산 R(아르기닌)이 G(글리신)으로 치환됨; (43) 295번째 아미노산 D(아스파르트산)가 A(알라닌)으로 치환됨; 및 (44) 324번째 아미노산 T(트레오닌)가 N(아스파라긴)으로 치환됨.(20) seventh amino acid D (aspartic acid) is substituted with N (asparagine); (21) the 21st amino acid A (alanine) is substituted with T (threonine); (22) the 29th amino acid H (histidine) is substituted with V (valine); (23) the 39th amino acid R (arginine) is substituted with L (leucine); (24) the 44th amino acid F (phenylalanine) is substituted with L (leucine); (25) the 46th amino acid G (glycine) is substituted with C (cysteine); (26) the 57th amino acid R (arginine) is substituted with S (serine); (27) the 64 th amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (28) the 106th amino acid P (proline) is substituted with L (leucine); (29) the 122nd amino acid F (phenyl alanine) is substituted with L (leucine); (30) the 163th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (31) the 174th amino acid T (threonine) is substituted for S (serine); (32) the 202th amino acid H (histidine) is substituted with L (leucine); (33) 216th amino acid A (alanine) is substituted with D (aspartic acid); (34) the 236th amino acid D (aspartic acid) is substituted with G (glycine); (35) 248th amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (36) the 254th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (37) 259th amino acid L (leucine) is substituted with I (isoleucine); (38) 271st amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (39) the 280th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (40) the 286th amino acid M (methionine) is substituted with T (threonine); (41) the 289th amino acid M (methionine) is substituted with L (leucine); (42) the 291th amino acid R (arginine) is substituted with G (glycine); (43) the 295th amino acid D (aspartic acid) is substituted with A (alanine); And (44) 324 th amino acid T (threonine) is substituted with N (asparagine).

예컨대, 상기 (1) 내지 (3)의 치환특성을 가진 것에 더하여, 상기 (20) 내지 (44)의 치환특성을 추가적으로 모두 포함하는 변이체 또한 본 발명의 일 예시일 것이며, 여기서, 상기 OPH 변이체는 서열번호 12의 아미노산 서열을 가질 수 있다. For example, in addition to having the substitution characteristics of (1) to (3), a variant additionally including all of the substitution characteristics of (20) to (44) will also be one example of the present invention, wherein the OPH variant is It may have an amino acid sequence of SEQ ID NO: 12.

본 발명은 다른 관점에서, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자에 관한 것이다. 여기서, 상기 유전자는 서열번호 5 내지 서열번호 8 중 어느 하나의 염기서열을 가질 수 있다. In another aspect, the present invention relates to a gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant. Here, the gene may have a nucleotide sequence of any one of SEQ ID NO: 5 to SEQ ID NO: 8.

뿐만 아니라, 상기 서열들 중 어느 하나의 아미노산 또는 염기 서열이 치환, 결실, 삽입 및 부가되어 돌연변이가 일어남으로써, 상기 본 발명에 따른 아미노산 서열 또는 염기서열과 적어도 70%, 80%, 90%, 또는 95% 이상의 서열 동일성을 가지는 아미노산 서열 또는 염기서열 또한 본 발명에 포함될 수 있다.In addition, the amino acid or nucleotide sequence of any one of the above sequences is substituted, deleted, inserted and added, resulting in mutation, thereby at least 70%, 80%, 90%, or An amino acid sequence or nucleotide sequence having 95% or more of sequence identity may also be included in the present invention.

상기 "서열 동일성"이란, 2개의 폴리뉴클레오티드간 잔기의 서열 유사성을 말한다. 상기 "서열 동일성"은 비교대상의 염기서열의 영역에 걸쳐, 최적한 상태로 얼라인먼트된 2개의 염기서열을 비교함으로써 결정될 수 있다. 여기에서, 비교대상의 폴리뉴클레오티드는, 2개의 서열의 최적한 얼라인먼트를 위한 참고서열 (예컨대 컨센서스 서열 등)과 비교하여, 부가 또는 결실 (예컨대, 갭, 오버행 등)을 갖고 있어도 된다. 서열 동일성의 수치는 양방의 서열에 존재하는 동일한 핵산염기를 결정하여, 적합부위의 수를 결정하고, 이어서, 비교대상의 서열영역 내의 염기의 총수로, 상기 적합부위의 수를 나누어, 얻어진 수치에 100을 곱함으로써, 산출될 수 있다. 핵산 사이의 서열 동일성은, 예컨대, 서열 해석 소프트, 구체적으로는 BLASTN, FASTA 등을 사용하여 측정된다. 상기 BLASTN은,http://www.ncbi.nlm.nih. gov/BLAST/에서 일반적으로 이용할 수 있다. The "sequence identity" refers to sequence similarity of two polynucleotide residues. The "sequence identity" can be determined by comparing two nucleotide sequences aligned optimally over a region of the base sequence to be compared. Here, the polynucleotide to be compared may have additions or deletions (for example, gaps, overhangs, etc.) as compared with reference sequences (for example, consensus sequences, etc.) for optimal alignment of two sequences. The numerical value of sequence identity determines the same nucleic acid base which exists in both sequences, determines the number of suitable sites, and then divides the number of suitable sites by the total number of bases in the sequence region to be compared, By multiplying 100, it can be calculated. Sequence identity between nucleic acids is measured using, for example, sequence analysis software, specifically BLASTN, FASTA, and the like. The BLASTN is http: //www.ncbi.nlm.nih. Generally available at gov / BLAST /.

본 발명은 다른 관점에서, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자를 함유하는 재조합 벡터에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a recombinant vector containing a gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant.

본 발명에서, "벡터 (vector)"는 적합한 숙주 내에서 DNA를 발현 시킬 수 있는 적합한 조절 서열에 작동가능하게 연결된 DNA 서열을 함유하는 DNA 제조물을 의미한다. 벡터는 플라스미드, 파지 입자 또는 간단하게 잠재적 게놈 삽입물 일 수 있다. 적당한 숙주로 형질전환되면, 벡터는 숙주게놈과 무관하게 복제하고 기능할 수 있거나, 또는 일부경우에 게놈 그 자체에 통합될 수 있다. 플라스미드가 현재 벡터의 가장 통상적으로 사용되는 형태이므로, 본 발명의 명세서에서 "플라스미드(plasmid)" 및 "벡터(vector)"는 때로 상호교환적으로 사용된다. 본 발명의 목적상, 플라스미드 벡터를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 목적에 사용될 수 있는 전형적인 플라스미드 벡터는 (a) 숙주세포당 수백개의 플라스미드벡터를 포함하도록 복제가 효율적으로 이루어지도록하는 복제 개시점, (b) 플라스미드 벡터로 형질전환된 숙주세포가 선발될 수 있도록 하는 항생제 내성 유전자 및 (c) 외래 DNA 절편이 삽입될 수 있도록 하는 제한효소 절단부위를 포함하는 구조를 지니고 있다. 적절한 제한효소 절단부위가 존재하지 않을지라도, 통상의 방법에 따른 합성 올리고뉴클레오타이드어댑터(oligonucleotide adaptor) 또는 링커(linker)를 사용하면 벡터와 외래 DNA를 용이하게 라이게이션(ligation) 할 수 있다. In the present invention, "vector" means a DNA preparation containing a DNA sequence operably linked to a suitable regulatory sequence capable of expressing DNA in a suitable host. Vectors can be plasmids, phage particles or simply potential genomic inserts. Once transformed into the appropriate host, the vector can replicate and function independently of the host genome, or in some cases can be integrated into the genome itself. Since plasmids are currently the most commonly used form of vectors, "plasmid" and "vector" are sometimes used interchangeably in the context of the present invention. For the purposes of the present invention, it is preferred to use plasmid vectors. Typical plasmid vectors that can be used for this purpose include (a) a replication initiation point that allows for efficient replication to include hundreds of plasmid vectors per host cell, and (b) host cells transformed with the plasmid vector. It has a structure comprising an antibiotic resistance gene and a restriction enzyme cleavage site (c) allows foreign DNA fragments to be inserted. Although no suitable restriction enzyme cleavage site is present, the use of synthetic oligonucleotide adapters or linkers according to conventional methods can facilitate ligation of the vector and foreign DNA.

아울러, 상기 유전자는 다른 핵산 서열과 기능적 관계로 배치될 때 "작동가능하게 연결(operably linked)" 된다. 이것은 적절한 분자(예를 들면, 전사 활성화 단백질)가 조절 서열(들)에 결합될 때 유전자 발현을 가능하게 하는 방식으로 연결된 유전자 및 조절 서열(들) 일 수 있다. 예를 들면, 전서열(pre-sequence) 또는 분비리더(leader)에 대한 DNA는 폴리펩타이드의 분비에 참여하는 전단백질로서 발현되는 경우 폴리펩타이드에 대한 DNA에 작동가능하게 연결되고; 프로모터 또는 인핸서는 서열의 전사에 영향을 끼치는 경우 코딩서열에 작동가능하게 연결되거나; 또는 리보좀 결합 부위는 서열의 전사에 영향을 끼치는 경우 코딩 서열에 작동가능하게 연결되거나; 또는 리보좀 결합 부위는 번역을 용이하게 하도록 배치되는 경우 코딩 서열에 작동가능하게 연결된다. 일반적으로 "작동가능하게 연결된"은 연결된 DNA 서열이 접촉하고, 또한 분비 리더의 경우 접촉하고 리딩 프레임 내에 존재하는 것을 의미한다. 그러나, 인핸서(enhancer)는 접촉할 필요가 없다. 이들 서열의 연결은 편리한 제한 효소 부위에서 라이게이션 (연결)에 의해 수행된다. 그러한 부위가 존재하지 않는 경우, 통상의 방법에 따른 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터(oligonucleotide adaptor) 또는 링커(linker)를 사용한다.In addition, the genes are "operably linked" when placed in a functional relationship with other nucleic acid sequences. This may be genes and regulatory sequence (s) linked in such a way as to enable gene expression when appropriate molecules (eg, transcriptional activating proteins) are bound to regulatory sequence (s). For example, DNA for a pre-sequence or secretory leader is operably linked to DNA for a polypeptide when expressed as a shear protein that participates in the secretion of the polypeptide; A promoter or enhancer is operably linked to a coding sequence when it affects the transcription of the sequence; Or the ribosomal binding site is operably linked to a coding sequence when it affects the transcription of the sequence; Or the ribosomal binding site is operably linked to a coding sequence when positioned to facilitate translation. In general, "operably linked" means that the linked DNA sequences are in contact, and in the case of a secretory leader, are in contact and present within the reading frame. However, enhancers do not need to touch. Linking of these sequences is performed by ligation (linking) at convenient restriction enzyme sites. If such sites do not exist, synthetic oligonucleotide adapters or linkers according to conventional methods are used.

