KR101479134B1 - A novel NADH oxidase from Streptococcus pyogenes and its coupling with L-arabinitol dehydrogenase for L-xylulose production - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규 NADH 산화효소를 생산하는 화농연쇄구균 (Streptococcus pyogenes), 그 균주로부터 유래한 물을 생성하는 NADH 산화효소와 유전자 및 그 효소의 생산방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물을 생성하는 NADH 산화효소, 이를 코딩하는 핵산 분자, 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터, 상기 벡터를 포함하는 형질전환체, 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소를 이용한 조효소의 재생에 관한 것이다. 또한 L-희소당을 생성하는 L-아라비니톨 탈수소화효소와 신규 물을 생성하는 NADH 산화효소와의 커플링 반응을 통하여 고가의 조효소를 재생시켜 반복 사용함으로써 경제적으로 L-희소당을 생산할 수 있음을 입증하였으며, 물을 생성하는 NADH 산화효소를 이용함으로써 물 이외에 부산물이 생성되지 않아 정제 공정을 간소화할 수 있다. The present invention relates to a novel NADH oxidase producing Streptococcus pyogenes), relates to a method for producing NADH oxidase gene and the enzyme which generates a derivative from the strain, and more particularly include NADH oxidase to produce water, the nucleic acid molecule encoding it, the nucleic acid molecule A transformant containing the vector, and regeneration of the coenzyme using the NADH oxidase producing the water. In addition, L-arabinitol dehydrogenase, which generates L-rare saccharide, is coupled with NADH oxidase that generates new water, and the expensive coenzyme is regenerated and repeatedly used to economically produce L-rare saccharide And by using NADH oxidizing enzyme that generates water, it is possible to simplify the purification process because no byproducts other than water are produced.
Description
본 발명은 화농연쇄구균 유래의 신규 물을 생성하는 NADH 산화효소와 L-아라비니톨 산화효소를 커플링 반응시켜 L-자일룰로스를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화농연쇄구균 유래의 신규 물을 생성하는 NADH 산화효소, 이를 코딩하는 핵산 분자, 상기 핵산 분자를 포함하는 벡터, 상기 벡터를 포함하는 형질전환체 및 이를 이용하여 NADH 산화효소와 L-아라비니톨 산화효소와의 커플링 반응을 통한 L-자일룰로스의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing L-xylulose by the coupling reaction of an NADH oxidizing enzyme and a L-arabinitol oxidase which produce new water derived from a pneumococcal strain. More specifically, the present invention relates to a method for producing L- A nucleic acid molecule encoding the NADH oxidase, a vector containing the nucleic acid molecule, a transformant containing the vector, and a couple of NADH oxidase and L-arabinitol oxidase using the same. And a method for producing L-xylulose by a ring reaction.
생화학적으로 산화환원 반응은 비대칭 반응에서 중요할 뿐만아니라 광학적 순도를 가지는 화학물질이나 의약학에서 주목하고 있는 분야이다. 그러나 이러한 산화환원 반응에는 NAD(P)+ 또는 NAD(P)H와 같은 고가의 조효소가 필요로 하기 때문에 산업적인 응용이 어려운 실정이다. 따라서 이러한 고가의 조효소를 재생하여 연속적으로 사용하는 것이 경제적 확보를 위해 필요하다. 보통 조효소의 재생은 효소 반응 시에 화학적, 전기적, 광촉매적 물질을 첨가하거나 효소를 첨가하여 이루어진다. 효소를 사용한 조효소 재생에는 두 가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은 효소와 화학첨가물을 넣어 재생하는 것이고, 두 번째 방법은 두 개의 효소를 넣고 커플링시켜 조효소를 재생하는 방법이다. NAD(P)+ 및 NAD(P)H를 재생하기 위한 대표적 방법으로는 formate dehydrogenase와 glucose dehydrogenase를 이용한 방법이 잘 알려져 있으나, 반응 중 부산물이 생성되어 산물의 순도를 낮추고 정제비용을 높이는 문제점이 있다. 하지만 물을 생성하는 NADH 산화효소를 사용하면 부산물로 물만 생성되기 때문에 높은 경제성을 확보할 수 있다.Biochemically, redox reactions are not only important in asymmetric reactions, but are also a field of interest in chemical substances or medicine that have optical purity. However, such an oxidation - reduction reaction requires an expensive coenzyme such as NAD (P) + or NAD (P) H. Therefore, it is necessary to economically ensure that these expensive coenzymes are regenerated and used continuously. Regeneration of coenzymes is usually accomplished by adding chemical, electrical, or photocatalytic substances or by adding enzymes during enzymatic reactions. There are two ways to regenerate coenzyme using enzymes. The first method is to regenerate enzymes and chemical additives, and the second method is to recover the coenzyme by coupling two enzymes. Formate dehydrogenase and glucose dehydrogenase are well known methods for regeneration of NAD (P) + and NAD (P) H. However, byproducts are generated during the reaction to lower the purity of the product and increase the purification cost . However, the use of NADH oxidase, which produces water, can produce a high economic efficiency because only water is produced as a byproduct.
본 발명에서는 신규 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제시하고, 이를 L-아라비니톨 탈수소화효소와 커플링하여 조효소를 재생시킴으로써 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스를 고수율 및 연속적으로 생산할 수 있는 최적 반응 조건을 제시함으로써, L-자일룰로스를 높은 수율로 저렴하게 대량 생산할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
In the present invention, NADH oxidase producing new water is proposed and coupled with L-arabinitol dehydrogenase to regenerate coenzyme to produce L-xylulose from L-arabinitol in high yield and continuously Xylulose by mass production of L-xylulose at a high yield by proposing optimum reaction conditions for the L-xylulose production.
본 발명의 첫 번째 목적은 화농연쇄구균으로부터 유래된 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자를 제공하는 것이다.A first object of the present invention is to provide a gene of NADH oxidase which produces water derived from a colony-forming strain.
본 발명의 두 번째 목적은 상기 유전자로부터 발현된 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide an NADH oxidase which produces water expressed from the gene.
본 발명의 세 번째 목적은 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자를 포함한 재조합 발현벡터를 제공하는 것이다.A third object of the present invention is to provide a recombinant expression vector containing the gene of NADH oxidase which produces the water.
본 발명의 네 번째 목적은 형질전환된 재조합 대장균을 포함하는 모든 형질전환 균주를 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide all the transformed strains including the transformed recombinant E. coli.
본 발명의 다섯 번째 목적은 형질전환된 재조합 대장균을 이용한 재조합 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제공하는 것이다.A fifth object of the present invention is to provide an NADH oxidizing enzyme that produces a recombinant product of transformed recombinant E. coli.
