KR101325623B1 - Marine microorganisms having epoxide hydrolase activity and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to sorted marine microorganisms with hydrolytic activities on racemic epoxide substrates and a method for hydrolyzing the racemic epoxide substrates using the same. According to the present invention, chiral epoxide or chiral diol generated by hydrolysis of the racemic epoxide is used as a high added-value synthetic intermediate in various industries such as pharmaceutical products, agrochemicals, and foods.

Description

에폭사이드 가수분해 활성을 갖는 해양 미생물 및 이의 이용 {Marine microorganisms having epoxide hydrolase activity and use thereof}Marine microorganisms having epoxide hydrolase activity and use

본 발명은 라세믹 에폭사이드 기질에 대하여 가수분해효소 활성을 갖는 선별된 해양 미생물, 및 이를 이용하여 라세믹 에폭사이드 기질을 가수분해하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 라세믹 에폭사이드의 가수분해 결과로 생성된 키랄 에폭사이드 또는 키랄 디올은 고부가가치의 합성 중간체로서 의약품, 농약 및 식품 등 각종 산업에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to selected marine microorganisms having hydrolase activity against racemic epoxide substrates, and methods of hydrolyzing racemic epoxide substrates using the same. Chiral epoxides or chiral diols produced as a result of hydrolysis of racemic epoxides according to the present invention can be usefully used in various industries such as pharmaceuticals, pesticides and foods as high value synthetic intermediates.

의약품을 포함한 많은 생리활성물질들은 여러 종류의 광학이성질체(enantiomer)가 존재하며, 이들 중 특정 광학이성질체만이 올바른 활성을 보여주고 다른 이성질체는 경우에 따라 심각한 부작용을 유발하는 경우가 많다. 이와 같이 광학이성질체들의 생리활성 차이가 존재함에 따라 순수한 광학활성물질 합성에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 광학활성물질 합성에 사용될 수 있는 대표적인 합성 중간체인 광학활성(키랄) 에폭사이드 (chiral epoxide) 및 키랄 디올 (chiral diol)은 반응성이 우수하여 다양한 반응을 유도할 수 있어 광학활성 의약품, 농약 및 기능성 식품 합성용 중간체로 널리 사용되고 있다 (Archelas and Furstoss, Annu Rev Microbiol 51:491-525, 1997; Besse and Veschambre, Tetrahedron 50:8885-8892, 1994; Grogan et al., FEMS Microbiol. Lett., 141:239-243, 1996). Many bioactive materials, including pharmaceuticals, contain several types of optical isomers, and only certain optical isomers show the correct activity, and other isomers often cause serious side effects. As such, there is a great deal of research on the synthesis of pure optically active materials as there is a difference in the biological activity of the optical isomers. Optically active (chiral) epoxides and chiral diols, which are representative synthetic intermediates that can be used for the synthesis of optically active substances, are highly reactive and can induce a variety of reactions. Widely used as synthetic intermediates (Archelas and Furstoss, Annu Rev Microbiol 51: 491-525, 1997; Besse and Veschambre, Tetrahedron 50: 8885-8892, 1994; Grogan et al., FEMS Microbiol. Lett., 141: 239 -243, 1996).

에폭사이드는 열역학적으로 불안정한 삼각형고리 형태의 구조와 극성인 산소 원자를 포함하고 있기 때문에 반응성이 매우 풍부하며, 자연계에서 (R)-이성질체와 (S)-이성질체가 혼합된 라세믹 에폭사이드 (racemic epoxide)로 존재한다. 또한, 라세믹 에폭사이드는 이를 기질로 작용하는 여러 종류의 키랄화학촉매 및 생촉매에 의해 가수분해되며 ring-opening 반응을 통해 키랄 에폭사이드 및 키랄 디올이 생성될 수 있다. Epoxides are highly reactive because they contain a thermodynamically unstable triangular ring structure and polar oxygen atoms. In nature, racemic epoxides are a mixture of (R) -isomers and (S) -isomers. Exist). In addition, racemic epoxides are hydrolyzed by various kinds of chiral chemical catalysts and biocatalysts acting as substrates, and chiral epoxides and chiral diols may be generated through ring-opening reactions.

라세믹 에폭사이드를 가수분해하는데 사용되는 대표적인 촉매로, 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolyse, EHase)가 있다. 에폭사이드 가수분해효소는 박테리아, 효모, 곰팡이, 곤충, 식물 및 포유동물 등에서 분리된 유비쿼터스 효소로, 효소 자체를 생촉매로 사용할 수 있으며(whole-cell biocatalyst), 안정된 구조를 가지고 있어 상업적 유용성이 높은 생촉매로 평가되고 있다. 특히, 에폭사이드 가수분해효소의 선택적 분해능 차이를 이용하여 라세믹 에폭사이드 기질로부터 단일 광학 이성질체만을 제조하는 광학선택적 동력학적 가수분해 기술은, 저가의 생촉매를 사용하여 저가의 라세믹 기질로부터 고부가가치의 광학활성 에폭사이드를 제조할 수 있어 상업화 가능성이 높은 기술로 관심의 대상이 되고 있다. 또한, 반응 부산물인 광학활성 디올 자체도 매우 유용한 고부가가치 합성 중간체라는 부가적인 장점이 있어 다양한 기질특이성을 가진 에폭사이드 가수분해효소 생촉매 개발은 의미가 있다. 그러나, 의약품 산업에 있어서 에폭사이드 가수분해효소는 그 수가 매우 제한되어 있기 때문에, 라세믹 에폭사이드를 가수분해하여 산업에 유용한 중간체를 생산할 수 있는 새로운 에폭사이드 가수분해효소가 절실히 요구되고 있다.An exemplary catalyst used to hydrolyze racemic epoxides is epoxide hydrolyse (EHase). Epoxide hydrolase is a ubiquitous enzyme isolated from bacteria, yeast, fungi, insects, plants, and mammals. It can use the enzyme itself as a biocatalyst (whole-cell biocatalyst) and has a stable structure, which is highly commercially available. It is evaluated as a biocatalyst. In particular, optical selective kinetic hydrolysis techniques that produce only a single optical isomer from racemic epoxide substrates using the selective resolution differences of epoxide hydrolase, employ high cost value from low cost racemic substrates using low cost biocatalysts. Optically active epoxides can be prepared, and thus, they have been attracting attention as a technology having high commercial potential. In addition, optically active diols, which are reaction by-products, also have the added advantage of being very useful, high value-added synthetic intermediates. Therefore, it is meaningful to develop an epoxide hydrolase biocatalyst having various substrate specificities. However, since the number of epoxide hydrolases in the pharmaceutical industry is very limited, there is an urgent need for a new epoxide hydrolase that can hydrolyze racemic epoxides to produce intermediates useful for the industry.

본 발명자들은 과거에 기름으로 오염이 되었던 지역인 여수, 변산, 군산 그리고 태안 등에서 갯벌에서 에폭사이드 기질인 스티렌 옥사이드 및 그 유도체에 대하여 높은 에폭사이드 가수분해 활성을 나타내는 3종의 균주를 선별하였으며, 상기 선별된 균주들의 에폭사이드 가수분해 활성의 특성을 분석한 결과, 기존에 보고된 야생 균주보다 짧은 반응시간 내에 우수한 에폭사이드 분해 활성을 나타내었음을 확인하였다. 따라서 선별된 균주들이 새로운 에폭사이드 가수분해효소로 사용될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors selected three strains showing high epoxide hydrolysis activity against styrene oxide and its derivatives, which are epoxide substrates in the tidal flats in Yeosu, Byeonsan, Gunsan and Taean, which were previously contaminated with oil. As a result of analyzing the epoxide hydrolysis activity of the selected strains, it was confirmed that the epoxide degradation activity was excellent in a short reaction time than the previously reported wild strains. Therefore, the present invention was completed by confirming that the selected strains could be used as a new epoxide hydrolase.

본 발명의 목적은 라세믹 에폭사이드 기질에 대하여 가수분해 활성을 갖는 선별된 해양 균주, 상기 균주를 포함하는 키랄 에폭사이드 또는 디올 제조용 생촉매 조성물, 및 상기 균주를 이용한 키랄 에폭사이드 또는 디올의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is a selected marine strain having hydrolytic activity against racemic epoxide substrate, a biocatalyst composition for preparing chiral epoxides or diols comprising the strains, and a method for producing chiral epoxides or diols using the strains To provide.

보다 구체적으로, 본 발명의 하나의 목적은 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로도코커스 속(Rhodococcus sp.) YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP), 로도코커스 속(Rhodococcus sp.) YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP), 및 로세오박터 속(Roseobacter sp.) TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 제공하는 것이다.More specifically, one object of the present invention in Lactococcus also having optical selective epoxide hydrolysis activity (Rhodococcus sp.) YSMI04 strain (accession No. KCTC 12263BP), Rhodococcus genus (Rhodococcus sp.) YSNA32 strain (accession number KCTC 12260BP), and Roseobacter genus sp.) TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP).