물론 모든 벡터가 본 발명의 DNA 서열을 발현하는데 모두 동등하게 기능을 발휘하지는 않고, 마찬가지로 모든 숙주가 동일한 발현 시스템에 대해 동일하게 기능을 발휘하지는 않는다. 그러나, 당업자라면 과도한 실험적 부담없이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 상태에서, 다른 여러 벡터, 발현 조절 서열 및 숙주 중에서 적절한 선택하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 벡터를 선택함에 있어서는 숙주를 고려하여야 하는데, 이는 벡터가 그 안에서 복제되어야만 하기 때문이고, 벡터의 복제 수, 복제 수를 조절할 수 있는 능력 및 당해 벡터에 의해 코딩되는 다른 단백질, 예를 들어 항생제 마커의 발현도 또한 고려되어야만 한다. Of course, not all vectors function equally to express the DNA sequences of the present invention, and likewise not all hosts function equally for the same expression system. However, one of ordinary skill in the art may, without departing from the scope of the present invention without undue experimental burden, select appropriately among other vectors, expression control sequences and hosts. For example, in selecting a vector, a host should be considered, since the vector must be replicated therein, and the number of copies of the vector, the ability to control the number of copies and other proteins encoded by the vector, e.g. Expression of antibiotic markers should also be considered.

본 발명은 다른 관점에서, 상기 유전자가 박테리아, 곰팡이 및 효모로 구성된 군에서 선택되는 숙주세포에 삽입되어 있는 재조합 미생물에 관한 것이다. 구체적으로, 구체적으로, 상기 유기인산 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자가 염색체 상에 삽입되거나, 상기 변이체 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 형질전환된 재조합 미생물에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a recombinant microorganism in which the gene is inserted into a host cell selected from the group consisting of bacteria, fungi and yeasts. More specifically, the present invention relates to a recombinant microorganism in which a gene encoding the organophosphate hydrolase variant is inserted on a chromosome or transformed with a recombinant vector including the variant gene.

앞서 설명한 라이게이션 후에, 재조합 벡터는 적절한 숙주세포로 형질전환되어야 한다. 여기서, 선호되는 숙주세포는 원핵세포이고, 적합한 원핵 숙주세포는 대장균일 수 있고, 예컨대, E. coli JM109, E. coli DH5α, E. coli JM101, E. coli K12, E. coli W3110, E. coli X1776, E. coli XL1-Blue(Stratagene, 미국), E. coli B, E. coli B21(DE3), E. coli TOP10 등을 포함한다. FMB101, NM522, NM538 및 NM539와 같은 E. coli 균주 및 다른 원핵생물의 종(species) 및 속(genera)등이 또한 사용될 수 있다. 전술한 E. coli에 덧붙여, 아그로박테리움 A4와 같은 아그로박테리움 속 균주, 바실루스 섭틸리스(Bacillus subtilis)와 같은 바실리(bacilli), 살모넬라 타이피뮤리움(Salmonella typhimurium) 또는 세라티아 마르게센스(Serratia marcescens)와 같은 또 다른 장내세균 및 다양한 슈도모나스(Pseudomonas) 속 균주가 숙주세포로서 이용될 수 있다. 또한, 효모 및 곰팡이와 같은 진핵세포를 숙주로 사용하는 것도 가능하다.After ligation described above, the recombinant vector must be transformed into a suitable host cell. Here, preferred host cells are prokaryotic cells and suitable prokaryotic host cells may be E. coli , for example E. coli JM109, E. coli DH5α, E. coli JM101, E. coli K12, E. coli W3110, E. coli X1776, E. coli XL1-Blue (Stratagene, USA), E. coli B, E. coli B21 (DE3), E. coli TOP10, and the like. E. coli strains such as FMB101, NM522, NM538 and NM539 and other prokaryotic species and genera may also be used. In addition to the aforementioned E. coli , strains of the genus Agrobacterium, such as Agrobacterium A4, bacilli, such as Bacillus subtilis , Salmonella typhimurium or Serratia marghesen another variety of enteric bacteria and Pseudomonas (Pseudomonas) in strains such as marcescens) may be used as host cells. It is also possible to use eukaryotic cells such as yeast and fungi as hosts.

상기 형질전환된 재조합 미생물은 임의의 형질전환 방법에 따라 제조할 수 있다. 본 발명의 "형질전환(transformation)"은 DNA를 숙주로 도입하여 DNA가 염색체의 인자로서 또는 염색체 통합완성에 의해 복제 가능하게 되는 것으로 외부의 DNA를 세포 내로 도입하여 인위적으로 유전적인 변화를 일으키는 현상을 의미한다. 일반적으로 형질전환방법에는, 특히, 원형질세포의 형질전환은 Sambrook 등의 'Molecular Cloning' 저서에서 1.82 섹션에 기술된 칼슘 클로라이드를 이용한 heat shock 방법을 사용해서 용이하게 달성될 수 있다. 선택적으로, 전기천공법(electroporaton, (Neumann et al., EMBO J., 1:841, 1982)), 인산칼슘(CaPO4) 침전, 염화칼슘(CaCl2)침전, 미세주입법(microinjection), 초산 리튬-DMSO법 등이 이 용가능하다. 또한, 본 발명에서 상기 유전자를 숙주세포의 염색체상에 삽입하는 방법으로는 통상적으로 알려진 유전자조작방법을 사용할 수 있으며, 일 예로는 레트로바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 아데노-연관 바이러스 벡터, 헤르페스 심플렉스 바이러스 벡터, 폭스바이러스 벡터, 렌티바이러스 벡터 또는 비바이러스성 벡터를 이용하는 방법을 들 수 있다.The transformed recombinant microorganism may be prepared according to any transformation method. In the present invention, "transformation" refers to a phenomenon in which DNA is introduced into a host so that DNA can be reproduced as a factor of a chromosome or by completion of chromosome integration, thereby causing an artificial genetic change by introducing external DNA into a cell. Means. In general, transformation methods, in particular, transformation of plasma cells can be readily accomplished using a heat shock method using calcium chloride as described in section 1.82 in the book 'Molecular Cloning' of Sambrook et al. Optionally, electroporaton (Neumann et al., EMBO J., 1: 841, 1982), calcium phosphate (CaPO 4 ) precipitation, calcium chloride (CaCl 2 ) precipitation, microinjection, lithium acetate -DMSO method is available. In addition, in the present invention, as a method of inserting the gene on the chromosome of the host cell, a commonly known gene manipulation method may be used. For example, a retroviral vector, an adenovirus vector, an adeno-associated virus vector, and herpes simplex. And viral viral vectors, poxvirus vectors, lentiviral vectors or non-viral vectors.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 재조합 미생물을 배양하여 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 발현하는 단계; 및 상기 배양물로부터 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 회수하는 단계를 포함하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체의 제조방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention comprises the steps of culturing the recombinant microorganism to express an organophosphate compound hydrolase variant; And it relates to a method for producing an organophosphate compound hydrolase variant comprising recovering an organophosphate compound hydrolase variant from the culture.

상기 형질전환된 재조합 미생물의 배양은 널리 공지된 방법에 따라서 수행되고, 배양 온도 및 시간, 배지의 pH 등의 조건은 적절하게 조절될 수 있다. Cultivation of the transformed recombinant microorganism is carried out according to well-known methods, conditions such as the culture temperature and time, the pH of the medium can be appropriately adjusted.

상기 배양된 재조합 미생물로부터의 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체의 회수는 통상적인 생화학 분리 기술, 예를 들어 단백질 침전제에 의한 처리(염석법), 원심분리, 초음파 파쇄, 한외여과, 투석법, 분자체 크로마토그래피(겔여과), 흡착크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피, 친화도 크로마토그래피 등의 각종 크로마토그래피 등을 이용할 수 있으며, 통상적으로 순도가 높은 단백질을 분리하기 위하여 이들을 조합하여 이용할 수 있다.Recovery of organophosphate compound hydrolase variants from the cultured recombinant microorganisms is accomplished by conventional biochemical separation techniques such as treatment with protein precipitants (salting), centrifugation, ultrasonic disruption, ultrafiltration, dialysis, molecular sieves. Various chromatography such as chromatography (gel filtration), adsorption chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. can be used, and in general, these can be used in combination to separate proteins of high purity.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체가 고정되어 있는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서에 관한 것이다.In still another aspect, the present invention relates to a biosensor for detecting an organophosphate compound in which the organophosphate compound hydrolase variant is immobilized.