본 발명의 여섯 번째 목적은 상기 효소와 L-아라비니톨 탈수소화효소를 커플링 시켜 조효소를 재생시킴으로써 L-자일룰로스를 생산하는 최적 조건을 제시하는 것이다. A sixth object of the present invention is to provide an optimum condition for producing L-xylulose by coupling the enzyme with L-arabinitol dehydrogenase to regenerate coenzyme.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.
본 발명은 L-자일룰로스의 생산방법에 있어서, 화농연쇄구균 균주의 물을 생성하는 NADH 산화효소와 히포크레아 제코리나(Hypocrea jecorina) 유래의 L-아라비니톨 탈수소화효소를 커플링 시켜 조효소를 재생시키는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 서어던 하이브리다이제이션과 콜로니 혼성화를 통하여 화농연쇄구균으로부터 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 클로닝하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing L-xylulose, NADH oxidase that produces water of the strain and Hypocrea < RTI ID = 0.0 > arabinitol dehydrogenase derived from L-arabinitol dehydrogenase derived from Lactobacillus jecorina is coupled to regenerate coenzyme. Also, the present invention is characterized by cloning an NADH oxidase gene that generates water from a pneumococcal strain through a horse hybridization and a colony hybridization.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서열번호 4의 아미노산 서열 또는 그 기능적 단편을 가지는 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an NADH oxidase which produces water having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or a functional fragment thereof.
본 발명의 일 구체예에 있어서 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소는 화농연쇄구균에서 유래한 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.In one embodiment of the present invention, the NADH oxidizing enzyme producing the water is preferably but not limited to the one derived from a pneumococcal strain.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 본 발명의 상기 효소의 분자량은 50 kDa인 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the enzyme of the present invention has a molecular weight of 50 kDa.
또한 본 발명은 본 발명의 상기 효소를 코딩하는 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 제공한다.The present invention also provides an NADH oxidase gene that produces water that encodes the enzyme of the present invention.
본 발명의 상기 유전자는 서열번호 3의 염기서열을 가지는 것이 바람직하다.The gene of the present invention preferably has the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3.
또한 본 발명은 본 발명의 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터로 형질전환된 균주를 배양하여 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing NADH oxidizing enzyme producing water by culturing a strain transformed with a recombinant expression vector comprising an NADH oxidase gene which produces the water of the present invention.
또한 본 발명은 본 발명의 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소를 히포크레아 제코리나(Hypocrea jecorina) L-아라비니톨 탈수소화효소와 커플링 반응을 통하여 조효소를 재생시킴으로써 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스를 저비용 및 고수율로 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing the water-containing NADH oxidase of the present invention by using Hypocrea arabinitol dehydrogenase and a method for producing L-xylulose from L-arabinitol at low cost and high yield by regenerating coenzyme through coupling reaction with L-arabinitol dehydrogenase.
또한 본 발명은 상기 본 발명의 효소를 유효성분으로 포함하는 L-자일룰로스 생산용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for producing L-xylulose, which comprises the enzyme of the present invention as an active ingredient.
이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명의 물을 생성하는 NADH 산화효소는 서열번호 4로 표시되는 아미노산서열을 가진 것을 특징으로 한다. 또, 서열번호 4의 아미노산 서열에 대해서, 이들 아미노산서열을 가진 단백질이 표시하는 물을 생성하는 NADH 산화효소 활성이 손상되지 않는 범위 내에서, 1이상의 아미노산의 결실, 치환 및 부가의 적어도 1종의 변이가 도입된 변이체 NADH 산화효소도 본 발명에 관한 물을 생성하는 NADH 산화효소에 포함된다.The NADH oxidase producing water of the present invention is characterized by having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4. In addition, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 may contain at least one deletion, substitution, and addition of at least one amino acid within the range in which the activity of the NADH oxidase enzyme producing water represented by the protein having these amino acid sequences is not impaired The mutant NADH oxidase to which the mutation has been introduced is also included in the NADH oxidizing enzyme producing the water according to the present invention.
또, 본 발명에는 서열번호 4의 아미노산 서열을 가진 물을 생성하는 NADH 산화효소를 코딩하는 NADH 산화효소 유전자가 포함되고, 그 유전자 서열로서는 서열번호 3으로 표시되는 것을 들 수 있다. 또, 이들 서열번호 3의 염기서열을 변이시켜서 얻게 되는 상기한 변이체 물을 생성하는 NADH 산화효소를 코딩하는 변이 유전자도 본 발명에 관한 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자에 포함된다.The present invention also includes an NADH oxidase gene encoding NADH oxidase which produces water having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, and the gene sequence thereof is represented by SEQ ID NO: 3. Also, a mutant gene coding for an NADH oxidase which produces the aforementioned mutant obtained by mutating the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 is also included in the NADH oxidase gene of the present invention.
또, 본 발명에는 상기 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 함유하는 재조합벡터, 상기 재조합벡터에 의해서 형질전환된 형질전환체가 포함된다. 또한, 본 발명에는 이 형질전환체를 배양하여 얻게 되는 배양물로부터 물을 생성하는 NADH 산화효소를 분리하는 것을 특징으로 하는 물을 생성하는 NADH 산화효소의 제조방법이 포함된다.In addition, the present invention includes a recombinant vector containing the NADH oxidase gene that generates the water, and a transformant transformed with the recombinant vector. In addition, the present invention includes a method for producing NADH oxidizing enzyme producing water, which comprises separating NADH oxidizing enzyme producing water from a culture obtained by culturing the transformant.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자는 화농연쇄구균의 균체로부터 분리된 것이다. 먼저 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 보유한 균주로부터 염색체 DNA를 취득한다. The water-producing NADH oxidase gene of the present invention is isolated from the cells of the pneumococcal bacteria. First, chromosomal DNA is obtained from a strain having an NADH oxidase gene that generates water.
다음에, 설계한 올리고뉴클레오타이드를 프라이머로 하고 화농연쇄구균 균주의 염색체 DNA를 주형으로해서 폴리머라제 연쇄반응(PCR)을 행하여, 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 부분적으로 증폭한다. 이와같이 얻은 PCR 증폭 단편은 화농연쇄구균 균주의 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자에 100% 상동성을 가진 단편으로서, 콜로니 하이브리디제이션을 행할 때의 프로브로서 높은 S/N비를 기대할 수 있는 동시에, 하이브리다이제이션의 스트린전시(stringency) 제어를 용이하게 한다. 상기의 PCR 증폭 단편을 적당한 시약을 사용해서 표지하고, 상기 염색체 DNA라이브러리에 대해서 콜로니 하이브리다이제이션을 행하여, 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 선발한다 (Current Protocols in Molecular Biology, 1권, 603페이지, 1994년).Next, a polymerase chain reaction (PCR) is performed using the designed oligonucleotide as a primer and the chromosomal DNA of a strain of Streptococcus pneumoniae as a template to partially amplify the NADH oxidase gene that generates water. The thus-obtained PCR-amplified fragment is a fragment having 100% homology to the NADH oxidase gene that produces water of a pneumococcal strain. As a probe for performing colony hybridization, a high S / N ratio can be expected, Facilitates stringency control of hybridization. The above PCR-amplified fragment is labeled with an appropriate reagent, and the chromosomal DNA library is subjected to colony hybridization to select an NADH oxidase gene that produces water (Current Protocols in Molecular Biology, vol. 1, 603 , 1994).