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 균주를 라세믹 에폭사이드 기질과 반응시키는 단계를 포함하는, 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a chiral epoxide or diol, comprising reacting the strain with a racemic epoxide substrate.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 균주를 포함하는, 라세믹 에폭사이드 기질로부터 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하기 위한 생촉매 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a biocatalyst composition for preparing chiral epoxides or diols from racemic epoxide substrates comprising said strains.

상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP)에 관한 것이다.As one embodiment for achieving the above object, the present invention relates to a strain of Rhodococcus YSMI04 (Accession No. KCTC 12263BP) having optically selective epoxide hydrolysis activity.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로도코커스 속 YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP)에 관한 것이다.As another aspect, the present invention relates to a strain of Rhodococcus YSNA32 (Accession No. KCTC 12260BP) having optically selective epoxide hydrolysis activity.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP) 에 관한 것이다.As another aspect, the present invention relates to a genus TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP) having optically selective epoxide hydrolysis activity.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는, 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP), 로도코커스 속 YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP) 또는 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 라세믹 에폭사이드 기질과 반응시키는 단계를 포함하는, 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하는 방법에 관한 것이다.As another embodiment, the present invention, YSMI04 strain (Accession No. KCTC 12263BP), Rhodococcus YSNA32 strain (Accession No. KCTC 12260BP), or Rose B. genus TSBP12 strain (Accession No.), having epoxide hydrolysis activity KCTC 12261BP) is reacted with a racemic epoxide substrate, to a method for preparing a chiral epoxide or diol.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는, 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP), 로도코커스 속 YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP) 또는 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 포함하는, 라세믹 에폭사이드 기질로부터 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하기 위한 생촉매 조성물에 관한 것이다.As another embodiment, the present invention, YSMI04 strain (Accession No. KCTC 12263BP), Rhodococcus YSNA32 strain (Accession No. KCTC 12260BP), or Rose B. genus TSBP12 strain (Accession No.), having epoxide hydrolysis activity KCTC 12261BP), to a biocatalyst composition for preparing chiral epoxides or diols from racemic epoxide substrates.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 용어, "에폭사이드(epoxide)"란 산소 원자 하나와 탄소 원자 두 개로 구성된 삼각형 고리 분자를 가지는 유기화합물을 명명하는 것으로 당업계에서 일반적으로 사용되는 용어이며, "에폭시화물" 이라고도 한다. 바람직하게, 본 발명에서 에폭사이드는 스티렌 옥사이드 및 그 유도체를 포함한다.As used herein, the term "epoxide" refers to an organic compound having a tricyclic ring molecule composed of one oxygen atom and two carbon atoms, and is generally used in the art, and is also referred to as "epoxide". Preferably, the epoxide in the present invention includes styrene oxide and its derivatives.

본 발명에서 용어, "라세믹 에폭사이드(racemic epoxide)"란 에폭사이드의 (R)-이성질체와 (S)-이성질체의 혼합물을 의미한다.As used herein, the term "racemic epoxide" means a mixture of the (R)-and (S) -isomers of the epoxide.

본 발명에서 용어, "에폭사이드 가수분해 활성"이란 라세믹 에폭사이드 기질로부터 가수분해 반응을 통해 키랄 에폭사이드 또는 디올을 생산하는 활성을 말한다. 본 발명에서 에폭사이드 가수분해 활성이란, 라세믹 에폭사이드의 (R)- 및 (S)-이성질체 양쪽을 모두 가수분해하여 디올을 생성하는 활성과, 라세믹 에폭사이드 기질로부터 (R)- 또는 (S)-이성질체 중 어느 한 가지 광학이성질체만을 광학선택적으로 디올로 가수분해시켜 제거시키고 나머지 이성질체만을 남겨 키랄 에폭사이드 및 키랄 디올을 생성하는 활성을 모두 포함한다. As used herein, the term "epoxide hydrolytic activity" refers to the activity of producing chiral epoxides or diols through hydrolysis reactions from racemic epoxide substrates. In the present invention, the epoxide hydrolysis activity refers to an activity of hydrolyzing both (R)-and (S) -isomers of racemic epoxide to generate diol, and (R)-or (from racemic epoxide substrate) Only one optical isomer of any one of the S) -isomers is optically selectively hydrolyzed to diol to remove, leaving only the remaining isomers to include both chiral epoxide and chiral diol.

본 발명에서 용어, "키랄 에폭사이드" 또는 "광학활성 에폭사이드"란, 에폭사이드 가수분해효소에 의하여 라세믹 에폭사이드 기질이 가수분해되는 과정에서 반응하지 않고 남아있는 광학적으로 순수한 에폭사이드를 말하며, (S)형 키랄 에폭사이드 또는 (R)형 키랄 에폭사이드가 될 수 있다. As used herein, the term “chiral epoxide” or “optically active epoxide” refers to an optically pure epoxide that remains unreacted in the course of hydrolysis of the racemic epoxide substrate by an epoxide hydrolase, (S) chiral epoxide or (R) chiral epoxide.

본 발명에서 용어, "광학선택적(enantioselective)"이란 라세믹 에폭사이드 기질의 (R)- 또는 (S)-이성질체 중 어느 한 가지만을 제거하거나 또는 어느 한 가지만을 남기는 것을 의미한다.As used herein, the term "enantioselective" means removing only one of the (R)-or (S) -isomers of the racemic epoxide substrate or leaving only one.

본 발명에서 용어, "디올" 이란, 에폭사이드 가수분해효소에 의하여 라세믹 에폭사이드 기질이 가수분해되는 과정에서 에폭사이드의 ring-opening 반응을 통해 생성된 반응 부산물을 말한다. 바람직하게, 상기 디올은 키랄 디올일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 키랄 1,2-디올 화합물일 수 있다.As used herein, the term "diol" refers to a reaction by-product generated through a ring-opening reaction of an epoxide in the course of hydrolyzing a racemic epoxide substrate by an epoxide hydrolase. Preferably, the diol may be a chiral diol, more preferably a chiral 1,2-diol compound.

본 발명은 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP), 로도코커스 속 YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP), 및 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 제공함을 특징으로 한다.The present invention provides YSMI04 strain (Accession No. KCTC 12263BP), Rhodococcus YSNA32 strain (Accession No. KCTC 12260BP), and Roseobacter genus TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP), having epoxide hydrolysis activity. It features.

바람직하게, 본 발명에서 제공하는 상기 3종의 균주는 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가질 수 있으며, 광학선택성은 균주의 종류 및 기질 구조에 따라 결정된다.Preferably, the three strains provided in the present invention may have optically selective epoxide hydrolysis activity, the optical selectivity is determined according to the type and substrate structure of the strain.

본 발명에서는 상기 열거된 3종의 균주들이 에폭사이드 가수분해효소 활성을 가지고 있기 때문에 그 전세포(whole cell) 자체를 미생물 생촉매로 사용할 수 있는 특징이 있음을 규명하였다.In the present invention, since the three strains listed above have epoxide hydrolase activity, it has been found that the whole cell itself can be used as a microbial biocatalyst.

보다 구체적으로, 본 발명자들은 다양한 에폭사이드 기질에 대하여 가수분해효소 활성이 있는 신규 에폭사이드 가수분해 활성 균주를 선발하기 위하여, 과거에 기름으로 오염이 되었던 지역인 여수, 변산, 군산 그리고 태안 등의 갯벌 샘플을 다환방향족탄화수소(Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH)와 농화배양법을 이용하여 분리하였다. 또한, 최종적으로 가스 크로마토그래피(GC) 분석을 통해 라세믹 스티렌 옥사이드에 에폭사이드 가수분해 활성을 보이는 우수 균주 3종을 선별하였다. More specifically, the present inventors, in order to select a new epoxide hydrolytic activity strain having a hydrolase activity against a variety of epoxide substrates, tidal flats such as Yeosu, Byeonsan, Gunsan and Taean, which were previously contaminated with oil Samples were isolated using polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and thickening. Finally, three excellent strains showing epoxide hydrolysis activity on racemic styrene oxide were selected through gas chromatography (GC) analysis.

본 발명에 따른 균주를 16S rRNA 염기서열을 통해 분석한 결과, 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP)는 서열번호 1, 로도코커스 속 YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP)는 서열번호 2, 및 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)는 서열번호 3의 16S rDNA 염기서열을 가지는 새로운 유전학적 성질의 균주로 동정할 수 있었고, 상기 균주 3종을 2012년 8월 14일자로 KCTC(Korean Colletion for Type Cultures, 대전광역시 유성구 과학로 125번지 생명공학연구소 유전자원센터)에 각각 기탁하였다.As a result of analyzing the strain according to the present invention through the 16S rRNA sequence, Rhodococcus YSMI04 strain (Accession No. KCTC 12263BP) is SEQ ID NO: 1, Rhodococcus YSNA32 strain (Accession No. KCTC 12260BP) is SEQ ID NO: 2, and Rose Obacter genus TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP) could be identified as a strain of new genetic properties having the 16S rDNA sequence of SEQ ID NO: 3, three of these strains as of August 14, 2012 Korean Colletion for Type Cultures, 125, Gwahak-ro, Yuseong-gu, Daejeon, Korea.