여기서, 바이오센서는 종래 개시된 바이오센서의 구성요소를 포함하되, 바이 오칩, 바이오어레이 등의 형태, 예컨대, 검출용 키트의 형태로 구성된 것 또한 포함하며, 예컨대, 비드, 입자, 딥스틱, 섬유, 필터, 막 및 유리 슬라이드와 같은 통상적인 지지체 또는 실란이나 실리케이트 고체 지지체 등에 고정된 검출용 센서로써 제공될 수 있다. Here, the biosensor includes components of the conventionally disclosed biosensor, but also includes a biochip, a bioarray, or the like, for example, a detection kit. For example, beads, particles, dipsticks, fibers, It may be provided as a sensor for detection fixed to a conventional support such as a filter, a membrane and a glass slide or a silane or silicate solid support.

상기 고체 지지체는 적어도 하나의 실질적으로 단단한 표면을 포함할 수도 있으며, 그 표면 위에 상기 변이체들이 고정될 수 있다. 이때, 모든 통상적인 화학적 커플링방법에 의하여 고정화될 수 있다. 일례로서, 변이체의 말단에 바이오틴을 결합시켜 복합체를 형성하고, 상기 칩 등의 기판 표면에 스트렙타비딘을 고정화시켜, 상기 바이오틴과 기판 표면에 고정화된 스르텝타비딘의 상호작용에 의하여 상기 변이체를 기판 표면에 고정화시킬 수도 있다.The solid support may comprise at least one substantially hard surface, on which the variants may be immobilized. At this time, it may be immobilized by any conventional chemical coupling method. As an example, the biotin is bonded to the ends of the variant to form a complex, and streptavidin is immobilized on the surface of the substrate such as the chip, and the variant is formed by the interaction between the biotin and the Streptavidin immobilized on the surface of the substrate. It may also be immobilized on the substrate surface.

상기 바이오센서는 키트의 형태로 제공될 수 있으며, 필요에 따라 완충 용액, 검출의 수행과 분석을 위한 용기들을 포함할 수 있는데, 통(tub), 작은 봉지(sachet), 봉투(envelope), 튜브, 앰플(ampoule) 등과 같은 형태를 취할 수 있으며 이들은 부분적으로 또는 전체적으로 플라스틱, 유리, 종이, 호일, 왁스 등으로부터 형성될 수 있다. 용기는, 처음에는 용기의 일부이거나 또는 기계적, 접착성, 또는 기타 수단에 의해 용기에 부착될 수 있는, 완전히 또는 부분적으로 분리가 가능한 마개를 장착할 수 있다. 용기는 또한 주사바늘에 의해 내용물에 접근할 수 있는, 스토퍼가 장착될 수 있다. 상기 키트는 외부 패키지를 포함할 수 있으며, 외부 패키지는 구성 요소들의 사용에 관한 사용설명서를 포함할 수 있다. The biosensor may be provided in the form of a kit and, if necessary, may include a buffer solution, containers for performing and analyzing detection, such as a tub, a small sachet, an envelope, and a tube. , Ampoules, and the like, which may be formed, in part or in whole, from plastic, glass, paper, foil, wax, and the like. The container may be equipped with a fully or partially separable stopper, which may initially be part of the container or attached to the container by mechanical, adhesive, or other means. The container may also be equipped with a stopper, which may be accessed by its needle. The kit may include an external package, which may include instructions for use of the components.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 유기인산 화합물 검출용 바이오센서를 이 용하는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 검출 방법에 관한 것이다.In still another aspect, the present invention relates to a method for detecting an organophosphate compound, which uses the biosensor for detecting the organophosphate compound.

여기서, 상기 유기인산 화합물은 파라옥손(paraoxon), 파라티온(parathion), 아자메티포스(azametiphos), 아진포스(azinphos), 벤술리드(bensulide), 말라옥손(malaoxon), 말리티온(malathion), 헤프테토포스(heptenophos), 디클로보스(dichlorvos), 디알리포스(dialifos), 디아지논(diazinon), 디클로펜티온(dichlofenthion), 디메토에이트(dimethoate), 디메틸빈포스(dimethylvinphos), 디옥사벤조포스(dioxabenzofos), 디설포톤(disulfoton), 데메톤 에스(demethon S), 에디펜포스(edifenphos), 에테폰(ethephon), 에티온(ethion), 에토프로포스(ethoprophos), 클로펜빈포스(chlorfenvinphos), 클로피리포스(chlorpyrifos), 페니트로티온(fenitrothion), 펜티온(fenthion), 포노포스(fonofos), 포모티온(formothion), 헵테노포스(heptenophos), 이프로벤포스(iprobenfos), 이사조포스(isazofos), 이속사티온(isoxathion), 메카밤(mecarbam), 메타미도포스(methamidophos), 메티다티온(methidathion), 모노크로토포스(monocrotophos), 날레드(naled), 오메토에이트(omethoate), 폭심(phoxim), 피림포스(pirimphos), 프로페노포스(profenofos), 프로파포스(propaphos), 프로티오포스(prothiofos), 피라클로포스(pyraclofos), 피라조포스(pyrazophos), 피리다펜티온(pyridaphenthion), 퀴날포스(quinalphos), 터부포스(terbufos), 테트라클로빈포스(tetrachlorvinphos), 티오메톤(thiometon), 톨클로포스(tolclofos), 트리아조포스(triazophos), 트리클로폰(trichlorphon), 바미도티온(vamidothion) 및 코우마포스(coumaphos)로 구성된 군에서 선택되는 화합물일 수 있다. Here, the organophosphate compound may be paraoxon, parathion, azametiphos, azinphos, bensulide, malaoxon, malaoxon, malathion or hex. Hetenophos, dichlorvos, dialilifos, diazinon, diclofenthion, dimethoate, dimethylvinphos, dioxa Benzoxa, disulfoton, demethon S, edifenphos, ethephon, ethion, ethoprophos, clofenbinfoss chlorfenvinphos, chlorpyrifos, phenitrothion, penthion, fenthion, fonofos, formothion, heptenophos, iprobenfos, director Isazofos, isoxathion, mecarbam, metamidophos, metidati (methidathion), monocrotophos, naled, omethoate, phoxim, pirimphos, profenofos, propaphos, pro Thiophos, pyraclofos, pyrazophos, pyridaphenthion, quinalphos, terbufos, tetrachlorvinphos, thiomethone (thiometon), tolclofos, triazophos, trichlorphon, trimidone, vamidothion and coumaphos.

여기서, 상기 검출방법은, 상기 바이오센서에 고정되어 있는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 검출대상이 되는 유기인산 화합물을 함유한 시료와 반응시키는 단계; 및 상기 검출대상이 되는 유기인산 화합물과 결합된 유기인산 화합물 가수분해효소의 반응을 흡광도, 전류량, 발색량 등을 이용하여 측정하는 단계를 포함할 수 있다. Here, the detection method comprises the steps of reacting an organophosphate compound hydrolase variant fixed to the biosensor with a sample containing an organophosphate compound to be detected; And measuring the reaction of the organophosphate compound hydrolase combined with the organophosphate compound to be detected using absorbance, amount of current, amount of color development, and the like.

이러한 검출방법은 상기 유기인산 화합물이 포함되어 있는 살충제와 같은 잔류농약을 검출하는데에도 이용될 수 있다.This detection method can also be used to detect residual pesticides such as pesticides containing the organophosphate compounds.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 특히, 하기 실시예에서는 앞서 언급한 치환 특성을 모두 가진 일부 변이체들에 대해서만 활성 시험을 하였으나, 이러한 치환 특성을 선택적으로 포함하고 있는 변이체 또한 증가된 유기인산 화합물 가수분해 활성을 가지는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 또한, 유기인산 화합물로 파라옥손에 대한 활성 증가를 확인하였으나, 이를 포함한 다른 유기인산 화합물에 대해서도 본 발명의 변이체가 뛰어난 분해활성을 가지는 것은 당업자에게 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples. In particular, in the following examples, the activity was tested only for some of the variants having all of the above-mentioned substitution characteristics, but it will be apparent to those skilled in the art that the variants optionally containing such substitution characteristics also have increased organophosphate hydrolysis activity. will be. In addition, although an increase in activity for paraoxone has been confirmed as an organophosphate compound, it will be apparent to those skilled in the art that the variant of the present invention has excellent decomposition activity for other organophosphate compounds including the same.

실시예 1: OPH 유전자 클로닝 및 OPH 발현 확인Example 1: Cloning OPH Gene and Confirming OPH Expression

일반적인 클로닝 작업을 위해, host 균주는 E. coli TOP10(Invitrogen사, 미 국)을 사용하였고, OPH 단백질의 발현 및 생산을 위한 host 균주는 E. coli BL21(DE3)(Novagen사, 미국)을 사용하였다. 한국생명공학연구원 생물자원센터(http://www.brc.re.kr; 한국)로부터 분양받은 Flavobacterium sp.(KCTC2480, ATCC27551)의 genomic DNA를 template로 하고, For general cloning, the host strain was E. coli TOP10 (Invitrogen, USA), and the host strain for expression and production of OPH protein was E. coli BL21 (DE3) (Novagen, USA) was used. Flavobacterium from the Korea Institute of Bioscience and Biotechnology, Biological Resource Center (http://www.brc.re.kr; Korea) sp. (KCTC2480, ATCC27551) genomic DNA as a template,

전방향 프라이머 (서열번호 1: 5'-GGAATTCCATATGGGATCGATCGGCACAGGC-3')와 역방향 프라이머 (서열번호 2: 5'-AAAACTCGAGTGACGCCCGCAAGGTCGGTGA-3)를 이용하여 PCR로 증폭된 mature OPH 유전자 조각(NCBI access No. AY766084, 서열번호 3)을 얻었다. T7 프로모터를 갖는 pET-22b(+) 벡터(Novagen사, 미국)의 NdeI과 XhoI 자리에 T4 DNA ligase를 사용하여 mature OPH를 발현하기 위한 plasmid pET-6HmOPH-6H를 제조하였다(도 1). mature OPH의 N-말단과 C-말단에는 Ni-column을 이용하여 정제하기 위해 6 histidine을 코딩하는 유전자가 있다.Mature OPH gene fragment (NCBI access No.) amplified by PCR using a forward primer (SEQ ID NO: 5'-GGAATTC CATATG GGATCGATCGGCACAGGC-3 ') and a reverse primer (SEQ ID NO: 2: 5'-AAAA CTCGAG TGACGCCCGCAAGGTCGGTGA-3) AY766084, SEQ ID NO: 3) was obtained. A plasmid pET-6HmOPH-6H was prepared to express mature OPH using T4 DNA ligase at the Nde I and Xho I sites of the pET-22b (+) vector (Novagen, USA) having a T7 promoter (FIG. 1). . At the N-terminus and C-terminus of mature OPH, there is a gene encoding 6 histidine for purification using Ni-column.