상기의 방법에 의해 선발된 대장균으로부터 알칼리법 (Current Protocols in Molecular Biology, 1권, 161페이지, 1994년)을 사용해서 플라스미드를 회수함으로써, 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 함유하는 DNA단편을 얻을 수 있다. 또한, 상기 방법에 의해 염기서열을 결정한 후에는, 상기 염기서열을 가진 DNA 단편의 제한효소 분해에 의해 조제한 DNA단편을 프로브로 해서 하이브리다이즈함으로써 본 발명의 전체 유전자를 얻는 것이 가능하다. 서열번호 3에는 본 발명의 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자의 염기서열을, 서열번호 4에는 상기 유전자가 코딩하는 아미노산 서열을 표시한다.A plasmid is recovered from E. coli selected by the above method using the alkali method (Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, p.161, 1994) to obtain a DNA fragment containing an NADH oxidase gene that generates water . After the nucleotide sequence is determined by the above method, it is possible to obtain the entire gene of the present invention by hybridizing with a DNA fragment prepared by restriction enzyme digestion of the DNA fragment having the nucleotide sequence as a probe. SEQ ID NO: 3 shows the nucleotide sequence of the NADH oxidase gene of the present invention and SEQ ID NO: 4 shows the amino acid sequence encoded by the gene.
본 발명의 형질전환된 미생물은, 본 발명의 재조합벡터를 상기 재조합벡터의 제작 시 사용한 발현벡터에 적합한 숙주 속에 도입함으로써 얻게 된다. 예를 들면 대장균 등의 세균을 숙주로서 사용하는 경우, 본 발명에 관한 재조합벡터는 그 자신이 숙주 속에서 자율복제 가능한 동시에, 프로모터와 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 함유하는 DNA 및 전사종결서열 등의 발현에 필요한 구성을 가진 것임이 바람직하다. 본 발명에 사용된 발현벡터로서는 pET28a를 사용하였으나 상기의 요건을 만족하는 발현벡터이면 어느 것이나 사용가능하다.The transformed microorganism of the present invention is obtained by introducing the recombinant vector of the present invention into a host suitable for the expression vector used in the production of the recombinant vector. For example, when a bacterium such as Escherichia coli is used as a host, the recombinant vector of the present invention can be autonomously replicated in the host itself, and can also contain a DNA containing an NADH oxidase gene that produces a promoter and water, And the like. As the expression vector used in the present invention, pET28a was used, but any expression vector satisfying the above requirements can be used.
본 발명에 관한 물을 생성하는 NADH 산화효소의 제조는, 이를 코딩하는 유전자를 가진 재조합벡터에 의해 숙주를 형질전환해서 얻은 형질전환체를 배양하고, 배양물(배양균체 또는 배양상청액) 속에 유전자 산물인 물을 생성하는 NADH 산화효소를 생성 축적시켜, 배양물로부터 효소를 취득함으로써 행하여진다.The production of water-producing NADH oxidase according to the present invention can be carried out by culturing a transformant obtained by transforming a host with a recombinant vector having a gene encoding the same and culturing the transformant in a culture (culture cells or culture supernatant) Producing and accumulating NADH oxidizing enzyme producing phosphorus, and obtaining the enzyme from the culture.
물을 생성하는 NADH 산화효소의 취득 및 정제는, 얻게 되는 배양물의 균체 를 원심분리를 통해 회수하고, 균체파쇄, 친화성크로마토그래피, 양이온 또는 음이온교환 크로마토그래피 등을 단독으로 또는 조합함으로써 행할 수 있다.Acquisition and purification of NADH oxidizing enzyme producing water can be carried out by collecting the cells of the obtained culture through centrifugation, and performing cell disruption, affinity chromatography, cation or anion exchange chromatography, etc., alone or in combination .
본 발명자는 물을 생성하는 NADH 산화효소를 개발하고자 화농연쇄구균으로부터 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자를 클로닝하였다. 전기 유전자를 삽입한 재조합 NADH 산화효소와 하이포크레아 제코리나 L-아라비니톨 탈수소화효소와의 커플링 반응을 통해 L-아라비니톨로부터 높은 수율로 L-자일룰로스를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 부산물의 생성을 크게 감소시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have cloned a gene of NADH oxidase which generates water from a colony-forming strain to develop water-producing NADH oxidase. L-arabinitol can be produced in a high yield from L-arabinitol through a coupling reaction between a recombinant NADH oxidase inserted with an electric gene and Hypocrease corina L-arabinitol dehydrogenase , The production of by-products can be greatly reduced, and the present invention has been completed.
본 발명은 산업적으로 유용한 물을 생성하는 NADH 산화효소를 제조하기 위하여 화농연쇄구균의 유전자로부터 NADH 산화효소를 암호화하는 유전자를 클로닝하고, 전기 유전자의 염기서열 및 그로부터 유추되는 아미노산 서열을 분석한다.The present invention clones a gene coding for NADH oxidase from a gene of Pseudomonas aeruginosa to prepare industrially useful water-producing NADH oxidase, analyzes the nucleotide sequence of the gene and the amino acid sequence deduced therefrom.
전기 유전자를 삽입한 재조합 균주에 의해 NADH를 산화할 수 있으며, 조효소인 NADH와 NAD+를 재생하는데 있어서 물을 제외한 부산물을 생성하지 않는 목적으로 사용할 수 있다. NADH can be oxidized by a recombinant strain inserted with an electric gene and it can be used for regeneration of coenzyme NADH and NAD + for the purpose of not producing any byproduct except water.
또한 물을 생성하는 NADH 산화효소와 하이포크레아 제코리나 L-아라비니톨 탈수소화효소의 커플링 반응을 통해 L-자일룰로스를 생산하는 최적 조건은 효소 농도 4.9 U/ml, 8.2 mM NAD+, 반응 pH 8.0, 반응온도 30.9℃인 것을 특징으로 한다.
The optimum conditions for the production of L-xylulose through the coupling reaction of water-producing NADH oxidase and hypoclase K-L-arabinitol dehydrogenase were 4.9 U / ml, 8.2 mM NAD + Reaction pH 8.0, and reaction temperature 30.9 占 폚.