본 발명에서 선별한 3종의 균주는 에폭사이드 기질과 반응하여 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하는데 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 디올은 키랄 디올일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 키랄 1,2-디올 화합물일 수 있다.Three strains selected in the present invention can be used to prepare chiral epoxides or diols by reacting with epoxide substrates. Preferably, the diol may be a chiral diol, more preferably a chiral 1,2-diol compound.

본 발명에서 에폭사이드 기질은 (R) 형과 (S)형을 가지는 라세믹 에폭사이드라면 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 스티렌 옥사이드(styrene oxide, SO) 및 그 유도체를 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 스티렌 옥사이드, 2-클로로스티렌 옥사이드(2-chlorostyrene oxide, 2CSO), 3-클로로스티렌 옥사이드(3-chlorostyrene oxide, 3CSO) 및 4-클로로스티렌 옥사이드(4-chlorostyrene oxide, 4CSO) 로 이루어진 군에서 선택되는 에폭사이드를 사용할 수 있다.In the present invention, the epoxide substrate may be used without limitation as long as it is a racemic epoxide having a (R) type and a (S) type, and preferably styrene oxide (SO) and its derivatives may be used, and more preferably. Preferably, in the group consisting of styrene oxide, 2-chlorostyrene oxide (2CSO), 3-chlorostyrene oxide (3CSO) and 4-chlorostyrene oxide (4CSO). Epoxides of choice can be used.

본 발명에서 선별된 균주들은 기존에 보고된 야생 균주보다 짧은 반응시간 내에도 우수한 에폭사이드 분해 활성을 나타내었으므로, 키랄 에폭사이드 및 디올을 제조하는데 유용하게 사용될 수 있다.Since the strains selected in the present invention exhibited superior epoxide degradation activity even in a shorter reaction time than previously reported wild strains, they can be usefully used to prepare chiral epoxides and diols.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 수용상의 반응액에 있는 남아있는 에폭사이드 기질을 유기용매로 추출한 다음 키랄 컬럼(chiral column)을 장착한 가스 크로마토그래피법(GC)으로 광학순도 및 생성물의 키랄성(chirality)을 분석하는 방법에 의하여 균주의 에폭사이드 가수분해효소 활성을 측정하였다.In a specific embodiment of the present invention, the remaining epoxide substrate in the aqueous solution of the aqueous phase is extracted with an organic solvent and then subjected to gas chromatography (GC) equipped with a chiral column to obtain optical purity and chirality of the product. The epoxide hydrolase activity of the strain was measured by the method of analysis.

그 결과, 본 발명의 균주들은 라세믹 스티렌 옥사이드 및 그 유도체 기질에 대하여 에폭사이드 가수분해효소 활성을 나타내었다(실시예의 표 1 및 표 2 , 도 3 내지 도 9 참조). 구체적으로, 스티렌 옥사이드(SO)에 대해서는 로도코커스 속 YSMI04 균주(수탁번호 KCTC 12263BP)는 (S)-form 을, YSNA32 균주(수탁번호 KCTC 12260BP)는 (R)-form 에 대해 광학선택성을 나타내었으며, 3-클로로스티렌 옥사이드 (3CSO) 기질에 대해서는 상기 두 균주 모두 (S)-form 에 대해 광학선택성을 나타내었고, 4-클로로스티렌 옥사이드 (4CSO) 기질에 대해서는 상기 두 균주 모두 (R)-form 에 대해 광학선택성을 나타내었다. 2-클로로스티렌 옥사이드(2CSO)에 대해서는 상기 두 균주 모두 라세믹 2CSO를 (R)-, (S)- 양쪽 모두 분해하는 것으로 나타났다. 특이한 점은, 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)의 경우 SO 및 2CSO 에 대해서는 광학선택성 없이 (R)-, (S)- 양쪽 모두 가수분해하였으나, 3CSO와 4CSO 에는 광학선택적 가수분해 활성이 보여졌다는 것과, 3CSO와 4CSO 에 대한 광학선택성이 서로 다르게 나타나 3CSO 는 (R)-form, 4CSO 는 (S)-form 에 대해 광학선택성을 나타내었다는 점이다. 또한, 본 발명은 로세오박터 속 균주가 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지고 있음을 최초로 규명한 것이기도 하다.As a result, the strains of the present invention exhibited epoxide hydrolase activity against racemic styrene oxide and its derivative substrates (see Table 1 and Table 2 of Examples, FIGS. 3 to 9). Specifically, for styrene oxide (SO), Rhodococcus YSMI04 strain (Accession No. KCTC 12263BP) showed (S) -form, and YSNA32 strain (Accession No. KCTC 12260BP) showed optical selectivity for (R) -form. For the 3-chlorostyrene oxide (3CSO) substrate both strains showed optical selectivity for (S) -form, and for the 4-chlorostyrene oxide (4CSO) substrate both strains for (R) -form Optical selectivity was shown. For 2-chlorostyrene oxide (2CSO) both strains were shown to degrade both racemic 2CSO (R)-and (S)-. Of particular note, the TSBP12 strain genus Roseobacter (Accession No. KCTC 12261BP) hydrolyzed both (R)-and (S)-without optical selectivity for SO and 2CSO, but optically selective hydrolytic activity for 3CSO and 4CSO. The optical selectivity of 3CSO and 4CSO was different from each other, indicating that 3CSO showed optical selectivity for (R) -form and 4CSO for (S) -form. In addition, the present invention is also the first to identify that the strain of genus Roseobacter has optical selective epoxide hydrolysis activity.

본 발명에 있어서, 반응 온도 또는 반응 pH는 선택된 균주의 활성온도 또는 활성 pH 에 따라 변화되므로 특별히 제한받지는 않으나, 일반적인 생촉매의 특성상 바람직한 반응 온도는 20 내지 40℃가 적당하며, 반응시의 pH는 pH 6 내지 9의 범위가 적당하다. 또한 가수분해 반응시 본 발명의 생촉매와 기질의 비율은 1 : 10 내지 10 : 1, 바람직하게는 1 :6 내지 10:1.2으로 할 수 있다 In the present invention, the reaction temperature or the reaction pH is not particularly limited because it changes depending on the activity temperature or the active pH of the selected strain, but the preferred reaction temperature is suitable 20 to 40 ℃ in the nature of the general biocatalyst, pH at the reaction The range of pH 6-9 is suitable. In addition, the ratio of the biocatalyst and the substrate of the present invention during the hydrolysis reaction may be 1:10 to 10: 1, preferably 1: 6 to 10: 1.2.

반응 공정은 당업계에 공지된 방법을 적절하게 선택하여 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 수용액 상에서 또는 유기용매 상에서 광학분할 반응을 수행할 수 있으며, 수용액과 유기용매의 2상계를 사용할 수도 있다. 수용액과 유기용매의 2상계를 사용하는 경우 수용액 상에서는 에폭사이드의 삼각형 고리구조가 물에 의해 쉽게 분해되는 특징이 있기 때문에 기질인 에폭사이드에 대해서는 유기용매를 사용하고, 생촉매는 유기용매와 접촉시 불활성화되는 경향이 있기 때문에 상기 균주에 대해서는 수용액을 사용함으로써 분리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 반응 후 생성되는 디올은 대부분 수용성이 강한 반면, 에폭사이드는 유기용매에 용해되기 쉽기 때문에 분리 및 정제 과정에서 2상계를 사용할 수 있다. 이 경우, 생성물인 디올은 수용액층에 존재하여 원심분리 등에 의해 생촉매와 분리할 수 있으며, 또 다른 생성물인 키랄 에폭사이드는 유기용매층에 존재하여 증류(evaporation)를 거쳐 순수하게 분리할 수 있다. The reaction process can be carried out by appropriately selecting methods known in the art. More specifically, the optical splitting reaction may be performed on an aqueous solution or on an organic solvent, and a two-phase system of an aqueous solution and an organic solvent may be used. In the case of using a two-phase system of an aqueous solution and an organic solvent, since the triangular ring structure of the epoxide is easily decomposed by water, an organic solvent is used for the substrate epoxide, and the biocatalyst is in contact with the organic solvent. Since it tends to be inactivated, the separation efficiency can be improved by using an aqueous solution for the strain. In addition, while the diol produced after the reaction is mostly water-soluble, epoxide is easy to dissolve in the organic solvent can be used two-phase system in the separation and purification process. In this case, the diol product is present in the aqueous solution layer can be separated from the biocatalyst by centrifugation, etc. Another product chiral epoxide is present in the organic solvent layer can be separated purely through evaporation. .