상기 pET-6HmOPH-6H 플라스미드(약 6.46 kb)를 heat shock 방법을 이용하여 형질전환시킨 E. coli BL21(DE3)을 100 ml의 LB 배지가 들어있는 250 ml 플라스크에서 37℃, 200 rpm으로 배양하였다. 600 nm의 파장에서 흡광도가 0.4일 때 최종 농도가 0.1 mM 인 IPTG를 처리한 후 30℃, 200 rpm에서 6시간동안 배양하였다. 각각의 배양 세포는 sonication에 의한 전기충격법으로 파쇄되었으며, 파쇄 후 원심분리로 단백질을 soluble fraction과 insoluble fraction으로 나누어 12% (w/v) SDS-PAGE 전기영동법으로 분석하였다. SDS-PAGE는 Coomassie brilliant blue R-250을 사용하여 염색하였다. The pET-6HmOPH-6H plasmid (about 6.46 kb) was transformed using a heat shock method in E. coli BL21 (DE3) was incubated at 37 ℃, 200 rpm in a 250 ml flask containing 100 ml of LB medium. . When the absorbance was 0.4 at a wavelength of 600 nm, IPTG was treated with a final concentration of 0.1 mM, and then incubated at 30 ° C. and 200 rpm for 6 hours. Each cultured cell was crushed by sonication electroshock method. After crushing, the protein was divided into soluble fraction and insoluble fraction by centrifugation and analyzed by 12% (w / v) SDS-PAGE electrophoresis. SDS-PAGE was stained using Coomassie brilliant blue R-250.

그 결과는 도 2에 나타난 바와 같았다. mature OPH는 6 his-taq을 갖고 있으 므로, 단백질의 정제는 Ni-NTA에 친화력을 갖는 resin을 사용해서 단백질이 변성되지 않는 조건에서 수행하였다. Flavobacterium sp. 유래의 mature OPH 단백질의 크기는 약 36 kDa으로서, 대부분 불용성 단백질로 발현되었음을 확인하였다.The result was as shown in FIG. Since mature OPH has 6 his-taq, the purification of protein was carried out under the condition that the protein was not denatured using resin having affinity for Ni-NTA. Flavobacterium sp. The size of the derived mature OPH protein was about 36 kDa, confirming that it was mostly expressed as an insoluble protein.

각각의 단백질은 Ni-NTA column을 이용해 분리 및 정제하였다. 분리된 단백질은 Lowry 방법에 의해 정량하여 본 연구에 사용되었다. 불용성단백질의 경우 단백질의 구조가 바뀌어 효소가 활성을 나타나는 데에 문제가 생길 수 있으므로 효소의 denaturation 및 renaturation 과정을 거쳐 효소가 구조적인 활성을 유지하도록 하였다. Each protein was isolated and purified using a Ni-NTA column. The isolated protein was quantified by Lowry method and used in this study. Insoluble protein can change the structure of the protein, which can cause problems in the enzyme activity, so that the enzyme maintains its structural activity through the enzyme denaturation and renaturation process.

8 M urea를 통해 denaturation 시켜서 Ni-NTA column을 통과시키고 0.5 M imidazole을 활용하여 elution하였다. 각각의 분획은 12% (w/v) SDS-PAGE를 통하여 분석하였다. 도 3에 나타난 바와 같이, 발현된 단백질의 약 90%이상의 순도로 정제과정을 통해 수획할 수 있었고, 세척과정을 통해 빠져나가는 단백질이 거의 없는 것으로 보아 대부분의 단백질이 Ni-NTA column에 친화력이 높게 결합하는 것을 알 수 있었다.After denaturation through 8 M urea was passed through the Ni-NTA column and elution using 0.5 M imidazole. Each fraction was analyzed via 12% (w / v) SDS-PAGE. As shown in FIG. 3, about 90% or more of the expressed protein could be harvested through purification, and almost no protein escaped through the washing process, indicating that most proteins have high affinity for the Ni-NTA column. It was found to combine.

실시예 2: OPH 변이체 유전자 라이브러리 제조Example 2: Preparation of OPH Variant Gene Library

본 발명의 96 deep well plate에 LB 액체 배지를 이용한 OPH 활성의 분석은 유기인산 화합물 분해능 활성개량을 위한 방향성 분자 진화 요소의 기술로 개발되었다. 효소 변이체 라이브러리를 제조에는 random mutagenesis를 위해 변이 유발 PCR(error-prone PCR)을 이용하였다. 주형으로는 Flavobacterium sp. (KCTC2480, ATCC27551)의 genomic DNA를 사용하였고, 정방향 프라이머(서열번호 1: 5'-GGAATTCCATATGGGATCGATCGGCACAGGC-3'), 역방향 프라이머(서열번호 2: 5'-AAAACTCGAGTGACGCCCGCAAGGTCGGTGA-3')를 사용하였다. 변이유발 PCR을 위해 아래 도표로부터 MgCl2 농도를 각각 3 mM, 5 mM, 7 mM로 하여 변이유발 PCR을 수행하였다.The analysis of OPH activity using LB liquid medium in 96 deep well plate of the present invention was developed by the technique of directional molecular evolutionary element for the improvement of organophosphate compound resolution activity. In the preparation of the enzyme variant library, mutation-induced PCR (error-prone PCR) was used for random mutagenesis. As a template, Flavobacterium sp. Genomic DNA of (KCTC2480, ATCC27551) was used, and a forward primer (SEQ ID NO: 5'-GGAATTC CATATG GGATCGATCGGCACAGGC-3 ') and a reverse primer (SEQ ID NO: 2: 5'-AAAA CTCGAG TGACGCCCGCAAGGTCGGTGA-3') were used. . For mutagenesis PCR, mutagenesis PCR was performed with MgCl 2 concentrations of 3 mM, 5 mM, and 7 mM, respectively, from the table below.

Figure 112009032623829-pat00001
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변이 유발 PCR시에 사용된 정방향 프라이머에는 Ni-NTA 컬럼을 통해 단백질을 정제할 수 있도록 6 histidine을 코딩하는 유전자를 삽입하였다. 변이 유발 PCR은, 95℃에서 5분간 불활성화, 95℃에서 30초간 불활성화, 55℃에서 30초간 프라이머 결합, 72℃에서 1분간 DNA 합성반응의 절차를 30회 반복하여 수행하였고, 마지막으로 72℃에서 7분간 DNA합성반응을 수행하는 과정으로 수행하였다. 정제된 PCR 산물과 항시적 발현벡터 pET-22b(+)(Novagen, 미국)에 제한효소 NdeI과 XhoI을 순차적으로 처리하였다. 준비된 도입 DNA와 벡터는 몰비 4:1이 되게 섞은 후 T4 DNA ligase를 처리하여 OPH varient를 포함하고 있는 라이브러리 벡터를 제조하였다.In the forward primer used for the mutation-induced PCR, a gene encoding 6 histidine was inserted to purify the protein through the Ni-NTA column. Mutation-induced PCR was performed by repeating the procedure of inactivation for 5 minutes at 95 ° C, inactivation at 95 ° C for 30 seconds, primer binding at 55 ° C for 30 seconds, and DNA synthesis for 1 minute at 72 ° C. It was carried out by performing a DNA synthesis reaction for 7 minutes at ℃. The purified PCR products and the constant expression vector pET-22b (+) (Novagen, USA) were sequentially treated with restriction enzymes Nde I and Xho I. The prepared introduction DNA and the vector were mixed at a molar ratio of 4: 1 and treated with T4 DNA ligase to prepare a library vector containing OPH varient.

유전자를 도입하기 위한 세포(competent cell)의 제조는 고품질의 라이브러리를 안정적으로 유지하기 위하여 매우 중요한 과정으로서 항시 새로운 세포를 제조하여 사용하였으며 다음의 과정을 따랐다. 먼저 대장균 BL21(DE3) (Novagen, 미국)의 단일 콜로니를 4mℓ의 LB 배지에 접종하여 37℃에서 하룻밤 배양하였고, 200mℓ LB 배지에 0.5%(v/v) 접종하여 37℃에서 진탕배양 하였다. 약 3 시간 후 배양액의 흡광도(OD600)가 0.5~0.6이 되면 얼음에 20분간 정치하고, 미리 차갑게 식힌 원심분리 용기에 배양액을 넣은 후 원심 분리하였다(5,000 ×g, 20분, 4℃). 상층액을 완전히 제거한 세포에 차가운 물을 가하여 현탁시키고 원심분리하여 균체를 다시 모으고, 차가운 10% (w/v) 글리세롤을 가하여 다시 현탁 시킨 후 원심분리 하였다. 위에서 얻은 세포에 10% (w/v) 글리세롤을 가하여 균체농도(OD600)가 100이 되게 한 후 50㎕씩 분주하여 사용하였다.Preparation of cells for the introduction of genes (competent cells) is a very important process to maintain a stable library of high quality is always a new cell was prepared and used and the following procedure was followed. First, a single colony of Escherichia coli BL21 (DE3) (Novagen, USA) was inoculated in 4 ml of LB medium and incubated overnight at 37 ° C. After about 3 hours, when the absorbance (OD 600 ) of the culture solution reached 0.5 to 0.6, the mixture was left for 20 minutes on ice, and the culture solution was placed in a pre-cooled centrifuge container and centrifuged (5,000 × g, 20 minutes, 4 ° C.). Suspended by adding cold water to the cells from which the supernatant was completely removed, the cells were collected again by centrifugation, suspended again by adding cold 10% (w / v) glycerol, and centrifuged. 10% (w / v) glycerol was added to the cells obtained above to give a cell concentration (OD 600 ) of 100, and 50 µl aliquots were used.