본 발명에서 분리한 화농연쇄구균 유래 물을 생성하는 NADH 산화효소는 조효소인 NAD+를 재생하는데 이용될 수 있고, 특히 물을 생성하는 NADH 산화효소와 하이포크레아 제코리나 유래의 L-아라비니톨 탈수소화효소의 커플링 반응에 의해 L-자일룰로스를 효율적으로 생산할 수 있다.The NADH oxidizing enzyme producing the pyrethrinsophilus strain isolated in the present invention can be used for regenerating the coenzyme NAD + , and in particular, the NADH oxidizing enzyme producing water and the L-arabinitol dehydrating enzyme L-xylulose can be efficiently produced by a coupling reaction of digestive enzymes.
도 1은 벡터 pUC-LOX의 벡터맵으로 화농연쇄구균의 염색체에서 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 지니고 있는 단편을 찾아 대장균에서 이용되는 벡터에 클로닝한 것이다.
도 2는 화농연쇄구균 균주로부터 유래된 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 포함하는 발현벡터의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 화농연쇄구균 균주로부터 유래된 물을 생성하는 NADH 산화효소의 SDS-PAGE 젤 사진이다. 1; 사이즈 마커, 2; 물을 생성하는 NADH 산화효소의 불용성 단백질, 3; 물을 생성하는 NADH 산화효소의 수용성 단백질, 4; 정제된 물을 생성하는 NADH 산화효소.
도 4는 L-아라비니톨의 농도에 따른 L-아라비니톨로부터 생산되는 L-자일룰로스의 전환율.
도 5는 반응표면분석을 통하여 L-아라비니톨로부터 생산되는 L-자일룰로스의 전환율의 분석. (a) L-아라비니톨 탈수소화효소 농도 (U/ml)와 NAD의 농도 (mM) 사이의 상관관계, (b) L-아라비니톨 탈수소화효소 농도 (U/ml)와 pH 사이의 상관관계, (c) L-아라비니톨 탈수소화효소 농도 (U/ml)와 생산 온도 (℃) 상이의 상관관계.
도 6은 커플링 반응을 통하여 사용하여 L-자일룰로스 생산 시 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스가 생산되는 것을 고압 액체 크로마토그래피 (HPLC)로 분석한 결과를 나타낸 도이다. A. 커플링 전, B. 커플링 후
도 7은 커플링 반응을 통해 최적화된 조건에서 시간대별 L-자일룰로스의 생산량을 나타낸 도이다.Fig. 1 is a vector map of vector pUC-LOX, which is obtained by cloning a fragment having an NADH oxidase gene that produces water in the chromosome of S. pneumoniae into a vector used in Escherichia coli.
2 is a diagram showing a method for producing an expression vector comprising an NADH oxidase gene that produces water derived from a pneumococcal strain.
Fig. 3 is an SDS-PAGE gel photograph of NADH oxidase producing water derived from a pneumococcal strain. One; Size marker, 2; Insoluble protein of NADH oxidase producing water, 3; Water-soluble protein of NADH oxidase producing water, 4; NADH oxidase producing purified water.
Figure 4 shows the conversion of L-xylulose produced from L-arabinitol to the concentration of L-arabinitol.
5 is an analysis of the conversion of L-xylulose produced from L-arabinitol through reaction surface analysis. (a) the correlation between the concentration of L-arabinitol dehydrogenase (U / ml) and the concentration of NAD (mM), (b) the ratio between the concentration of L-arabinitol dehydrogenase (C) Correlation between L-arabinitol dehydrogenase concentration (U / ml) and production temperature (° C).
FIG. 6 is a graph showing the results of analysis of L-arabinitol produced from L-arabinitol by high pressure liquid chromatography (HPLC) using L-xylulose produced through coupling reaction. A. Before Coupling, B. After Coupling
FIG. 7 is a graph showing the yield of L-xylulose produced by time in an optimized condition through a coupling reaction. FIG.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
실시예Example 1: 물을 생성하는 1: Water producing NADHNADH 산화효소 Oxidase 생산균의Production bacterium 선별 Selection
물을 생성하는 NADH 산화효소를 생산하는 고활성 콜로니를 분리하기 위하여 화농연쇄구균의 배양액 10㎕를 생리식염수 10 ml에 현탁하고, 현탁액의 10㎕(1x104 cfu ml-1)를 취하여 3% malt extract가 첨가된 펩톤 한천배지 (Malt extract peptone agar)에 도말한 후, 37℃에서 2일간 배양하였다. 고체 펩톤배지에서 콜로니가 형성된 후 콜로니를 취하여 물을 생성하는 NADH 산화효소 활성을 갖는 콜로니를 선별하는 방법으로 물을 생성하는 NADH 산화효소를 생산하는 고활성 화농연쇄구균을 탐색하였다.
In order to isolate highly active colony producing water-producing NADH oxidase, 10 μl of the culture broth was suspended in 10 ml of physiological saline, and 10 μl (1 × 10 4 cfu ml -1 ) of the suspension was added to 3% malt (Malt extract peptone agar) supplemented with the extract, and then cultured at 37 ° C for 2 days. After cultivating colonies on solid peptone medium, colonies were picked up and colonies with NADH oxidase activity were selected to produce water. Thus, a highly activated colony - forming strain producing water - producing NADH oxidase was searched.
실시예 2: 화농연쇄구균 (KCTC 3208)으로부터 신규 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자의 클로닝Example 2: Cloning of the NADH oxidase gene to generate new water from colostrum (KCTC 3208)
L-아라비니톨 분해 효소인 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자의 염기서열을 얻기 위해 세균인 화농연쇄구균 (KCTC 3208)을 사용하였다. 일반적으로 유사한 기능을 지니는 유전자의 경우에는 각 염기서열과 크기가 어느 정도 유사하다고 알려져 있다. 따라서 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자도 약 1.4 kb 정도의 크기를 지녔을 것으로 추정하고 다른 세균의 이미 알려진 물을 생성하는 NADH 산화효소 염기서열을 바탕으로 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 물을 생성하는 NADH 산화효소 전체 유전자를 클로닝 하였다.Bacteria (KCTC 3208) were used to obtain the nucleotide sequence of the NADH oxidase gene, which produces water, L-arabinitol degrading enzyme. In general, genes with similar functions are known to be somewhat similar in size and sequence to each other. Therefore, it is assumed that the gene of NADH oxidase, which produces water of Pseudomonas aeruginosa (KCTC 3208), may have a size of about 1.4 kb. Based on the nucleotide sequence of NADH oxidase, which is already known water of other bacteria, (KCTC 3208) were cloned into the water-producing NADH oxidase whole gene.