회수된 균주 생촉매는 별도의 촉매 재생과정 없이 곧바로 반응기에 새로운 라세믹 에폭사이드를 넣고 물을 천천히 가하여 같은 반응을 계속 반복함으로써 키랄 에폭사이드 혹은 디올 (바람직하게는, 키랄 1,2-디올)을 반복하여 합성해 낼 수 있다.The recovered strain biocatalyst is added with a new racemic epoxide to the reactor immediately without additional catalyst regeneration, and the water is slowly added to repeat the same reaction to remove chiral epoxide or diol (preferably, chiral 1,2-diol). It can be synthesized repeatedly.

광학활성 의약품 합성에 널리 사용되는 고부가가치 유기 중간체인 광학활성 에폭사이드의 상업화를 위해서는 다양한 에폭사이드 기질에 대한 가수분해 촉매활성이 우수한 에폭사이드 가수분해 효소를 가지는 신규 미생물 확보가 매우 중요하다. 본 발명에서는 이러한 신규 미생물들을 GC 분석에 의해 조사한 결과 전세포를 생촉매로 사용하여 다양한 에폭사이드 기질을 대상으로 가수분해 활성을 보이는 균주를 확보하였다. 본 발명에서 제공하는 3종의 균주는 라세믹 스티렌 옥사이드 포함한 모든 유도체 기질에 대해 매우 우수한 에폭사이드 가수분해 활성을 보였다. 본 발명에서 보여준 결과는 앞으로 에폭사이드 가수분해 효소 활성조사의 좋은 모델이 될 수 있으며 산업적으로 더 큰 응용성을 높일 수 있는 광학활성 의약품 합성에 널리 사용되는 고부가가치 유기 중간체 재료가 될 것으로 기대된다.For the commercialization of optically active epoxides, which are widely used in the synthesis of optically active pharmaceuticals, it is very important to secure new microorganisms having epoxide hydrolase with excellent hydrolytic catalytic activity on various epoxide substrates. In the present invention, as a result of investigating these new microorganisms by GC analysis, using a whole cell as a biocatalyst, a strain showing hydrolytic activity against various epoxide substrates was obtained. Three strains provided by the present invention showed very good epoxide hydrolysis activity against all derivative substrates including racemic styrene oxide. The results shown in the present invention can be a good model of epoxide hydrolase activity investigation in the future and is expected to be a high value-added organic intermediate material widely used in the synthesis of optically active pharmaceuticals that can increase the industrial applicability.

본 발명의 선별된 균주는 에폭사이드 가수분해 활성을 가지므로 키랄 에폭사이드 및 키랄 디올과 같은 고부가가치 합성 중간체를 고효율로 생합성하는데 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 앞으로 에폭사이드 가수분해효소 활성 조사의 좋은 모델이 될 수 있으며 산업적으로 더 큰 응용성을 높일 수 있는 광학활성 의약품 합성에 널리 사용되는 고부가가치 유기 중간체 재료로 사용될 수 있다.Since the selected strains of the present invention have epoxide hydrolysis activity, they can be usefully used for biosynthesis of high value synthetic intermediates such as chiral epoxide and chiral diol with high efficiency. In addition, it can be a good model of epoxide hydrolase activity investigation in the future and can be used as a high value-added organic intermediate material widely used in the synthesis of optically active pharmaceuticals that can increase the industrial applicability.

도 1은 에폭사이드 가수분해효소의 가수분해 활성에 의하여 스티렌 옥사이드(SO)가 (S)-스티렌 옥사이드 및 (R)-1-페닐에탄-1,2-디올로 가수분해됨을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 사용된 에폭사이드 기질의 화학구조식을 나타낸다. A, 스티렌 옥사이드(styrene oxide, SO); B, 2-클로로스티렌 옥사이드(2-chlorostyrene oxide, 2CSO); C, 3-클로로스티렌 옥사이드(3-chlorostyrene oxide, 3CSO); D, 4-클로로스티렌 옥사이드(4-chlorostyrene oxide, 4CSO).
도 3은 균체량(wet cell weight) 0.02g 의 11-BPY-1-2 균주가 17mM 의 스티렌 옥사이드(SO)에 작용하는 광학 분할(kinetic resolution)을 나타낸 것이다.
도 4는 에폭사이드 가수분해효소 활성 균주 1-MIXS-4 및 1-NA-3-2 의 16S rRNA 서열에 기초한 계통수를 나타낸 것이다. 괄호 안은 GenBank 데이터베이스의 등록번호를 나타낸다.
도 5는 에폭사이드 가수분해효소 활성 균주 11-BPY-1-2 의 16S rRNA 서열에 기초한 계통수를 나타낸 것이다. 괄호 안은 GenBank 데이터베이스의 등록번호를 나타낸다.
도 6은 3가지 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2)가 4 mM의 2CSO, 3CSO, 4CSO 를 가수분해하는 활성을 GC 분석으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 7은 3가지 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight)가 4 mM의 2CSO 에 작용하는 광학 분할(kinetic resolution)을 나타낸 것이다.
도 8은 3가지 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight)가 4 mM의 3CSO 에 작용하는 광학 분할(kinetic resolution)을 나타낸 것이다.
도 9는 3가지 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight)가 4 mM의 4CSO 에 작용하는 광학 분할(kinetic resolution)을 나타낸 것이다.
1 is a schematic diagram showing that styrene oxide (SO) is hydrolyzed to (S) -styrene oxide and (R) -1-phenylethane-1,2-diol by the hydrolytic activity of epoxide hydrolase.
Figure 2 shows the chemical structure of the epoxide substrate used in the present invention. A, styrene oxide (SO); B, 2-chlorostyrene oxide (2CSO); C, 3-chlorostyrene oxide (3CSO); D, 4-chlorostyrene oxide (4CSO).
FIG. 3 shows the optical resolution of 11-BPY-1-2 strain of 0.02 g of wet cell weight acting on 17 mM styrene oxide (SO).
Figure 4 shows a phylogenetic tree based on 16S rRNA sequences of epoxide hydrolase active strains 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2. The parenthesis shows the registration number of the GenBank database.
Figure 5 shows a phylogenetic tree based on the 16S rRNA sequence of epoxide hydrolase active strain 11-BPY-1-2. The parenthesis shows the registration number of the GenBank database.
FIG. 6 shows that three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2) hydrolyze 4 mM of 2CSO, 3CSO, and 4CSO by GC analysis. Indicates.
7 shows the optical resolution of three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight) on 4 mM 2CSO. ).
FIG. 8 shows the optical resolution in which three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight) act on 4 mM 3CSO. ).
9 shows the optical resolution of three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2; 0.2 g, wet cell weight) on 4 mM 4CSO. ).

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1. 실험재료의 준비 1. Preparation of experimental materials

균주 배양에 사용된 기본 배지는 디프코사(Difco, USA)의 제품을 사용하였다. 본 연구에 사용된 다양한 에폭사이드 기질 중 2-클로로스티렌 옥사이드(2CSO)와 3-클로로스티렌 옥사이드(3CSO)는 알에스텍사(RStec, 한국)에서, 나머지 스티렌 옥사이드(SO)와 4-클로로스티렌 옥사이드(4CSO) 는 알드리치사(Aldrich, USA)에서 구입하였다. 그리고 본 연구에 사용된 모든 제품은 HPLC Grade로서 알드리치사에서 구입하였다. 도 2는 본 발명에 사용된 에폭사이드 기질의 화학구조식을 나타낸다.
The basal medium used for strain culture was a product of Difco, USA. Among the various epoxide substrates used in this study, 2-chlorostyrene oxide (2CSO) and 3-chlorostyrene oxide (3CSO) were obtained from Rstec (RStec, Korea), and the remaining styrene oxide (SO) and 4-chlorostyrene oxide. (4CSO) was purchased from Aldrich, USA. All products used in this study were purchased from Aldrich as HPLC Grade. Figure 2 shows the chemical structure of the epoxide substrate used in the present invention.

실시예Example 2.  2. 농화배양을Thickening culture 통한  through 다환방향족탄화수소Polycyclic Aromatic Hydrocarbons 컨소시엄( Consortium ( PAHPAH consortiumconsortium ) 및 ) And 단일균주Single strain 분리  detach

본 연구에서 사용한 배지는 최소영양배지인 MSM(Mineral salt medium, 1L의 DW에 NaNO3 4g, KH2PO4 1.5g, FeCl3·6H2O 0.005g, MgSO4 0.2g, CaCl·2H2O 0.01g, Na2HPO4 0.5g을 넣고 pH meter를 이용하여 pH를 7.2)를 사용하였다. 일반적인 영양배지로는 Marine broth배지 (DIFCO)를 사용하였고, 선택 균주는 과거에 기름으로 오염이 되었던 지역인 여수, 변산, 군산 그리고 태안 등의 갯벌 샘플을 다환방향족탄화수소와 농화배양법을 이용하여 분리하였다. The medium used in this study was MSM (Mineral salt medium, 1 L of DW), NaNO 3 4g, KH 2 PO 4 1.5g, FeCl 3 · 6H 2 O 0.005g, MgSO 4 0.2g, CaCl · 2H 2 O 0.01g, 0.5g of Na 2 HPO 4 was added and pH was used 7.2) using a pH meter. Marine broth medium (DIFCO) was used as a general nutrient medium, and selected strains were separated by polycyclic aromatic hydrocarbons and thickening cultures from the past tidal flat samples such as Yeosu, Byeonsan, Gunsan and Taean, which were previously contaminated with oil. .