일렉트로포레이션(electroporation)은 상기 준비한 세포에 DNA를 섞어서 전기충격(18 kV/cm, 25㎌)을 가한 후 LB 배지 1㎖를 첨가하여 37℃에서 200rpm으로 1시간 배양하여 수행하였다.Electroporation was performed by mixing DNA with the prepared cells, adding an electric shock (18 kV / cm, 25 Hz), and adding 1 ml of LB medium and incubating at 200 rpm at 37 ° C for 1 hour.

이상의 유전자 라이브러리 제조 과정은 반복된 연구를 기초로 최적화된 것이며, 이후 분자진화연구에서 라이브러리 제조를 위한 기반기술로 활용되고 있다. 제조된 변이 유발 PCR 라이브러리의 품질 평가는 형질 전환체 회수액을 50 ㎍/㎖ 앰피실린(ampicillin)을 함유하는 대형 평판 배지(24cm × 24cm, 에스피엘, 한국)에 도말하고 37℃에서 24시간동안 배양 약 1,104개의 콜로니를 96 deep well plate의 LB 액체배지에 모두 접종하여 24시간동안 진탕배양하였다. 이를 다시 새로운 96 deep well plate에 세포를 1%씩 접종하여 흡광도(OD600)가 0.3~0.4가 되면 1mM IPTG가 되도록 첨가하여 12시간동안 배양하면서 형질 전환된 미생물이 OPH를 생산하도록 유도하였다. 형질 전환된 미생물을 원심분리(3,500rpm, 4℃, 30min)하여 배양상 등액을 버리고 균체만 남겨두었다. 균체만 남아있는 96 deep well plate에 PBS를 1ml 씩 넣고 suspension 한 후 다시 원심 분리(3,500rpm, 4℃, 30min) 하여 균체에 배양액이 없도록 씻어주었다(2회 반복).The above gene library manufacturing process is optimized based on repeated research, and has been used as a base technology for library production in molecular evolution research. The quality evaluation of the prepared mutagenic PCR library was carried out in a large plate medium (24 cm × 24 cm, Espiel, Korea) containing 50 μg / ml ampicillin and transforming the transformant recovery solution for 24 hours at 37 ° C. About 1,104 colonies were inoculated into LB medium of 96 deep well plates and shaken for 24 hours. The cells were inoculated again in a new 96 deep well plate by 1%, and the absorbance (OD 600 ) was 0.3-0.4, which was added to 1 mM IPTG to induce the transformed microorganism to produce OPH while incubating for 12 hours. The transformed microorganisms were centrifuged (3,500 rpm, 4 ° C., 30 min) to discard the culture supernatant, leaving only the cells. 1 ml of PBS was added to a 96 deep well plate in which only the cells remained, and the cells were suspended and centrifuged again (3,500rpm, 4 ° C, 30min) to wash the cells so that there was no culture solution (repeated twice).

실시예 3: OPH의 활성 측정 시험Example 3: Activity Determination Test of OPH

(1) 유기인산 화합물 시약의 제조 및 OPH 활성 측정 방법(1) Preparation of Organophosphate Compound Reagent and Measurement of OPH Activity

유기인산 화합물의 일 예인, Paraoxon(Supelco, 미국)을 1차 증류수에 녹여 1ppm이 되도록 만들었다. 30 μl phosphate buffer (pH 8.0), 20 μl substrate (1 ppm paraoxon), 50 μl OPH solution을 사용하였다. 이 반응에서 blank는 enzyme solution을 제외한 나머지 phosphate 버퍼 및 기질로 이루어져 있다. SpectraMax M2 multi-reader(Molecular Devices, 미국)를 이용한 흡광도의 변화 그래프에서 point사이의 slope을 측정하여 변화량이 최고 높은 point를 찾을 수 있다. 도 4에서 보는 바와 같이, 412 nm에서 강한 흡광도를 나타내는 노란색의 결과물을 확인함으로써, OPH 효소 활성을 측정할 수 있었다.Paraoxon (Supelco, USA), an example of organophosphate compounds, was dissolved in primary distilled water to make 1 ppm. 30 μl phosphate buffer (pH 8.0), 20 μl substrate (1 ppm paraoxon) and 50 μl OPH solution were used. In this reaction, the blank consists of the remaining phosphate buffer and substrate except the enzyme solution. In the graph of absorbance change using SpectraMax M2 multi-reader (Molecular Devices, USA), the slope between points can be measured to find the point with the highest change. As shown in Figure 4, by confirming the yellow product showing a strong absorbance at 412 nm, it was possible to measure the OPH enzyme activity.

(2) 유기인산 화합물의 분해와 OPH 활성의 비례관계 확인(2) Confirmation of proportional relationship between decomposition of organophosphate compound and OPH activity

균체에 6M urea를 200㎕와 cell lysis solution을 20㎕를 넣고 3시간 동안 shaking(200rpm) 해주고, 이를 원심분리(3,500rpm, 4℃, 1시간)하여 상등액을 96 well plate(clear coster plate)에 50㎕씩 옮기고 유기인산 화합물(paraoxon, 1ppm) 50㎕를 넣어서 410nm에서 20분 동안 30초 간격으로 흡광도를 측정하였다(도 5).200 μl of 6M urea and 20 μl of cell lysis solution were added to the cells and shaken (200 rpm) for 3 hours, followed by centrifugation (3,500 rpm, 4 ° C., 1 hour), and the supernatant was transferred to a 96 well plate (clear coster plate). 50 μl each was transferred, and 50 μl of an organic phosphate compound (paraoxon, 1 ppm) was added thereto, and the absorbance was measured at 30 seconds intervals at 410 nm for 20 minutes (FIG. 5).

변이 유발 PCR에 의한 유전자 변이의 비율 및 선형 분포를 조사하기 위하여 총 1,104개의 콜로니를 상기와 같은 방법으로 분석하였고, 분석결과 30개의 positive candidate을 선별하여 DNA 서열을 분석하였다. 시퀀싱 결과로부터 30개의 clone 중 활성이 뛰어난 최종 4개의 positive clone을 다시 선별하였다(표 1). A total of 1,104 colonies were analyzed in the same manner as above to investigate the ratio and linear distribution of gene mutations by mutation-induced PCR. As a result of analysis, 30 positive candidates were selected to analyze DNA sequences. From the sequencing results, the final four positive clones out of 30 clones were reselected (Table 1).

[표 1][Table 1]

Figure 112009032623829-pat00002
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상기 표 1에 나타낸 "활성증가"는 반응시간 10분을 기준으로 흡광도를 비교한 결과, 대조군인 야생형(wild type)의 효소활성보다 향상된 활성증가율을 산정한 값으로, 반응시 효소반응 속도에 영향을 미치는 것이다. "Increase activity" shown in Table 1 is a value of the activity increase rate compared to the enzyme activity of the wild type (wild type) control group as a result of comparing the absorbance based on the reaction time 10 minutes, affecting the enzyme reaction rate during the reaction To exert.

또한, 4개의 clone(#19, 53, 61, 777)에 대한 염기서열분석(sequencing) 결과 (서열번호 5 내지 8), clone #19번은 7개의 아미노산이 돌연변이가 있었고(서열번호 9), 10분에서의 활성은 대조군인 wild type OPH와 비교했을 때 5.1배가 향상되었다. 또한, clone #53번은 11개의 아미노산이 돌연변이가 있었고 (서열번호 10), 역시 control과 비교했을 때 약 12배 활성이 향상되었으며, clone #61번은 7개의 아미노산이 돌연변이가 있었고 (서열번호 11), 활성은 6.9배, #777번은 26개의 아미노산이 돌연변이가 있었고 (서열번호 12), 활성은 16.1배 증가하였다. 염기서열 분석결과 및 kinetic assay결과를 비교하였을 때, 그 중에서도 클론(clone) #53번과 #777번이 대조군인 wild type OPH에 비해 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한, 이러한 방법은 유기인산 화합물에 대한 활성이 높은 OPH 변이체를 고속 스크리닝하는 데 효과적으로 이용될 수 있음을 보여주고 있다.In addition, the sequencing results of the four clones (# 19, 53, 61, 777) (SEQ ID NOS: 5 to 8), clone # 19 had a mutation of 7 amino acids (SEQ ID NO: 9), 10 In the minute, the activity was improved by 5.1 times compared with the control wild type OPH. In addition, clone # 53 had a mutation of 11 amino acids (SEQ ID NO: 10), which also improved about 12-fold compared to control, and clone # 61 had a mutation of 7 amino acids (SEQ ID NO: 11). Activity was 6.9-fold, # 777 had 26 amino acid mutations (SEQ ID NO: 12), and activity was increased by 16.1-fold. When comparing the results of sequencing and kinetic assay, clones # 53 and # 777 showed the highest activity compared to wild type OPH. It has also been shown that this method can be effectively used for high speed screening of OPH variants with high activity for organophosphate compounds.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 mature OPH를 생산하기 위한 pET-mOPH6H의 유전자 지도이다.1 is a genetic map of pET-mOPH6H to produce mature OPH.