클로닝에는 대장균 XL1-Blue와 pUC18 벡터를 사용하였다. 대장균의 배양 배지로는 일반적 조성의 LB 배지를 사용하였고, 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 배양에는 상기 펩톤한천배지(Malt extract peptone agar)를 사용하였다. 대장균의 평판(plate) 배지로는 각각 LB 아가(agar)와 3~5% 설탕, 0.3~0.5% 쇠고기 추출물, 0.9~1.1% 박토 펩톤, 1.3~1.7% 아가 조성의 플레이트를 사용하였다. 필요에 따라 50 /ml 엠피실린(amipicillin)을 첨가하였다. Escherichia coli XL1-Blue and pUC18 vectors were used for cloning. As the culture medium for Escherichia coli, LB medium of the general composition was used, and Malt extract peptone agar was used for culturing of Streptococcus pneumoniae (KCTC 3208). As the plate medium for E. coli, LB agar and 3-5% sugar, 0.3-0.5% beef extract, 0.9-1.1% bactopeptone and 1.3-1.7% agar plate were used, respectively. 50 / ml amipicillin was added as needed.
배양 방법은 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 경우, 배지 50 ml이 들어 있는 250 ml의 삼각 플라스크에 접종하여 37℃, 200 rpm 조건에서 1일간 배양하였고, 대장균의 경우에는 37℃, 200 rpm 조건에서 16 시간 배양하였다. In the case of colostrum (KCTC 3208), the culture was inoculated in a 250 ml Erlenmeyer flask containing 50 ml of medium, and cultured at 37 ° C and 200 rpm for 1 day. For Escherichia coli, 37 ° C and 200 rpm And cultured for 16 hours.
대부분의 DNA는 아가로스겔(TAE buffer, 0.5%) 전기영동법으로 확인하였고, 겔 상에서 DNA 밴드의 정제는 QiaXII 겔 추출장지(QIAGEN, USA)를 이용하였으며, DNA간의 연결(ligation) 반응은 T4 DNA 연결효소(NEB)를 이용하였다. 또한 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 RNA 추출은 Qiagen plant total RNA kit(QIAGEN)를 이용하였으며, cDNA 합성을 위한 역전사 효소는 Oligo-dT RT-mix(intron)를 이용하였다. Most of the DNA was identified by agarose gel (TAE buffer, 0.5%) electrophoresis. The DNA band on the gel was purified using QiaXII gel extraction kit (QIAGEN, USA) Linking enzyme (NEB) was used. In addition, Qiagen plant total RNA kit (QIAGEN) was used for RNA extraction of pneumococcal bacteria (KCTC 3208). Oligo-dT RT-mix (intron) was used for reverse transcriptase for cDNA synthesis.
물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자를 클로닝하기 위하여 화농연쇄구균 (KCTC 3208) 염색체를 분리하였다. 화농연쇄구균 (KCTC 3208) 내의 NADH 산화효소 유전자의 일부분을 증폭하기위해 다른 세균에서 이미 알려진 물을 생성하는 NADH 산화효소 염기서열을 바탕으로 비특이적 프라이머(degenerated primer), DhLOX F-5'- TCH TTY YTH TCW TGT GGD AT -3' (서열번호 1)와 DhLOX R-5'- CGH AYV GCR TTV GTD GCY A -3' (서열번호 2)를 제작하였다. 이를 이용하여 연쇄중합반응에 의해 784 bp 크기에 해당하는 NADH 산화효소 유전자 일부를 화농연쇄구균 (KCTC 3208) 염색체에서 증폭하였다.Chromosomal isolates of KCTC 3208 were isolated in order to clone NADH oxidase gene producing water. DhLOX F-5'-TCH TTY (SEQ ID NO: 1) Based on the NADH oxidase base sequence which produces water already known from other bacteria to amplify a portion of the NADH oxidase gene in the pneumococcal strain (KCTC 3208) YTH TCW TGT GGD AT -3 '(SEQ ID NO: 1) and DhLOX R-5'-CGH AYV GCR TTV GTD GCY A -3' (SEQ ID NO: 2). Using this, a portion of the 784 bp NADH oxidase gene was amplified by Chain Polymerase Chromosome (KCTC 3208) chromosome.
그리고 증폭된 상기의 부분 염기서열 중 그 절단 부위가 존재하지 않는 제한 효소인 BamHI, EcoRI, HindIII, SalI, XbaI을 이용하여 화농연쇄구균 (KCTC 3208)의 genomic DNA를 완전히 절단하였다. 그리고 앞서 중합효소 연쇄반응을 통하여 얻은 DNA 단편을 이용하여 방사능 표지된 탐침자(probe)를 만들었다. 이를 이용하여 서어던 하이브리다이제이션으로 찾고자 하는 유전자를 지닌 DNA 단편을 탐색하였다. BamHI, HindIII, XbaI으로 염색체를 자른 경우에 있어서는 서어던 하이브리다이제이션의 결과 나타난 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자를 지닌 DNA의 크기가 약 20~23 kb정도 되어 너무 큰 관계로 이용하지 않았고, 2.5kb 정도의 EcoRI으로 잘린 조각과 약 5.8 kb정도의 SalI으로 잘린 조각을 이용하여 원하는 유전자를 탐색하였다. 염색체를 EcoRI으로 절단한 후 분리한 2.5kb 정도 크기의 DNA 조각과 SalI으로 절단한 5.8kb 정도의 DNA 단편들을 pUC18에 클로닝하고 이를 pUC-LOX라고 명명하였다(도 1).The genomic DNA of Bacillus subtilis (KCTC 3208) was completely digested with restriction enzymes BamHI, EcoRI, HindIII, SalI, and XbaI in the absence of the cleavage site of the amplified partial sequence. Then, a radioactively labeled probe was prepared using DNA fragments obtained by polymerase chain reaction. Using this method, we searched for DNA fragments with the gene that they were looking for by hybridization. When the chromosomes were cut with BamHI, HindIII and XbaI, the size of the DNA of the NADH oxidase gene, which generates water as a result of the hybridization, was about 20 to 23 kb, The desired gene was searched using a fragment of about 2.5 kb EcoRI and a fragment of about 5.8 kb SalI. The chromosomes were digested with EcoRI, and a DNA fragment of about 2.5 kb size and a DNA fragment of about 5.8 kb digested with SalI were cloned into pUC18 and named pUC-LOX (FIG. 1).
pUC-LOX 라이브러리에서 앞서 만든 1 kb 크기의 탐침자를 이용하여 콜로니 혼성화를 수행하여 원하는 물을 생성하는 NADH 산화효소의 유전자를 지닌 클론을 결정하였다. 결정한 클론의 염기서열을 분석하여 물을 생성하는 NADH 산화효소 전체 유전자 염기서열 1,371 bp를 밝혔다 (서열번호 3). 이는 앞서 예상한 바와 같이 다른 여러 세균에서 밝혀진 물을 생성하는 NADH 산화효소 유전자와 크기가 비슷하였다. 또한 화농연쇄구균 (KCTC 3208) 물을 생성하는 NADH 산화효소는 다른 물을 생성하는 NADH 산화효소에서 공통적으로 나타나는 염기서열을 지니고 있음을 확인하였다. The pUC-LOX library was subjected to colony hybridization using the 1 kb probe prepared above to determine the clone with the NADH oxidase gene that produces the desired water. The determined nucleotide sequence of the clone was analyzed to reveal the entire nucleotide sequence of NADH oxidase producing water at 1,371 bp (SEQ ID NO: 3). As expected, it was similar in size to the NADH oxidase gene that produced water revealed in many other bacteria. In addition, it was confirmed that NADH oxidase producing waterborne streptococci (KCTC 3208) water has a common nucleotide sequence in NADH oxidase producing other water.