갯벌시료 0.5g을 5 mL MSM 배지 안에 다환방향족탄화수소 (나프탈렌, 페난트렌, 피렌 및 벤조피렌)를 함께 넣고 25℃에서 50일 동안 배양하였다. 농화배양에 배양 2주 후에 1mL의 상층액을 새로운 MSM 배지에 넣은 후에 위에서 언급한 방법대로 50일 동안 더 배양하였다. 이와 같은 과정에 의해 다양한 다환방향족탄화수소 를 분해할 수 있는 컨소시엄을 얻었고 이 컨소시엄으로부터 순수한 단일 다환방향족탄화수소 분해 균주를 분리하였다. 최종적으로 가스 크로마토그래피(GC) 분석을 통해 라세믹 스티렌 옥사이드에 에폭사이드 가수분해 활성을 보이는 우수 균주를 선택하였다.
0.5 g of tidal-flat samples were added together with polyaromatic hydrocarbons (naphthalene, phenanthrene, pyrene and benzopyrene) in 5 mL MSM medium and incubated at 25 ° C. for 50 days. After 2 weeks of culture in concentrated culture, 1 mL of the supernatant was added to fresh MSM medium, followed by further incubation for 50 days as described above. By this process, a consortium capable of degrading various polycyclic aromatic hydrocarbons was obtained, and pure monopolyaromatic hydrocarbon decomposition strains were isolated from the consortium. Finally, an excellent strain showing epoxide hydrolysis activity in racemic styrene oxide was selected through gas chromatography (GC) analysis.

실시예Example 3. 선택된 우수 균주의 배양 조건 3. Culture conditions of selected good strains

본 연구에서 선택된 우수 균주들은 marine broth 배지에서 균 접종한 후 진탕 배양기를 이용하여 교반속도 180 rpm, 온도 25℃에서 3~4일간 배양하였다. 배양된 세포는 원심분리 후 50 mM Tris-HCl (pH 8.0)로 두 번 세척 한 다음 생촉매로 사용하였다.
The superior strains selected in this study were inoculated in marine broth medium and incubated for 3-4 days at agitation speed of 180 rpm and temperature of 25 ℃ using shaking incubator. The cultured cells were washed twice with 50 mM Tris-HCl (pH 8.0) after centrifugation and used as biocatalysts.

실시예Example 4. 우수 균주의 16s  4. 16s of Excellent Strains rRNArRNA 시퀀싱 및 분류학적 위치 결정 Sequencing and Taxonomic Positioning

우수 균주의 게놈 DNA는 Wizard Genomic DNA Purification Kit (Promega, Madison, WI)를 이용하여 분리하였다. 16S rRNA는 16S rRNA 프라이머인, 27F (5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'; Escherichia coli nucleotide 8~27) 와 1518R (5'-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3'; Escherichia coli nucleotide 1541~1522) 을 사용하여 PCR에 의해 게놈 DNA로부터 증폭하였다. PCR을 위한 반응혼합액은 50 mM Tris-HCl (pH 9.0), 0.1% TritonX-100, 1.5 mM MgCl2, 0.2 mM dNTPs, 0.2 μM 프라이머, 2.5 U Taq DNA polymerase (Promega Co., Madison, WI), 2.5~250 ng template가 포함된 50 ㎕의 1 X PCR 완층용액을 준비하였다. DNA 증폭은 model 2400 thermal cycler (PE, Applied Biosystem)를 이용하여 수행하였으며 반응조건은 다음과 같다. 94℃에서 5분간 초기 변성 반응 후 변성 (94℃, 1분), 어닐링 (60℃, 1분), 신장 (72℃, 2분)의 조건으로 35회 반복 반응시킨 후 72℃에서 7분간 더 반응시켰다. PCR 산물은 전기영동 (0.8% agarose)에 의해 DNA가 증폭되었음을 확인하였다. PCR 산물은 분리키트 (Wizard PCR Preps DNA Purification System, Promega)를 사용하여 분리한 후 pGEM-T Easy Vector (Promega, Madison, WI)에 ligation 후 E. coli JM109에 형질 전환시켰다. 16S rDNA는 자동염기서열장치 (ABI Prism 377 DNA Sequencer, Perkin Elmer)를 이용하여 염기서열을 결정하였다. 16S rDNA염기서열의 분석은 Ribosomal Database Project (RDP)의 SIMILARITY-RANK와 National Center Biotechnology Information (NCBI)의 Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)(Altschul et al., J. Mol Biol. 215, 403-410, 1990)을 이용하여 수행하였다. Phylogenetic Interference Package (PHYLIP), version 3.57c (Felsenstein, 1993)을 서열 데이터를 분석하기 위해 사용하였으며 DNADIST 프로그램은 서열유사성을 결정하기 위하여, FITCH 프로그램은 계통도를 작성하기 위해 사용하였다.
Genomic DNA of excellent strains was isolated using Wizard Genomic DNA Purification Kit (Promega, Madison, Wis.). 16S rRNA was 27F (5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 '; Escherichia , a 16S rRNA primer; coli nucleotides 8-27) and 1518R (5'-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 '; Escherichia coli nucleotides 1541-1522) were used to amplify from genomic DNA by PCR. The reaction mixture for PCR was 50 mM Tris-HCl (pH 9.0), 0.1% TritonX-100, 1.5 mM MgCl 2, 0.2 mM dNTPs, 0.2 μM primer, 2.5 U Taq DNA polymerase (Promega Co., Madison, WI), 2.5 50 μl of 1 × PCR complete solution containing ˜250 ng template was prepared. DNA amplification was performed using a model 2400 thermal cycler (PE, Applied Biosystem) and the reaction conditions were as follows. After the initial denaturation reaction at 94 ° C. for 5 minutes, the reaction was repeated 35 times under conditions of denaturation (94 ° C., 1 minute), annealing (60 ° C., 1 minute), and elongation (72 ° C., 2 minutes), followed by further 7 minutes at 72 ° C. Reacted. PCR products were confirmed that the DNA was amplified by electrophoresis (0.8% agarose). PCR products were isolated using a separation kit (Wizard PCR Preps DNA Purification System, Promega) and then ligation to pGEM-T Easy Vector (Promega, Madison, WI) and transformed into E. coli JM109. 16S rDNA was determined by using an automatic base sequencer (ABI Prism 377 DNA Sequencer, Perkin Elmer). Analysis of the 16S rDNA base sequence was carried out using the SIMILARITY-RANK of the Ribosomal Database Project (RDP) and the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) by National Center Biotechnology Information (NCBI) (Altschul et al., J. Mol Biol. 215, 403-410). , 1990). The Phylogenetic Interference Package (PHYLIP), version 3.57c (Felsenstein, 1993) was used to analyze the sequence data, and the DNADIST program was used to determine the sequence similarity, and the FITCH program was used to generate the schematic.

실시예Example 5. 선별 균주 세포 유래의  5. Derived Strain Cells 에폭사이드Epoxide 가수분해 활성을 이용한 다양한  Various using hydrolysis activity 에폭사이드Epoxide 기질의  Temperamental 광학선택적Optical selective 가수분해 반응 Hydrolysis reaction

다양한 에폭사이드 라세믹 기질에 대한 가수분해 반응은 선별균주 전체 세포(0.2 g/ml)과 4 mM의 라세믹 에폭사이드 기질을 50 mM Tris-HCl (pH 8.0)에 현탁시킨 다음, 진탕 배양기 (25℃, 200 rpm)에서 교반하면서 반응을 진행하였다. 에폭사이드 가수분해 반응에 대한 GC 분석을 위하여 일정간격으로 얻은 샘플에 존재하는 에폭사이드를 2 ml의 헥산 (hexane)으로 추출하고, 이 유기용매층을 키랄(chiral) GC로 분석하여 광학순도(enantiomeric excess, ee), 전환율, 수율, 그리고 광학선택성의 활성 정도를 표현하는 E값 등을 결정하였다.Hydrolysis of the various epoxide racemic substrates was carried out by suspending the selected strain whole cells (0.2 g / ml) and 4 mM racemic epoxide substrate in 50 mM Tris-HCl (pH 8.0), followed by shaking incubator (25 The reaction proceeded while stirring at 200 ℃). For the GC analysis of the epoxide hydrolysis reaction, the epoxides present in the samples obtained at regular intervals were extracted with 2 ml of hexane, and the organic solvent layer was analyzed by chiral GC to obtain optical purity. excess, ee ), conversion, yield, and E value expressing the degree of activity of optical selectivity were determined.