도 2는 mature OPH 단백질의 발현을 확인하기 위한 단백질 전기영동사진이다 (도 2, SM: 단백질 size marker, 1: 음성대조군으로서 E. coli BL21(DE3)의 soluble fraction, 2: 음성대조군으로서 E. coli BL21(DE3)의 insoluble fraction, 3: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.3)의 whole cell fraction 샘플, 4: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.3)의 soluble fraction 샘플, 5: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.3)의 insoluble fraction 샘플, 6: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.4)의 whole cell fraction 샘플 #4, 7: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.4)의 soluble fraction 샘플 #4, 8: mature OPH를 발현시킨 E. coli BL21(DE3) (클론 No.4)의 insoluble fraction 샘플 #4). Figure 2 is a protein electrophoresis picture to confirm the expression of mature OPH protein (Figure 2, SM: protein size marker, 1: soluble fraction of E. coli BL21 (DE3) as a negative control, 2: E. as a negative control) . Insoluble fraction of coli BL21 (DE3), 3: Whole cell fraction sample of E. coli BL21 (DE3) (clone No.3) expressing mature OPH, 4: E. coli BL21 (DE3) expressing mature OPH ( Sample of soluble fraction of clone No. 3), E. coli BL21 (DE3) expressing 5: mature OPH (sample of insoluble fraction of clone No. 3), 6: E. coli BL21 (DE3) expressing mature OPH ( Sample No. 4, whole cell fraction of clone No. 4) 7: E. coli expressing mature OPH E. coli soluble fraction sample # 4, clone of BL21 (DE3) (clone No. 4) E. coli expressing mature OPH Insoluble fraction sample # 4 of BL21 (DE3) (clone No.4).

도 3은 Ni-NTA 컬럼을 통해 정제된 mature OPH 단백질의 단백질 전기영동사진이다 (SM: 단백질 size marker, 1: E. coli BL21(DE3)의 insoluble fraction으로부터 Ni-NTA 컬럼을 통해 정제된 mature OPH, 2: Ni-NTA 컬럼을 통과한 샘플).3 is protein electrophoresis of mature OPH protein purified through Ni-NTA column (SM: protein size marker, 1: mature OPH purified through Ni-NTA column from insoluble fraction of E. coli BL21 (DE3)). , 2: sample passed through Ni-NTA column).

도 4는 흡광 스펙트럼분석을 통한 OPH의 분광특성분석 그래프이다.Figure 4 is a graph of the spectroscopic characterization of OPH through the absorption spectrum analysis.

도 5는 선별된 돌연변이 OPH 효소의 활성비교 그래프이다.5 is a graph of activity comparison of selected mutant OPH enzymes.

<110> KAIST <120> Organophosphorus Hydrolase Variants and Method for Preparing the Same <160> 12 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 1 ggaattccat atgggatcga tcggcacagg c 31 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 2 aaaactcgag tgacgcccgc aaggtcggtg a 31 <210> 3 <211> 1014 <212> DNA <213> Organophosphorus Hydrolase from Flavobacterium sp. <400> 3 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag ccgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcatatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc aaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccacaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagtgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc atga 1014 <210> 4 <211> 337 <212> PRT <213> Organophosphorus Hydrolase from Flavobacterium sp. <400> 4 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile 1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Ala Gly Phe Thr Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly 20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Glu Phe Phe Gly Ser Arg 35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala 50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg 65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val His Ile 85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu 100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr 115 120 125 Gly Ile Lys Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr 130 135 140 Thr Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly 180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp 195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu 210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn 260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Ser Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val 275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val 290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala 325 330 335 Ser <210> 5 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant clone No.19 <400> 5 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca aactgactca cgagcacatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagagtca atatggtatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 atggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgtgc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 6 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant clone No.53 <400> 6 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat gccgtgcgcg gtcctatcac agtctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgtggcaact cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccacagt tcttcggtag tcgcaaagct ctatcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgtctttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga attcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggtcaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgaga tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcaaccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 7 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant cloen No.61 <400> 7 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgcggtagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgtcccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gccccccacg ggttggtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccagggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcttcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 8 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant cloen No.777 <400> 8 ggatcgatcg gcacaggcaa tcggattaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 acgggtttca cactgactca cgaggtcatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcttgct 120 tggccacagc tcttctgtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag tggactgcgc 180 cgcgccagat cggctggcgt gcgaacgata gtcgatgtgt cgactttcga aatcggtcgt 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatagt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacctgcc actttcgatg cgtttgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcctcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ctgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagat tggccaccgg tgttccggta accactcact cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtctcagcg atgatactga tgatttgagc tatctcaccg ccctcgatgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaaggtaa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttggtggcaa acacgggctt ttttgatcaa ggcgatcatc 780 gaccaaggat acatgaaaca aatcctcgtt tggaatgact ggctgttcgg gttttcgaga 840 tatgtcacca acatcacgga cgtgttggat ggcgtgaacc ccgccgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ataacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 9 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No.19 <400> 9 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile 1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Ala Gly Phe Lys Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly 20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Glu Phe Phe Gly Ser Arg 35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala 50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg 65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile 85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu 100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ser Gln Tyr 115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Met Val Ala Thr 130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly 180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp 195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu 210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn 260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Cys Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val 275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val 290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala 325 330 335 Ser <210> 10 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No.53 <400> 10 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Ala Val Arg Gly Pro Ile 1 5 10 15 Thr Val Ser Glu Ala Gly Phe Thr Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly 20 25 30 Asn Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Gln Phe Phe Gly Ser Arg 35 40 45 Lys Ala Leu Ser Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala 50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Ser Phe Asp Ile Gly Arg 65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile 85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu 100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Phe Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr 115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr 130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Val Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser 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45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala 50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg 65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile 85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Val Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu 100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr 115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr 130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly 180 185 190 Leu Ser Pro Pro Arg Val Gly Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp 195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu 210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn 260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Ser Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val 275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val 290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Phe Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala 325 330 335 Ser <210> 12 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No.777 <400> 12 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asn Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile 1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Thr Gly Phe Thr Leu Thr His Glu Val Ile Cys Gly 20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Leu Ala Trp Pro Gln Leu Phe Cys Ser Arg 35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Ser Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ser 50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Glu Ile Gly Arg 65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile 85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Leu Pro Leu Ser Met Arg Leu 100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Leu Leu Arg Glu Ile Gln Tyr 115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr 130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Arg Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Ser Ala Ala 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly 180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly Leu Ser Asp Asp Thr Asp Asp 195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Asp Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu 210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Gly Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Trp Trp Gln Thr Arg Ala Phe Leu Ile 245 250 255 Lys Ala Ile Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Trp Asn 260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Arg Tyr Val Thr Asn Ile Thr Asp Val 275 280 285 Leu Asp Gly Val Asn Pro Ala Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val 290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Asn Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala 325 330 335 Ser <110> KAIST <120> Organophosphorus Hydrolase Variants and Method for Preparing the          Same <160> 12 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 1 ggaattccat atgggatcga tcggcacagg c 31 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 2 aaaactcgag tgacgcccgc aaggtcggtg a 31 <210> 3 <211> 1014 <212> DNA <213> Organophosphorus Hydrolase from Flavobacterium sp. <400> 3 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag ccgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcatatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc aaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccacaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagtgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc atga 1014 <210> 4 <211> 337 <212> PRT <213> Organophosphorus Hydrolase from Flavobacterium sp. <400> 4 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile   1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Ala Gly Phe Thr Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly              20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Glu Phe Phe Gly Ser Arg          35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala      50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg  65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val His Ile                  85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu             100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr         115 120 125 Gly Ile Lys Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr     130 135 140 Thr Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala                 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly             180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp         195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu     210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile                 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn             260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Ser Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val         275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val     290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala                 325 330 335 Ser     <210> 5 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant clone No. 19 <400> 5 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca aactgactca cgagcacatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagagtca atatggtatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 atggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgtgc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 6 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant clone No. 53 <400> 6 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat gccgtgcgcg gtcctatcac agtctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgtggcaact cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccacagt tcttcggtag tcgcaaagct ctatcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgtctttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga attcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggtcaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgaga tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcaaccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccaaggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 7 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant cloen No. 61 <400> 7 ggatcgatcg gcacaggcga tcggatcaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 gcgggtttca cactgactca cgagcacatc tgcggtagct cggcaggatt cttgcgtgct 120 tggccagagt tcttcggtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag aggattgcgc 180 cgcgccagag cggctggcgt gcgaacgatt gtcgatgtgt cgactttcga tatcggtcgc 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatcgt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgtcccgcc actttcgatg cgattgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcttcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ccgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagct tggccaccgg tgttccggta accactcaca cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gccccccacg ggttggtatt 600 ggtcacagcg atgatactga cgatttgagc tatctcaccg ccctcgctgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaagataa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttcgtggcaa acacgggctc tcttgatcaa ggcgctcatc 780 gaccagggct acatgaaaca aatcctcgtt tcgaatgact ggctgttcgg gttttcgagc 840 tatgtcacca acatcatgga cgtgatggat cgcgtgaacc ccgacgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcttcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ctaacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 8 <211> 1014 <212> DNA <213> OPH variant cloen No. 777 <400> 8 ggatcgatcg gcacaggcaa tcggattaat accgtgcgcg gtcctatcac aatctctgaa 60 acgggtttca cactgactca cgaggtcatc tgcggcagct cggcaggatt cttgcttgct 120 tggccacagc tcttctgtag tcgcaaagct ctagcggaaa aggctgtgag tggactgcgc 180 cgcgccagat cggctggcgt gcgaacgata gtcgatgtgt cgactttcga aatcggtcgt 240 gacgtcagtt tattggccga ggtttcgcgg gctgccgacg ttcaaatagt ggcggcgacc 300 ggcttgtggt tcgacctgcc actttcgatg cgtttgagga gtgtagagga actcacacag 360 ttcctcctgc gtgagattca atatggcatc gaagacaccg gaattagggc gggcattatc 420 aaggtcgcga ctgcaggcaa ggcgaccccc tttcaggagt tagtgttaaa ggcggccgcc 480 cgggccagat tggccaccgg tgttccggta accactcact cggcagcaag tcagcgcgat 540 ggtgagcagc aggccgccat ttttgagtcc gaaggcttga gcccctcacg ggtttgtatt 600 ggtctcagcg atgatactga tgatttgagc tatctcaccg ccctcgatgc gcgcggatac 660 ctcatcggtc tagaccacat cccgcacagt gcgattggtc tagaaggtaa tgcgagcgca 720 tcagccctcc tgggcatccg ttggtggcaa acacgggctt ttttgatcaa ggcgatcatc 780 gaccaaggat acatgaaaca aatcctcgtt tggaatgact ggctgttcgg gttttcgaga 840 tatgtcacca acatcacgga cgtgttggat ggcgtgaacc ccgccgggat ggccttcatt 900 ccactgagag tgatcccatt cctacgagag aagggcgtcc cacaggaaac gctggcaggc 960 atcactgtga ataacccggc gcggttcttg tcaccgacct tgcgggcgtc ataa 1014 <210> 9 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No. 19 <400> 9 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile   1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Ala Gly Phe Lys Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly              20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Glu Phe Phe Gly Ser Arg          35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala      50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg  65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile                  85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu             100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ser Gln Tyr         115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Met Val Ala Thr     130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala                 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly             180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp         195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu     210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile                 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn             260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Cys Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val         275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val     290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala                 325 330 335 Ser     <210> 10 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No. 53 <400> 10 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Ala Val Arg Gly Pro Ile   1 5 10 15 Thr Val Ser Glu Ala Gly Phe Thr Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly              20 25 30 Asn Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Gln Phe Phe Gly Ser Arg          35 40 45 Lys Ala Leu Ser Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala      50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Ser Phe Asp Ile Gly Arg  65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile                  85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu             100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Phe Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr         115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr     130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Val Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala                 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly             180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp         195 200 205 Leu Arg Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu     210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Asn Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile                 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn             260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Ser Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val         275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val     290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala                 325 330 335 Ser     <210> 11 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No. 61 <400> 11 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asp Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile   1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Ala Gly Phe Thr Leu Thr His Glu His Ile Cys Gly              20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Arg Ala Trp Pro Glu Phe Phe Gly Ser Arg          35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Arg Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ala      50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Asp Ile Gly Arg  65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile                  85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Val Pro Pro Leu Ser Met Arg Leu             100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Phe Leu Arg Glu Ile Gln Tyr         115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr     130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Ser Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Thr Ala Ala                 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly             180 185 190 Leu Ser Pro Pro Arg Val Gly Ile Gly His Ser Asp Asp Thr Asp Asp         195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Ala Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu     210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Asp Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Ser Trp Gln Thr Arg Ala Leu Leu Ile                 245 250 255 Lys Ala Leu Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Ser Asn             260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Ser Tyr Val Thr Asn Ile Met Asp Val         275 280 285 Met Asp Arg Val Asn Pro Asp Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val     290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Phe Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Thr Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala                 325 330 335 Ser     <210> 12 <211> 337 <212> PRT <213> OPH variant clone No. 777 <400> 12 Gly Ser Ile Gly Thr Gly Asn Arg Ile Asn Thr Val Arg Gly Pro Ile   1 5 10 15 Thr Ile Ser Glu Thr Gly Phe Thr Leu Thr His Glu Val Ile Cys Gly              20 25 30 Ser Ser Ala Gly Phe Leu Leu Ala Trp Pro Gln Leu Phe Cys Ser Arg          35 40 45 Lys Ala Leu Ala Glu Lys Ala Val Ser Gly Leu Arg Arg Ala Arg Ser      50 55 60 Ala Gly Val Arg Thr Ile Val Asp Val Ser Thr Phe Glu Ile Gly Arg  65 70 75 80 Asp Val Ser Leu Leu Ala Glu Val Ser Arg Ala Ala Asp Val Gln Ile                  85 90 95 Val Ala Ala Thr Gly Leu Trp Phe Asp Leu Pro Leu Ser Met Arg Leu             100 105 110 Arg Ser Val Glu Glu Leu Thr Gln Phe Leu Leu Arg Glu Ile Gln Tyr         115 120 125 Gly Ile Glu Asp Thr Gly Ile Arg Ala Gly Ile Ile Lys Val Ala Thr     130 135 140 Ala Gly Lys Ala Thr Pro Phe Gln Glu Leu Val Leu Lys Ala Ala Ala 145 150 155 160 Arg Ala Arg Leu Ala Thr Gly Val Pro Val Thr Thr His Ser Ala Ala                 165 170 175 Ser Gln Arg Asp Gly Glu Gln Gln Ala Ala Ile Phe Glu Ser Glu Gly             180 185 190 Leu Ser Pro Ser Arg Val Cys Ile Gly Leu Ser Asp Asp Thr Asp Asp         195 200 205 Leu Ser Tyr Leu Thr Ala Leu Asp Ala Arg Gly Tyr Leu Ile Gly Leu     210 215 220 Asp His Ile Pro His Ser Ala Ile Gly Leu Glu Gly Asn Ala Ser Ala 225 230 235 240 Ser Ala Leu Leu Gly Ile Arg Trp Trp Gln Thr Arg Ala Phe Leu Ile                 245 250 255 Lys Ala Ile Ile Asp Gln Gly Tyr Met Lys Gln Ile Leu Val Trp Asn             260 265 270 Asp Trp Leu Phe Gly Phe Ser Arg Tyr Val Thr Asn Ile Thr Asp Val         275 280 285 Leu Asp Gly Val Asn Pro Ala Gly Met Ala Phe Ile Pro Leu Arg Val     290 295 300 Ile Pro Phe Leu Arg Glu Lys Gly Val Pro Gln Glu Thr Leu Ala Gly 305 310 315 320 Ile Thr Val Asn Asn Pro Ala Arg Phe Leu Ser Pro Thr Leu Arg Ala                 325 330 335 Ser      