실시예Example 3: 재조합 발현 벡터 및 재조합 균주 제조 3: Preparation of Recombinant Expression Vector and Recombinant Strain
실시예 2에 따른 물을 생성하는 NADH 산화효소를 암호화하는 유전자를 이용하여, NADH 산화효소를 대장균에서 대량으로 발현시키기 위하여 발현 벡터 pET28a(Novagen, 미국)의 BamH과 XhoI 부위에 상기 효소 유전자를 삽입한 후 대장균 BL21(DE3)(NEB, 영국)에 형질 전환시켰다 (도 2).In order to mass-express NADH oxidase in Escherichia coli using the gene encoding the NADH oxidase producing water according to Example 2, the enzyme gene was inserted into the BamH and XhoI sites of the expression vector pET28a (Novagen, USA) And then transformed into E. coli BL21 (DE3) (NEB, UK) (Fig. 2).
실시예Example 4: 재조합 물을 생성하는 4: Produce recombinant NADHNADH 산화효소의 발현 및 순수 분리 Expression and purification of oxidase
상기 실시예 3에서 제조된 재조합 균주를 LB 배지에 접종하고 37℃에서 24시간 동안 배양한 다음 SDS-PAGE 젤에서 발현된 단백질을 확인하였다 (도 3).The recombinant strain prepared in Example 3 was inoculated on LB medium and cultured at 37 ° C for 24 hours, and the protein expressed on SDS-PAGE gel was confirmed (FIG. 3).
상기 실시예 4의 방법으로 발현시킨 재조합 물을 생성하는 NADH 산화효소를 정제하기 위하여, 재조합 균주 배양액을 원심분리 (8000xg, 10분)하여 균체만을 모은 후, 초음파 처리하여 대장균의 세포벽을 파쇄하고, 20,000xg에서 20분간 원심분리하여 침전물(균체)을 제거하고 상등액을 수득하였다. 수득 후, 최종적으로 Ni-NTA His-tag 결합 크로마토그래피(Qiagen, 독일)를 수행하여, 재조합 물을 생성하는 NADH 산화효소를 순수 분리하였다.In order to purify the NADH oxidase producing the recombinant expressed by the method of Example 4, the culture of the recombinant strain was centrifuged (8000xg, 10 minutes) to collect only the cells, and the cell wall of E. coli was disrupted by ultrasonication, The precipitate (cells) was removed by centrifugation at 20,000xg for 20 minutes and supernatant was obtained. After obtaining, the Ni-NTA His-tag binding chromatography (Qiagen, Germany) was finally performed to purify the NADH oxidase producing the recombinant product.
실시예Example 4: 4: NADHNADH 산화효소와 L- Oxidase and L- 아라비니톨Arabinitol 탈수소화효소의 커플링 반응을 통한 L- Lt; RTI ID = 0.0 > L- 자일룰로스의Xylulose 최적 생산 조건 실험 Optimal production condition experiment
(1) 커플링 반응을 통한 L-(1) coupling of L- 자일룰로스의Xylulose 최적생산에 L- The optimal production of L- 아라비니톨의Arabinitol 농도가 미치는 영향 Effect of Concentration
신규 물을 생성하는 NADH 산화효소의 농도는 5.0 U/ml, L-아라비니톨 탈수소화효소효소의 농도는 4.9 U/ml, NAD+ 농도는 8.2 mM, pH는 8, 온도는 30℃ 및 L-자일룰로스의 생산온도를 50 ~ 300 mM로 달리하여 효소 활성을 비교하였다. L-아라비니톨의 농도를 달리하여 실험한 결과 도 4와 같았고, 50 mM ~ 150 mM의 L-아리비니톨 농도에서 L-자일룰로스로 전환되는 수율이 90%이상으로 최적 전환율을 보였다. Arabinitol dehydrogenase enzyme concentration of 4.9 U / ml, NAD + concentration of 8.2 mM, pH of 8, temperature of 30 ° C and L - Enzyme activities were compared by varying the production temperature of xylulose to 50 ~ 300 mM. As shown in FIG. 4, the conversion of L-arabinitol to L-arabinitol was 90% or more at an L-arabinitol concentration of 50 mM to 150 mM.
(2) 커플링 반응을 통한 L-(2) L- 자일룰로스의Xylulose 최적생산 실험 조건 Optimal production test conditions
물을 생성하는 NADH 산화효소의 농도는 6.25 U/ml, L-아라비니톨 농도는 250 mM, L-아라비니톨 탈수소화효소의 농도는 1.37~6.86 U/ml, NAD+ 농도는 2.5~12.5, pH는 2.5~12.5 및 생산온도를 20 ~ 40로 달리하여 L-아리비니톨로부터 L-자일룰로스의 전환율을 비교하였다 (표 1).The concentration of NADH oxidase to produce water is 6.25 U / ml, L- arabinitol concentrations are 250 mM, L- arabinitol concentration of the dehydrogenation enzyme is 1.37 ~ 6.86 U / ml, NAD + concentration of 2.5 to 12.5 , the pH was varied from 2.5 to 12.5 and the production temperature was varied from 20 to 40 (Table 1).
표 1은 효소활성 최적화를 위한 조건 실험 표이다.Table 1 is a conditional experiment table for enzyme activity optimization.
(3) 커플링 반응에 의한 L-(3) L- 자일룰로스의Xylulose 전환효율에 최적화 Optimized for conversion efficiency
상기 실시예 4(2)의 조건을 바탕으로 커플링 반응을 통하여 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스의 전환 효율을 최적화하기 위하여 NAD 농도, pH, 반응 온도, L-아라비니톨 탈수소화효소의 농도를 달리하여 실험하였다. L-자일룰로스의 생산을 최적화하기 위하여 Reaction Surface Methodology를 통하여 30개의 실험을 디자인 하였다. 각각의 실험을 통한 L-자일룰로스 전환율은 표 2와 같았으며, 각 실험 변수들의 상관관계는 도 5와 같았다.