광학순도(ee) = [ee(%)={(S)-에폭사이드 - (R)-에폭사이드} / {(S)-에폭사이드 + (R)-에폭사이드} X 100Optical purity (ee) = [ee (%) = {(S) -epoxide-(R) -epoxide} / {(S) -epoxide + (R) -epoxide} X 100

전환율(c)= [1 - {잔여 (S)-에폭사이드 + 잔여 (R)-에폭사이드} / {초기 (S)-에폭사이드 + 잔여 (R)-에폭사이드}]Conversion (c) = [1-{residual (S) -epoxide + residual (R) -epoxide} / {initial (S) -epoxide + residual (R) -epoxide}]

수율 (%) = [{residual (S)-에폭사이드} / {초기 라세믹 (S, R)-에폭사이드}] X 100 (최대이론치 50%)Yield (%) = [{residual (S) -epoxide} / {initial racemic (S, R) -epoxide}] X 100 (maximum theory 50%)

광학선택성 (E)= In{(1 - c)(1 - ees)}/In{(1 - c)(1 + ees)}
Optical selectivity (E) = In {(1-c) (1-ees)} / In {(1-c) (1 + ees)}

실시예Example 6. 가스 크로마토그래피( 6. Gas Chromatography GCGC ) 분석) analysis

에폭사이드 가수분해 활성에 의하여 분해되는 에폭사이드를 측정하기 위해 반응액을 취하여 헥산(hexane)으로 남은 에폭사이드를 추출한 후 유기용매층을 GC로 분석하였다. 검출기로는 FID를, 분석용 컴럼으로는 실리카 사이클로덱스트린 베타-DEX 120 (30 m length, 0.25 mm ID, and 0.25㎛ film thickness; Supelco, USA)을 사용하였다. 이동가스로 헬륨을 사용하였으며 시료주입기(injector) 및 검출기(detector)의 온도는 각각 180℃ 및 180℃였으며, 컬럼 온도는 각 기질에 맞게 Supelco사의 가이드를 참고하여 결정하였다 [SO, (R)-SO, tr = 10.7 min; (S)-SO, tr = 11.2 min (오븐온도 105℃); 2CSO, (R)- 2CSO, tr = 19.6 min; (S)-2CSO, tr = 40 min (오븐온도 105℃); 3CSO, (R)- 3CSO, tr = 34.9 min; (S)-3CSO, tr = 35.6 min (오븐온도 100℃); 및 4CSO, (R)- 4CSO, tr = 24.6 min; (S)-4CSO, tr = 25.4 min (오븐온도 110℃)].
In order to measure the epoxide decomposed by the epoxide hydrolysis activity, the reaction solution was taken, the remaining epoxide was extracted with hexane, and the organic solvent layer was analyzed by GC. FID was used as a detector and silica cyclodextrin beta-DEX 120 (30 m length, 0.25 mm ID, and 0.25 μm film thickness; Supelco, USA) was used as an analytical column. Helium was used as the transfer gas, and the temperature of the injector and detector was 180 ° C and 180 ° C, respectively, and the column temperature was determined by referring to Supelco's guide for each substrate [SO, ( R )- SO, t r = 10.7 min; ( S ) -SO, t r = 11.2 min (oven temperature 105 ° C.); 2CSO, ( R ) -2CSO, t r = 19.6 min; ( S ) -2CSO, t r = 40 min (oven temperature 105 ° C.); 3CSO, ( R ) -3CSO, t r = 34.9 min; ( S ) -3CSO, t r = 35.6 min (oven temperature 100 ° C.); And 4CSO, ( R ) -4CSO, t r = 24.6 min; ( S ) -4CSO, t r = 25.4 min (oven temperature 110 ° C.)].

실험결과Experiment result

1. One. GCGC 분석을 통한 스티렌 Styrene Through Analysis 옥사이드에Oxide 대한  About 에폭사이드Epoxide 가수분해 활성 측정 Hydrolysis Activity Measurement

과거에 기름으로 오염이 되었던 갯벌과 기질인 다환방향족탄화수소와 농화배양을 한 후 순수 분리된 균주 (Whole cell)를 대상으로 전세포 (0.2 g/ml)과 17 mM의 라세믹 스티렌 옥사이드(styrene oxide)를 50 mM Tris-HCl (pH 8.0)에 현탁시킨 다음, 진탕 배양기 (30℃, 200 rpm)에서 교반하면서 광학선택적 가수분해 반응을 진행하였다. 키랄 에폭사이드를 헥산 (hexane)으로 추출하고, 이 유기용매층을 키랄 GC칼럼으로 분석하여 광학순도(enantiomeric excess, ee)를 결정하였다. 그 결과 3개 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2)가 라세믹 스티렌 옥사이드를 대상으로 에폭사이드 가수분해 활성을 보였다 (표 1). 특히, 11-BPY-1-2 균주의 경우 다른 균주 보다 빠른 속도로, 2시간 안에 17 mM의 라세믹 스티렌 옥사이드를 모두 분해해 버렸다. 시간에 따른 조사 결과 라세믹 스티렌 옥사이드에 대해 분해 활성은 매우 빠른 것으로 1시간에 80% 정도가 분해되었다 (도 3).Whole cells (0.2 g / ml) and 17 mM racemic styrene oxide in whole isolated cells after polycultured with polycyclic aromatic hydrocarbons, which were contaminated with oil in the past, and polyculture with thickened aromatics. ) Was suspended in 50 mM Tris-HCl (pH 8.0), followed by an optical selective hydrolysis reaction with stirring in a shake incubator (30 ° C., 200 rpm). Chiral epoxide was extracted with hexane, and the organic solvent layer was analyzed by chiral GC column to determine optical purity (enantiomeric excess, ee ). As a result, three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2) showed epoxide hydrolysis activity against racemic styrene oxide (Table 1). In particular, in the case of the 11-BPY-1-2 strain faster than other strains, all 17 mM racemic styrene oxide was decomposed within 2 hours. As a result of the investigation over time, the degradation activity for racemic styrene oxide was very fast and about 80% was degraded in 1 hour (FIG. 3).

샘플링 지역Sampling area 균주명Strain name Best-matched neighborBest-matched neighbor Similarity (%)Similarity (%) eea(%)/abs.
Conf.b/(R):(S)
ee a (%) / abs.
Conf. b / (R): (S)
가수분해율
(x10-2)mg/h
Hydrolysis rate
(x10 -2 ) mg / h
SOSO (R)(R) (S)(S) 유류오염 지역 퇴적물Oil Pollution Area Sediment 1-MIXS-4c 1-MIXS-4 c Rhodococcus sp.M1 5-2 Rhodococcus sp. M1 5-2 99.9399.93 5.66/S/(1.6)5.66 / S / (1.6) 1.221.22 0.770.77 1-NA-3-2c 1-NA-3-2 c Rhodococcus sp.M1 5-2 Rhodococcus sp. M1 5-2 99.7799.77 5.91/R/(1.7)5.91 / R / (1.7) 1.031.03 1.771.77 11-BPY-1-2d 11-BPY-1-2 d Roseobacter sp.204Z-13
Celeribacter sp.L-6
Roseobacter sp.204Z-13
Celeribacter sp.L-6
99.9299.92 0.01/NEe/(1)0.01 / NE e / (1) 51.051.0 51.051.0
a, 광학순도: (S-R)/(S+R) X 100
b, 남아있는 에폭사이드를 나타내는 절대적인 형태
c, 전세포 (wet. 0.2 g) 및 반응시간 16시간 사용
d, 전세포 (wet. 0.2 g) 및 반응시간 2시간 사용
e, 광학선택성 없음
a, optical purity: (SR) / (S + R) X 100
b, absolute form representing remaining epoxide
c, whole cell (wet. 0.2 g) and reaction time 16 hours
d, whole cell (wet. 0.2 g) and reaction time 2 hours
e, no optical selectivity

2. 선택 2. Select 균주의1616 strains s s rRNArRNA 시퀀싱 및 분류학적 위치 결정 Sequencing and Taxonomic Positioning

라세믹 스티렌 옥사이드를 대상으로 에폭사이드 가수분해 활성을 보인 3 균주 (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2)에 대해 16S rRNA 클론에 대한 염기서열을 분석한 결과, 1-MIXS-4, 1-NA-3-2, 및 11-BPY-1-2은 각각 로도코커스 속(Rhodococcus sp.), 로도코커스 속(Rhodococcus sp.) 및 로세오박터 속(Roseobacter (Celeribacter) sp.)으로 동정되었다 (도 4 및 도 5). Sequences for 16S rRNA clones for three strains (1-MIXS-4, 1-NA-3-2, and 11-BPY-1-2) showing epoxide hydrolysis activity in racemic styrene oxide the results, 1-MIXS-4, 1 -NA-3-2, and 11-BPY-1-2 is also genus Rhodococcus, respectively (Rhodococcus sp.), genus Rhodococcus genus (Rhodococcus sp.) and Rosedale O bakteo ( Roseobacter ( Celeribacter ) sp.) (FIGS. 4 and 5).