Claims (18)

삭제delete 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, 다음의 치환특성을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체:In organophosphorus hydrolase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, the organophosphate hydrolase variant having the following substitution characteristics: (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환됨;(1) the 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine); (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환됨;(2) the 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid); (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨;(3) the 145th amino acid T (threonine) is replaced with A (alanine); (4) 24번째 아미노산 T(트레오닌)이 K(라이신)으로 치환됨; (4) the 24th amino acid T (threonine) is substituted with K (lysine); (5) 126번째 아미노산 I(이소류신)이 S(세린)으로 치환됨; (5) the 126th amino acid I (isoleucine) is substituted with S (serine); (6) 141번째 아미노산 K(라이신)이 M(메티오닌)으로 치환됨; 및(6) the 141th amino acid K (lysine) is substituted with M (methionine); And (7) 280번째 아미노산인 S(세린)이 C(시스테인)으로 치환됨.(7) 280th amino acid S (serine) is substituted with C (cysteine). 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, 다음의 치환특성을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체:In organophosphorus hydrolase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, the organophosphate hydrolase variant having the following substitution characteristics: (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환됨;(1) the 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine); (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환됨;(2) the 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid); (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨;(3) the 145th amino acid T (threonine) is replaced with A (alanine); (8) 11번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨; (8) the 11th amino acid T (threonine) is substituted with A (alanine); (9) 33번째 아미노산 S(세린)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (9) the 33rd amino acid S (serine) is substituted with N (asparagine); (10) 52번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (10) the 52nd amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (11) 75번째 아미노산 T(트레오닌)이 S(세린)으로 치환됨; (11) 75th amino acid T (threonine) is substituted with S (serine); (12) 118번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (12) the 118th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (13) 165번째 아미노산 A(알라닌)가 V(발린)으로 치환됨; (13) 165th amino acid A (alanine) is substituted with V (valine); (14) 210번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨; 및 (14) the 210th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); And (15) 246번째 아미노산 I(이소류신)가 N(아스파라긴)으로 치환됨. (15) 246th amino acid I (isoleucine) is substituted for N (asparagine). 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, 다음의 치환특성을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체:In organophosphorus hydrolase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, the organophosphate hydrolase variant having the following substitution characteristics: (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환됨;(1) the 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine); (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환됨;(2) the 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid); (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨;(3) the 145th amino acid T (threonine) is replaced with A (alanine); (16) 105번째 아미노산 D(아스파트산)가 V(발린)으로 치환됨; (16) the 105th amino acid D (aspartic acid) is substituted with V (valine); (17) 196번째 아미노산 S(세린)이 P(프롤린)으로 치환됨; (17) the 196th amino acid S (serine) is substituted with P (proline); (18) 199번째 아미노산 C(시스테인)가 G(글리신)으로 치환됨; 및 (18) the 199th amino acid C (cysteine) is substituted with G (glycine); And (19) 313번째 아미노산 V(발린)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨. (19) 313th amino acid V (valine) is substituted for F (phenylalanine). 서열번호 4의 아미노산 서열을 가지는 유기인산 화합물 가수분해효소(Organophosphorus Hydrolase)에서, 다음의 치환특성을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체:In organophosphorus hydrolase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, the organophosphate hydrolase variant having the following substitution characteristics: (1) 95번째 아미노산 H(히스티딘)이 Q(글루타민)으로 치환됨;(1) the 95th amino acid H (histidine) is substituted with Q (glutamine); (2) 131번째 아미노산 K(라이신)이 E(글루탐산)으로 치환됨;(2) the 131th amino acid K (lysine) is substituted with E (glutamic acid); (3) 145번째 아미노산 T(트레오닌)이 A(알라닌)으로 치환됨;(3) the 145th amino acid T (threonine) is replaced with A (alanine); (20) 7번째 아미노산 D(아스파트산)이 N(아스파라긴)으로 치환됨; (20) seventh amino acid D (aspartic acid) is substituted with N (asparagine); (21) 21번째 아미노산 A(알라닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (21) the 21st amino acid A (alanine) is substituted with T (threonine); (22) 29번째 아미노산 H(히스티딘)이 V(발린)으로 치환됨; (22) the 29th amino acid H (histidine) is substituted with V (valine); (23) 39번째 아미노산 R(아르기닌)이 L(류신)으로 치환됨; (23) the 39th amino acid R (arginine) is substituted with L (leucine); (24) 44번째 아미노산 F(페닐알라닌)이 L(류신)으로 치환됨;(24) the 44th amino acid F (phenylalanine) is substituted with L (leucine); (25) 46번째 아미노산 G(글리신)이 C(시스테인)으로 치환됨; (25) the 46th amino acid G (glycine) is substituted with C (cysteine); (26) 57번째 아미노산 R(아르기닌)이 S(세린)으로 치환됨; (26) the 57th amino acid R (arginine) is substituted with S (serine); (27) 64번째 아미노산 A(알라닌)이 S(세린)으로 치환됨; (27) the 64 th amino acid A (alanine) is substituted with S (serine); (28) 106번째 아미노산 P(프롤린)이 L(류신)으로 치환됨; (28) the 106th amino acid P (proline) is substituted with L (leucine); (29) 122번째 아미노산 F(페닐알라닌)이 L(류신)로 치환됨;(29) the 122nd amino acid F (phenylalanine) is substituted with L (leucine); (30) 163번째 아미노산 S(세린)가 R(아르기닌)로 치환됨;(30) 163rd amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (31) 174번째 아미노산 T(트레오닌)가 S(세린)로 치환됨;(31) the 174th amino acid T (threonine) is substituted for S (serine); (32) 202번째 아미노산 H(히스티딘)이 L(류신)으로 치환됨; (32) the 202th amino acid H (histidine) is substituted with L (leucine); (33) 216번째 아미노산 A(알라닌)이 D(아스파르트산)으로 치환됨; (33) 216th amino acid A (alanine) is substituted with D (aspartic acid); (34) 236번째 아미노산 D(아스파르트산)이 G(글리신)으로 치환됨; (34) 236 th amino acid D (aspartic acid) is substituted with G (glycine); (35) 248번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (35) 248th amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (36) 254번째 아미노산 L(류신)이 F(페닐알라닌)으로 치환됨; (36) the 254th amino acid L (leucine) is substituted with F (phenylalanine); (37) 259번째 아미노산 L(류신)이 I(이소류신)으로 치환됨; (37) 259th amino acid L (leucine) is substituted with I (isoleucine); (38) 271번째 아미노산 S(세린)이 W(트립토판)으로 치환됨; (38) 271st amino acid S (serine) is substituted with W (tryptophan); (39) 280번째 아미노산 S(세린)이 R(아르기닌)으로 치환됨; (39) the 280th amino acid S (serine) is substituted with R (arginine); (40) 286번째 아미노산 M(메티오닌)이 T(트레오닌)으로 치환됨; (40) the 286th amino acid M (methionine) is substituted with T (threonine); (41) 289번째 아미노산 M(메티오닌)이 L(류신)으로 치환됨; (41) the 289th amino acid M (methionine) is substituted with L (leucine); (42) 291번째 아미노산 R(아르기닌)이 G(글리신)으로 치환됨; (42) the 291th amino acid R (arginine) is substituted with G (glycine); (43) 295번째 아미노산 D(아스파르트산)가 A(알라닌)으로 치환됨; 및(43) the 295th amino acid D (aspartic acid) is substituted with A (alanine); And (44) 324번째 아미노산 T(트레오닌)가 N(아스파라긴)으로 치환됨.(44) 324 th amino acid T (threonine) is substituted for N (asparagine). 제2항에 있어서, 서열번호 9의 아미노산 서열을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체. The organophosphate compound hydrolase variant according to claim 2, which has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9. 제3항에 있어서, 서열번호 10의 아미노산 서열을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체. The organophosphate compound hydrolase variant according to claim 3, which has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10. 제4항에 있어서, 서열번호 11의 아미노산 서열을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체. 5. An organophosphate compound hydrolase variant according to claim 4, having an amino acid sequence of SEQ ID NO. 제5항에 있어서, 서열번호 12의 아미노산 서열을 가지는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체. The organophosphate compound hydrolase variant according to claim 5, which has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항의 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자. A gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant of any one of claims 2 to 5. 제10항에 있어서, 서열번호 5 내지 서열번호 8 중 어느 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 유전자. The gene of claim 10, wherein the gene has any one of SEQ ID NOs: 5 to 8. 제10항의 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 코딩하는 유전자를 함유하는 재조합 벡터.A recombinant vector containing a gene encoding the organophosphate compound hydrolase variant of claim 10. 제10항의 유전자가 박테리아, 곰팡이 및 효모로 구성된 군에서 선택되는 숙주세포에 삽입되어 있는 재조합 미생물.The recombinant microorganism in which the gene of claim 10 is inserted into a host cell selected from the group consisting of bacteria, fungi and yeasts. 제13항에 있어서, 상기 숙주세포는 대장균인 것을 특징으로 하는 재조합 미생물.The recombinant microorganism of claim 13, wherein the host cell is Escherichia coli. 제13항의 재조합 미생물을 배양하여 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 발현하는 단계; 및 상기 배양물로부터 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체를 회수하는 단계를 포함하는 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체의 제조방법.Culturing the recombinant microorganism of claim 13 to express the organophosphate compound hydrolase variant; And recovering the organophosphate compound hydrolase variant from the culture. 유기인산 화합물을 검출하기 위한 바이오센서에 있어서, In the biosensor for detecting an organophosphate compound, 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항의 유기인산 화합물 가수분해효소 변이체가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서.A biosensor for detecting an organophosphate compound according to any one of claims 2 to 5, wherein the organophosphate compound hydrolase variant is immobilized. 제16항에 있어서, 상기 유기인산 화합물은 파라옥손(paraoxon), 파라티온(parathion), 아자메티포스(azametiphos), 아진포스(azinphos), 벤술리드(bensulide), 말라옥손(malaoxon), 말리티온(malathion), 헤프테토포스(heptenophos), 디클로보스(dichlorvos), 디알리포스(dialifos), 디아지논(diazinon), 디클로펜티온(dichlofenthion), 디메토에이트(dimethoate), 디메틸 빈포스(dimethylvinphos), 디옥사벤조포스(dioxabenzofos), 디설포톤(disulfoton), 데메톤 에스(demethon S), 에디펜포스(edifenphos), 에테폰(ethephon), 에티온(ethion), 에토프로포스(ethoprophos), 클로펜빈포스(chlorfenvinphos), 클로피리포스(chlorpyrifos), 페니트로티온(fenitrothion), 펜티온(fenthion), 포노포스(fonofos), 포모티온(formothion), 헵테노포스(heptenophos), 이프로벤포스(iprobenfos), 이사조포스(isazofos), 이속사티온(isoxathion), 메카밤(mecarbam), 메타미도포스(methamidophos), 메티다티온(methidathion), 모노크로토포스(monocrotophos), 날레드(naled), 오메토에이트(omethoate), 폭심(phoxim), 피림포스(pirimphos), 프로페노포스(profenofos), 프로파포스(propaphos), 프로티오포스(prothiofos), 피라클로포스(pyraclofos), 피라조포스(pyrazophos), 피리다펜티온(pyridaphenthion), 퀴날포스(quinalphos), 터부포스(terbufos), 테트라클로빈포스(tetrachlorvinphos), 티오메톤(thiometon), 톨클로포스(tolclofos), 트리아조포스(triazophos), 트리클로폰(trichlorphon), 바미도티온(vamidothion) 및 코우마포스(coumaphos)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물 검출용 바이오센서.The method of claim 16, wherein the organophosphate compound is paraoxon, parathion, azametiphos, azinphos, bensulide, malaoxon, malitone (18). malathion, heptenophos, dichlorvos, dialifos, diazinon, dichlofenthion, dimethoate, dimethylvinphos ), Dioxabenzofos, disulfoton, demethon S, edifenphos, ethephon, ethion, ethoprophos, Chlorfenvinphos, chlorpyrifos, fenitrothion, fenthion, phonofos, formothion, heptenophos, and iprobenfos iprobenfos, isazofos, isoxathion, mecarbam, metamidophos, Metidathion, monocrotophos, naled, omethoate, phoxim, pirimphos, profenofos, propaphos ), Prothiofos, pyraclofos, pyrazophos, pyridaphenthion, quinalphos, terbufos, tetrachlorvinphos , Thiometon, tolclofos, triazophos, trichlorphon, vamidothion, and coumaphos Biosensor for organophosphate compound detection. 제16항의 유기인산 화합물 검출용 바이오센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 유기인산 화합물의 검출방법.A method for detecting an organophosphate compound, comprising using the biosensor for detecting the organophosphate compound of claim 16.
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