Based on the conditions of Example 4 (2), in order to optimize the conversion efficiency of L-xylulose from L-arabinitol through coupling reaction, NAD concentration, pH, reaction temperature, L-arabinitol dehydrogenation Enzyme concentration was varied. Thirty experiments were designed through Reaction Surface Methodology to optimize the production of L-xylulose. The L-xylulose conversion rate through each experiment was as shown in Table 2, and the correlation of each experimental variable was as shown in Fig.
(U/mL)HjLAD
(U / mL)
(mM)NAD +
(mM)
표 2는 RSM을 통한 L-자일룰로스 생산 최적화 표이다.Table 2 shows L-xylulose production optimization table through RSM.
(4) 최적 조건에서 커플링을 통한 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스의 생산실험 (4) Production of L-xylulose from L-arabinitol via coupling under optimal conditions
본 발명 균주 화농연쇄구균 유래의 물을 생성하는 NADH 산화효소와 히포크레아 제코리나 유래의 L-아라비니톨 탈수소화효소를 이용한 커플링 실험을 수행하였다. 커플링 반응액 내의 물을 생성하는 NADH 산화효소의 농도는 6.25 U/ml, L-아라비니톨 농도는 250 mM, L-아라비니톨 탈수소화효소의 농도는 4.9 U/ml, NAD+ 농도는 8.2 mM, pH는 8.0, 온도는 30.9℃로 조절하였다. 상기 최적화된 커플링 반응에서 생성된 L-자일룰로스를 HPLC에서 확인하였다 (도 6). 최적화 된 조건에서 실험한 결과 반응 시간 별 전환수율을 도 7에 나타내었으며, 8시간 반응시켰을 때 78.4%의 최대 전환율을 나타내었다 (도 7).A coupling experiment using NADH oxidase which produces water derived from the strain of the present invention strain of the present invention and L-arabinitol dehydrogenase derived from Hippocase-Corina was carried out. The concentration of NADH oxidase to produce water in the coupling reaction mixture is 6.25 U / ml, L- arabinitol concentrations are 250 mM, L- Ara beanie concentration is 4.9 U / ml, NAD + concentration in the toll dehydrogenation enzyme 8.2 mM, pH 8.0, and temperature 30.9 ° C. The L-xylulose produced in the optimized coupling reaction was confirmed by HPLC (Fig. 6). FIG. 7 shows the conversion yield according to the reaction time under the optimized conditions. When the reaction was carried out for 8 hours, the maximum conversion rate was 78.4% (FIG. 7).
<110> Konkuk University Industrial Cooperation Corp. <120> A novel NADH oxidase from Streptococcus pyogenes and its coupling with L-arabinitol dehydrogenase for L-xylulose production <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 1 tchttyytht cwtgtggdat 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 2 cghayvgcrt tvgtdgcya 19 <210> 3 <211> 1371 <212> DNA <213> Streptococcus pyogenes <400> 3 atgtctaaaa ttgttgttgt tggtgctaac cacgctggta ctgctgctat taaaactatg 60 ttaactaact atggtgatac taacgaaatt gttgttttcg atcaaaactc taacatttct 120 ttcttaggtt gtggtatggc tttatggatt ggtgaacaaa ttgctggtcc agaaggttta 180 ttctattctg ataaagaaga attagaatct ttaggtgcta aagtttatat ggaatctcca 240 gttcaatcta ttgattatga tgctaaaact gttactgctt tagttgatgg taaaaaccac 300 gttgaaactt atgataaatt aattttcgct actggttctc aaccaatttt accaccaatt 360 aaaggtgctg aaattaaaga aggttcttta gaattcgaag ctactttaga aaacttacaa 420 ttcgttaaat tatatcaaaa ctctgctgat gttattgcta aattagaaaa caaagatatt 480 aaacgtgttg ctgttgttgg tgctggttat attggtgttg aattagctga agctttccaa 540 cgtaaaggta aagaagttgt tttaattgat gttgttgata cttgtttagc tggttattat 600 gatcgtgatt taactgattt aatggctaaa aacatggaag aacacggtat tcaattagct 660 ttcggtgaaa ctgttaaaga agttgctggt aacggtaaag ttgaaaaaat tattactgat 720 aaaaacgaat atgatgttga tatggttatt ttagctgttg gtttccgtcc aaacactact 780 ttaggtaacg gtaaaattga tttattccgt aacggtgctt tcttagttaa caaacgtcaa 840 gaaacttcta ttccaggtgt ttatgctatt ggtgattgtg ctactattta tgataacgct 900 actcgtgata ctaactatat tgctttagct tctaacgctg ttcgtactgg tattgttgct 960 gctcacaacg cttgtggtac tgatttagaa ggtattggtg ttcaaggttc taacggtatt 1020 tctatttatg gtttacacat ggtttctact ggtttaactt tagaaaaagc taaacgttta 1080 ggtttcgatg ctgctgttac tgaatatact gataaccaaa aaccagaatt cattgaacac 1140 ggtaacttcc cagttactat taaaattgtt tatgataaag attctcgtcg tattttaggt 1200 gctcaaatgg ctgctcgtga agatatgtct atgggtattc acatgttctc tttagctatt 1260 caagaaggtg ttactattga aaaattagct ttaactgata ttttcttctt accacacttc 1320 aaccgtccat ataactatat tactatggct gctttaggtg ctaaagatta g 1371 <210> 4 <211> 456 <212> PRT <213> Streptococcus pyogenes <400> 4 Met Ser Lys Ile Val Val Val Gly Ala Asn His Ala Gly Thr Ala Ala 1 5 10 15 Ile Lys Thr Met Leu Thr Asn Tyr Gly Asp Thr Asn Glu Ile Val Val 20 25 30 Phe Asp Gln Asn Ser Asn Ile Ser Phe Leu Gly Cys Gly Met Ala Leu 35 40 45 Trp Ile Gly Glu Gln Ile Ala Gly Pro Glu Gly Leu Phe Tyr Ser Asp 50 55 60 Lys Glu Glu Leu Glu Ser Leu Gly Ala Lys Val Tyr Met Glu Ser Pro 65 70 75 80 Val Gln Ser Ile Asp Tyr Asp Ala Lys Thr Val Thr Ala Leu Val Asp 85 90 95 Gly Lys Asn His Val Glu Thr Tyr Asp Lys Leu Ile Phe Ala Thr Gly 100 105 110 Ser Gln Pro Ile Leu Pro Pro Ile Lys Gly Ala Glu Ile Lys Glu Gly 115 120 125 Ser Leu Glu Phe Glu Ala Thr Leu Glu Asn Leu Gln Phe Val Lys Leu 130 135 140 Tyr Gln Asn Ser Ala Asp Val Ile Ala Lys Leu Glu Asn Lys Asp Ile 