도 4에 나타낸 계통학적 그림은 1-MIXS-4와 1-NA-3-2 균주의 16S rRNA의 각각 1358 과 1434 염기쌍을 기초로 만들어졌으며 1-MIXS-4와 1-NA-3-2 는 Rhodococcus sp. M1 5-2 (1414 bp, AY762055) 와 각각 99.93 과 99.77%의 높은 상동성을 갖는 것으로 나타났다. 도 5에 나타낸 계통학적 그림은 11-BPY-1-2 16S rRNA의 1399 염기쌍을 기초로 만들어졌으며 11-BPY-1-2 는 Roseobacter sp. 204Z-13 (1435bp, GU584169)와 Celeribacter sp. L-6 (1423bp, HM997022) 두 균주에 동일하게 NCBI상에서 99.92%의 높은 상동성을 갖는 것으로 나타내었다. The phylogenetic diagram shown in Figure 4 is based on 1358 and 1434 base pairs of 16S rRNAs of strains 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2, respectively, and 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 Rhodococcus sp. M1 5-2 (1414 bp, AY762055) and high homology of 99.93 and 99.77%, respectively. The phylogenetic diagram shown in FIG. 5 was made based on 1399 base pairs of 11-BPY-1-2 16S rRNA and 11- BPY -1-2 is Roseobacter sp. 204Z-13 (1435bp, GU584169) Celeribacter sp. Both strains of L-6 (1423bp, HM997022) were shown to have a high homology of 99.92% on NCBI.

이러한 결과에 기초하여 각 균주를 2012년 8월 14일자로 KCTC(Korean Colletion for Type Cultures, 대전광역시 유성구 과학로 125번지 생명공학연구소 유전자원센터)에 기탁하였다. 1-MIXS-4는 Rhodococcus sp. YSMI04로 명명하고 수탁번호 KCTC 12263BP 를 부여받았고, 1-NA-3-2는 Rhodococcus sp. YSNA32로 명명하고 수탁번호 KCTC 12260BP 를 부여받았으며, 11-BPY-1-2는 Roseobacter sp. TSBP12이라 명명하고 수탁번호 KCTC 12261BP 를 부여받았다.
Based on these results, each strain was deposited on August 14, 2012 to KCTC (Korean Colletion for Type Cultures, 125, Gwahak-ro, Yuseong-gu, Daejeon Metropolitan City). 1-MIXS-4 is Rhodococcus sp. YSMI04 was assigned accession number KCTC 12263BP, 1-NA-3-2 was Rhodococcus sp. YSNA32 was assigned accession number KCTC 12260BP, 11- BPY -1-2 was Roseobacter sp. It was named TSBP12 and was assigned accession number KCTC 12261BP.

3. 선별 균주들의 스티렌 3. Styrene of Selected Strains 옥사이드Oxide 유도체 기질의 대한  For derivative substrates 에폭사이드Epoxide 가수분해 활성 사전조사 Hydrolysis activity

에폭사이드 가수분해 활성을 보인 3 균주가 스티렌 옥사이드 외에 다양한 에폭사이드 기질들에 대하여도 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는지를 확인하기 위하여 GC를 사용하여 분석하였다. 실험에 사용한 다양한 에폭사이드 기질들은 모두 라세믹 구조로, 스티렌 옥사이드 (SO)를 포함하여 스티렌 옥사이드의 유도체들인, 2-클로로스티렌 옥사이드 (2CSO), 3-클로로스티렌 옥사이드 (3CSO), 그리고 4-클로로스티렌 옥사이드 (4CSO) 이다 (도 2). 위의 GC 분석조건과 동일하게 조사하였으며 전세포와 기질의 반응 시간은 단일 조건에 맞춰 스크리닝 (사전 조사)하였다. Three strains showing epoxide hydrolysis activity were analyzed using GC to confirm whether they have optical selective epoxide hydrolysis activity against various epoxide substrates in addition to styrene oxide. The various epoxide substrates used in the experiments are all racemic structures, including derivatives of styrene oxide, including styrene oxide (SO), 2-chlorostyrene oxide (2CSO), 3-chlorostyrene oxide (3CSO), and 4-chloro Styrene oxide (4CSO) (FIG. 2). The GC assay was performed in the same manner as above, and the reaction time of whole cells and substrate was screened according to a single condition (preliminary investigation).

그 결과 각 균주들에 대한 각 기질들의 반응은 GC 결과 (도 6)와 분해율 (표 2)로 나타내었다. 도 6의 GC의 크로마토그램을 보면, 2-클로로스티렌 옥사이드(2CSO)에 대해서는 3 균주 모두 라세믹 2CSO를 (R)-, (S)- 양쪽 모두 분해하는 것이 나타났다. 3-클로로스티렌 옥사이드 (3CSO) 기질에 대해서는, 3 균주 모두 광학선택성 활성을 보였고, 1-MIXS-4 및 1-NA-3-2 균주는 (S)-3CSO에 대해 광학선택성이 있는 반면 11-BPY-1-2는 반대로 (R)-3CSO에 대한 광학선택성을 보였다. 4-클로로스티렌 옥사이드 (4CSO) 기질에 대해서도 3 균주 모두 광학선택성 활성을 보였고, 1-MIXS-4 및 1-NA-3-2 균주는 (R)-4CSO에 대해 광학선택성이 있는 반면 11-BPY-1-2는 반대로 (S)-4CSO에 대해 광학선택성을 보였다. 결과적으로, 3 균주 모두 스티렌 옥사이드를 포함하여 스티렌 옥사이드의 유도체 (2CSO, 3CSO, 4CSO) 모두에 우수한 에폭사이드 가수분해 활성을 나타내었다. As a result, the response of each substrate to each strain is shown by GC results (FIG. 6) and degradation rate (Table 2). Looking at the chromatogram of GC of Figure 6, As for 2-chlorostyrene oxide (2CSO), it was shown that all three strains degraded racemic 2CSO in both (R)-and (S)-. For the 3-chlorostyrene oxide (3CSO) substrate, all three strains showed optically selective activity, while the 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 strains were optically selective for (S) -3CSO while 11- BPY-1-2, in contrast, showed optical selectivity for (R) -3CSO. All three strains also showed optically selective activity against 4-chlorostyrene oxide (4CSO) substrate, while 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 strains were optically selective for (R) -4CSO while 11-BPY -1-2 conversely showed optical selectivity for (S) -4CSO. As a result, all three strains showed excellent epoxide hydrolysis activity to all derivatives of styrene oxide (2CSO, 3CSO, 4CSO) including styrene oxide.

균주Strain 가수분해율
(x10-2)mg/h
Hydrolysis rate
(x10 -2 ) mg / h
SOSO 2CSO2CSO 3CSO3CSO 4CSO4CSO (R)( R ) (S)( S ) (R)( R ) (S)( S ) (R)( R ) (S)( S ) (R)( R ) (S)( S ) 1-MIXS-4
(Rhodococcus sp. YSMI04;
KCTC 12263BP)
1-MIXS-4
( Rhodococcus sp. YSMI04;
KCTC 12263BP)
1.221.22 0.770.77 0.420.42 0.430.43 1.711.71 0.280.28 1.331.33 1.741.74
1-NA-3-2
(Rhodococcus sp. YSNA32;
KCTC 12260BP)
1-NA-3-2
( Rhodococcus sp. YSNA32;
KCTC 12260BP)
1.031.03 1.771.77 0.030.03 0.070.07 1.041.04 0.440.44 1.131.13 1.661.66
11-BPY-1-2
(Roseobacter sp. TSBP12;
KCTC 12261BP)
11-BPY-1-2
Roseobacter sp. TSBP12;
KCTC 12261BP)
51.051.0 51.051.0 0.260.26 0.200.20 0.950.95 1.791.79 1.641.64 0.300.30

4. 선별 균주들의 스티렌 4. Styrene of Selected Strains 옥사이드Oxide 유도체 기질의 대한  For derivative substrates 에폭사이드Epoxide 가수분해 활성  Hydrolytic activity

다음으로, 위의 GC분석조건과 동일한 조건에서, 3 균주의 전세포와 스티렌 옥사이드의 유도체 (2CSO, 3CSO, 4CSO) 기질의 반응 시간을 조사하였다. 그 결과 각 균주들에 대한 각 기질들의 반응은 GC 결과를 도 7 내지 도 9에 나타내었다. Next, under the same conditions as the above GC analysis conditions, the reaction time of three strains of whole cells and derivatives of styrene oxide (2CSO, 3CSO, 4CSO) substrate was investigated. As a result, the response of each substrate to each strain shows the GC results in FIGS. 7 to 9.