145 150 155 160 Lys Arg Val Ala Val Val Gly Ala Gly Tyr Ile Gly Val Glu Leu Ala 165 170 175 Glu Ala Phe Gln Arg Lys Gly Lys Glu Val Val Leu Ile Asp Val Val 180 185 190 Asp Thr Cys Leu Ala Gly Tyr Tyr Asp Arg Asp Leu Thr Asp Leu Met 195 200 205 Ala Lys Asn Met Glu Glu His Gly Ile Gln Leu Ala Phe Gly Glu Thr 210 215 220 Val Lys Glu Val Ala Gly Asn Gly Lys Val Glu Lys Ile Ile Thr Asp 225 230 235 240 Lys Asn Glu Tyr Asp Val Asp Met Val Ile Leu Ala Val Gly Phe Arg 245 250 255 Pro Asn Thr Thr Leu Gly Asn Gly Lys Ile Asp Leu Phe Arg Asn Gly 260 265 270 Ala Phe Leu Val Asn Lys Arg Gln Glu Thr Ser Ile Pro Gly Val Tyr 275 280 285 Ala Ile Gly Asp Cys Ala Thr Ile Tyr Asp Asn Ala Thr Arg Asp Thr 290 295 300 Asn Tyr Ile Ala Leu Ala Ser Asn Ala Val Arg Thr Gly Ile Val Ala 305 310 315 320 Ala His Asn Ala Cys Gly Thr Asp Leu Glu Gly Ile Gly Val Gln Gly 325 330 335 Ser Asn Gly Ile Ser Ile Tyr Gly Leu His Met Val Ser Thr Gly Leu 340 345 350 Thr Leu Glu Lys Ala Lys Arg Leu Gly Phe Asp Ala Ala Val Thr Glu 355 360 365 Tyr Thr Asp Asn Gln Lys Pro Glu Phe Ile Glu His Gly Asn Phe Pro 370 375 380 Val Thr Ile Lys Ile Val Tyr Asp Lys Asp Ser Arg Arg Ile Leu Gly 385 390 395 400 Ala Gln Met Ala Ala Arg Glu Asp Met Ser Met Gly Ile His Met Phe 405 410 415 Ser Leu Ala Ile Gln Glu Gly Val Thr Ile Glu Lys Leu Ala Leu Thr 420 425 430 Asp Ile Phe Phe Leu Pro His Phe Asn Arg Pro Tyr Asn Tyr Ile Thr 435 440 445 Met Ala Ala Leu Gly Ala Lys Asp 450 455 <110> Konkuk University Industrial Cooperation Corp. <120> A novel NADH oxidase from Streptococcus pyogenes and its coupling with L-arabinitol dehydrogenase for L-xylulose production <160> 4 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 1 tchttyytht cwtgtggdat 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 2 cghayvgcrt tvgtdgcya 19 <210> 3 <211> 1371 <212> DNA <213> Streptococcus pyogenes <400> 3 atgtctaaaa ttgttgttgt tggtgctaac cacgctggta ctgctgctat taaaactatg 60 ttaactaact atggtgatac taacgaaatt gttgttttcg atcaaaactc taacatttct 120 ttcttaggtt gtggtatggc tttatggatt ggtgaacaaa ttgctggtcc agaaggttta 180 ttctattctg ataaagaaga attagaatct ttaggtgcta aagtttatat ggaatctcca 240 gttcaatcta ttgattatga tgctaaaact gttactgctt tagttgatgg taaaaaccac 300 gttgaaactt atgataaatt aattttcgct actggttctc aaccaatttt accaccaatt 360 aaaggtgctg aaattaaaga aggttcttta gaattcgaag ctactttaga aaacttacaa 420 ttcgttaaat tatatcaaaa ctctgctgat gttattgcta aattagaaaa caaagatatt 480 aaacgtgttg ctgttgttgg tgctggttat attggtgttg aattagctga agctttccaa 540 cgtaaaggta aagaagttgt tttaattgat gttgttgata cttgtttagc tggttattat 600 gatcgtgatt taactgattt aatggctaaa aacatggaag aacacggtat tcaattagct 660 ttcggtgaaa ctgttaaaga agttgctggt aacggtaaag ttgaaaaaat tattactgat 720 aaaaacgaat atgatgttga tatggttatt ttagctgttg gtttccgtcc aaacactact 780 ttaggtaacg gtaaaattga tttattccgt aacggtgctt tcttagttaa caaacgtcaa 840 gaaacttcta ttccaggtgt ttatgctatt ggtgattgtg ctactattta tgataacgct 900 actcgtgata ctaactatat tgctttagct tctaacgctg ttcgtactgg tattgttgct 960 gctcacaacg cttgtggtac tgatttagaa ggtattggtg ttcaaggttc taacggtatt 1020 tctatttatg gtttacacat ggtttctact ggtttaactt tagaaaaagc taaacgttta 1080 ggtttcgatg ctgctgttac tgaatatact gataaccaaa aaccagaatt cattgaacac 1140 ggtaacttcc cagttactat taaaattgtt tatgataaag attctcgtcg tattttaggt 1200 gctcaaatgg ctgctcgtga agatatgtct atgggtattc acatgttctc tttagctatt 1260 caagaaggtg ttactattga aaaattagct ttaactgata ttttcttctt accacacttc 1320 aaccgtccat ataactatat tactatggct gctttaggtg ctaaagatta g 1371 <210> 4 <211> 456 <212> PRT <213> Streptococcus pyogenes <400> 4 Met Ser Lys Ile Val Val Gly Ala Asn His Ala Gly Thr Ala Ala 1 5 10 15 Ile Lys Thr Met Leu Thr Asn Tyr Gly Asp Thr Asn Glu Ile Val Val 20 25 30 Phe Asp Gln Asn Ser Asn Ile Ser Phe Leu Gly Cys Gly Met Ala Leu 35 40 45 Trp Ile Gly Glu Gln Ile Ala Gly Pro Glu Gly Leu Phe Tyr Ser Asp 50 55 60 Lys Glu Glu Leu Glu Ser Leu Gly Ala Lys Val Tyr Met Glu Ser Pro 65 70 75 80 Val Gln Ser Ile Asp Tyr Asp Ala Lys Thr Val Thr Ala Leu Val Asp 85 90 95 Gly Lys Asn His Val Glu Thr Tyr Asp Lys Leu Ile Phe 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Claims (10)
히포크레아 제코리나(Hypocrea jecorina) 유래 L-아라비니톨 탈수소효소 및 NAD+를 유효 성분으로 포함하는 L-아라비니톨로부터 L-자일룰로스 제조용 조성물.An NADH oxidase consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4,
Composition for the production of L-xylulose from L-arabinitol containing L-arabinitol dehydrogenase derived from Hypocrea jecorina and NAD + as an active ingredient.
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Patent Citations (1)
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Title |
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GenBank Accession No. 2BC1_A, Chain A, Structural Analysis Of Streptococcus Pyogenes Nadh Oxidase: C44s Nox (2012.10.10.)* |
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