2-클로로스티렌 옥사이드 (2CSO) 기질에 대해서는 8시간까지 반응을 해 본 결과 3 균주 모두 라세믹 2CSO를 시간에 따라 조금씩 양쪽 모두 분해하는 것이 보여 졌다 (도 7). As a result of reacting the 2-chlorostyrene oxide (2CSO) substrate for up to 8 hours, it was shown that all three strains degraded racemic 2CSO little by little over time (FIG. 7).

3-클로로스티렌 옥사이드 (3CSO) 기질에 대한 결과는 사전 조사와 마찬가지로 3 균주 모두 광학선택성 활성을 보였고, 1-MIXS-4 및 1-NA-3-2 는 (S)-3CSO에 대해 광학선택성이 있는 반면 11-BPY-1-2는 반대로 (R)-3CSO에 대한 광학선택성을 보였다. 광학순도가 100% 되는데 걸린 시간은 1-MIXS-4는 15시간이었고, 1-NA-3-2는 20시간 반응에 60%의 광학순도를 보였다. 11-BPY-1-2는 (R)-3CSO가 광학순도 100% 되는데 걸린 시간이 16시간이었다 (도 8). 특이한 점은 11-BPY-1-2 균주가 스티렌 옥사이드와 2CSO 에 대해서는 광학선택성을 보이지 않다가 3CSO에는 광학선택성이 보여졌다는 것과 그 선택성이 다른 균주들과 반대로 (R)-form에 있었다는 점이다. The results for 3-chlorostyrene oxide (3CSO) substrates showed optically selective activity in all three strains as in the preliminary investigation, and 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 showed optical selectivity for (S) -3CSO. Whereas 11-BPY-1-2, in contrast, showed optical selectivity for (R) -3CSO. The time taken for the optical purity to be 100% was 1 hour for 1-MIXS-4, and 1-NA-3-2 showed 60% optical purity for 20 hours. 11-BPY-1-2 took 16 hours for the (R) -3CSO to achieve 100% optical purity (FIG. 8). Of particular note was that the 11-BPY-1-2 strain showed no optical selectivity for styrene oxide and 2CSO, but 3CSO showed optical selectivity and the selectivity was in the (R) -form as opposed to other strains.

4-클로로스티렌 옥사이드 (4CSO) 기질에 대한 결과는 3CSO 와 같이 사전조사와 동일하게 3 균주 모두 광학선택성 활성을 보였다. 또한, 3CSO 와 다르게 1-MIXS-4 과 1-NA-3-2는 (R)-4CSO에 대해 광학선택성이 있는 반면, 11-BPY-1-2는 (S)-4CSO에 대해 광학선택성이 있는 것으로 나타났다. 광학순도가 100% 되는데 걸린 시간은 1-MIXS-4는 12시간이었고, 1-NA-3-2는 11시간이었으며, 11-BPY-1-2 는 16시간으로 나타났다 (도 9). 4CSO에 대해서는 11-BPY-1-2 균주가 매우 우수한 광학선택성을 보였다. 특이한 점은 위에서 언급했듯이, 11-BPY-1-2 균주가 스티렌 옥사이드와 2CSO 에 대해서는 광학선택성을 보이지 않다가 3CSO와 4CSO 에는 광학선택성이 보여졌다는 것과, 3CSO와 4CSO 에 대한 광학선택성이 서로 다르게 3CSO 는 (R)-form, 4CSO 는 (S)-form 에 있다는 점이다. 또한 반대로 1-MIXS-4 과 1-NA-3-2 균주는 광학선택성이 11-BPY-1-2와 다르게 3CSO 는 (S)-form, 4CSO 는 (R)-form으로 광학선택성을 나타내었다. The results for the 4-chlorostyrene oxide (4CSO) substrate were all three optically selective activity, such as 3CSO as in the previous investigation. Also, unlike 3CSO, 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 have optical selectivity for (R) -4CSO, while 11-BPY-1-2 has optical selectivity for (S) -4CSO. Appeared to be. The time taken for the optical purity to 100% was 12 hours for 1-MIXS-4, 11 hours for 1-NA-3-2, and 16 hours for 11-BPY-1-2 (FIG. 9). For 4CSO, 11-BPY-1-2 strain showed very good optical selectivity. Of particular note, as mentioned above, the 11-BPY-1-2 strain showed no optical selectivity for styrene oxide and 2CSO, but 3CSO and 4CSO showed optical selectivity. Is in the (R) -form, 4CSO is in the (S) -form. In contrast, the 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 strains showed optical selectivity of 3CSO as (S) -form and 4CSO as (R) -form, unlike 11-BPY-1-2. .

이 모든 결과로 보아 Rhodococcus 속인 1-MIXS-4 과 1-NA-3-2, 및 Roseobacter속의 11-BPY-1-2 는 균주 뿐만이 아니라 에폭사이드 가수분해 효소의 특성 및 메커니즘이 흥미롭고 새로운 작용이 있을 것으로 예상된다. 특히, 본 발명은 로세오박터 속 균주가 광학선택적 에폭사이드 가수분해 활성을 가지고 있음을 최초로 규명한 것이기도 하다.All of these results suggest that Rhodococcus genes 1-MIXS-4 and 1-NA-3-2 and Roseobacter genus 11- BPY -1-2 are not only strains but also interesting and novel in their properties and mechanisms. It is expected. In particular, the present invention was also the first to identify that the genus Roseobacter strain has optically selective epoxide hydrolysis activity.

한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC12260BPKCTC12260BP 2012081420120814 한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC12261BPKCTC12261BP 2012081420120814 한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC12263BPKCTC12263BP 2012081420120814

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Claims (12)

에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로세오박터 속(Roseobacter sp.) TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 라세믹 에폭사이드 기질과 반응시키는 단계를 포함하는, 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하는 방법.A method of preparing a chiral epoxide or diol, comprising reacting a Roseobacter sp. TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP) with an epoxide hydrolytic activity with a racemic epoxide substrate. 제1항에 있어서, 상기 에폭사이드는 스티렌 옥사이드(styrene oxide, SO) 또는 그 유도체인 방법.The method of claim 1, wherein the epoxide is styrene oxide (SO) or a derivative thereof. 제2항에 있어서, 상기 스티렌 옥사이드 유도체는 2-클로로스티렌 옥사이드(2-chlorostyrene oxide, 2CSO), 3-클로로스티렌 옥사이드(3-chlorostyrene oxide, 3CSO) 또는 4-클로로스티렌 옥사이드(4-chlorostyrene oxide, 4CSO) 인 방법.The method of claim 2, wherein the styrene oxide derivative is 2-chlorostyrene oxide (2-chlorostyrene oxide, 2CSO), 3-chlorostyrene oxide (3-chlorostyrene oxide, 3CSO) or 4-chlorostyrene oxide (4-chlorostyrene oxide, 4CSO). 제1항에 있어서, 상기 키랄 에폭사이드는 (S)형 키랄 에폭사이드 또는 (R)형 키랄 에폭사이드인 방법.The method of claim 1, wherein the chiral epoxide is (S) type chiral epoxide or (R) type chiral epoxide. 제1항에 있어서, 상기 디올은 키랄 1,2-디올 화합물인 방법.The method of claim 1, wherein the diol is a chiral 1,2-diol compound. 제1항에 있어서, 가스 크로마토그래피를 이용하여 키랄 에폭사이드 또는 디올을 분리 및 정제하는 단계를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising separating and purifying chiral epoxides or diols using gas chromatography. 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP)를 포함하는, 라세믹 에폭사이드 기질로부터 키랄 에폭사이드 또는 디올을 제조하기 위한 생촉매 조성물.A biocatalyst composition for preparing chiral epoxides or diols from racemic epoxide substrates, comprising a genus TSBP12 strain (Accession No. KCTC 12261BP) having epoxide hydrolytic activity. 제7항에 있어서, 상기 에폭사이드는 스티렌 옥사이드 또는 그 유도체인 조성물.8. The composition of claim 7, wherein the epoxide is styrene oxide or a derivative thereof. 제8항에 있어서, 상기 스티렌 옥사이드 유도체는 2-클로로스티렌 옥사이드, 3-클로로스티렌 옥사이드 또는 4-클로로스티렌 옥사이드인 조성물.The composition of claim 8, wherein the styrene oxide derivative is 2-chlorostyrene oxide, 3-chlorostyrene oxide or 4-chlorostyrene oxide. 삭제delete 삭제delete 에폭사이드 가수분해 활성을 가지는 로세오박터 속 TSBP12 균주(수탁번호 KCTC 12261BP).TSBP12 strain of genus Roseobacter with epoxide hydrolytic activity (Accession No. KCTC 12261BP).
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KR100803093B1 (en) 2005-10-07 2008-02-18 한국해양연구원 Enantioselective epoxide hydlrolase and method for preparing an enantiopure epoxide using the same
KR20120106065A (en) * 2011-03-17 2012-09-26 재단법인 경북해양바이오산업연구원 A method for preparing an enantiopure epoxide using polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading strains

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