KR101815004B1

KR101815004B1 - 혼합당을 이용할 수 있는 재조합 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올의 제조방법

Info

Publication number: KR101815004B1
Application number: KR1020150122782A
Authority: KR
Inventors: 구자룡; 김세경; 윤현식
Original assignee: 인하대학교 산학협력단
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2018-01-08
Also published as: KR20170025804A

Abstract

본 발명은 혼합당을 이용하여 에탄올을 생산할 수 있는 재조합 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 재조합 미생물은 통상 탄소원으로 이용할 수 없는 오탄당 및 육탄당의 혼합당을 탄소원으로 하여 바이오에탄올을 생산할 수 있으므로 다양한 바이오리파이너리 및 바이오에너지의 분야에 적용 가능한 원천 기술로서 산업 원료 수입 절감에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

혼합당을 이용할 수 있는 재조합 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올의 제조방법{Recombinant microorganism using mixed-sugar and method for producing bioethanol using the same}

본 발명은 혼합당을 이용하여 에탄올을 생산할 수 있는 재조합 미생물 및 이를 이용한 바이오에탄올의 제조방법에 관한 것이다.

현재 유지되는 화석연료 기반 산업의 대안으로 바이오리파이너리가 제시되고 있다. 미국 에너지 정보국의 조사 결과, 한국은 OECD 국가들 중에서 멕시코(2.1%)에 이어 두 번째로 높은 CO₂ 배출 연평균 증가율(1.7%)이 예측되었다(2005~2030년 OECD 연평균 증가율 0.5%). 화석연료 고갈, 유가 상승, 기온상승과 기후변화 등이 국가안전보장과 국가성장전략 차원의 정책을 유도하고 있어, 신재생 에너지 사업과 같은 환경친화적 전략이 요구된다.

바이오리파이너리는 바이오매스로부터 재생가능한 연료, 전력 및 화합물을 생산하기 위한 바이오매스 전환 공정과 장치를 아우르는 표현이다. 바이오매스란 광합성에 의해 빛에너지가 화학에너지로 축적된 식물자원을 의미하는데 크게 곡물자원을 활용한 1세대 바이오매스, 작물의 줄기나 폐목재 등을 사용하는 2세대 바이오매스 그리고 해조류를 활용한 3세대 바이오매스로 구분된다. 이중 2세대 바이오매스로 분류되는 목질계 바이오매스는 막대한 자원량과 저장성 및 대체성이 용이한 장점이 있는 반면 주성분인 리그노셀룰로오스(lignocellulose)를 물리화학적 방법이나 특정효소에 의하여 사용 가능한 오탄당을 생산하는 분해과정을 거쳐야 하는 단점이 있다. 리그노셀룰로오스는 리그닌 가수분해공정을 통하여 글루코오즈, 자일로오즈와 아라비노오즈등 여러 당류로 분해하여 회수할 수 있다. 그러나 자연계의 대부분의 미생물들은 이용하기 가장 편리한 글루코오즈를 사용하고 나머지 자일로오즈와 아라비노오즈 등의 오탄당은 효과적으로 사용하지를 못한다. 따라서 리그노셀룰로오스의 가수분해물에 존재하는 여러 오탄당을 최대한 이용할 수 있는 균주의 능력이 바이오리파이너리 또는 바이오에너지 분야의 경쟁력을 증가시키기 위해 필수적인 요소이다. 자연계에서 자일로오즈와 아라비노오즈 등의 오탄당을 이용하는 박테리아나 효모는 많이 알려지지 않았으며, 최근 Pichia stipitis 등의 XR(Xylose Reductase), XDH(Xylulose Dehydrogenase)을 통한 유전자 조절 및 발현에 대한 연구가 이루어지고 있을 뿐이다. 최근에는 홍조류를 바이오매스로 이용한 바이오 에너지 생성에 관한 연구도 활발히 진행되고 있으나 해조류의 주성분인 갈락탄(galactan), 즉 갈락토오스(galactose)의 폴리머를 기질로 이용할 수 있는 균주는 거의 없다. 따라서 바이오매스로부터 바이오리파이너리 기술을 이용하여 유용한 화학원료물질을 생산하고 바이오매스 선택의 다양성을 위해 갈락토오스와 자일로오스, 아라비노오스 등의 대사에 관련된 효소와 그 메커니즘을 이해하고 효소반응이 효율적으로 이루어지도록 하는 연구가 필요한 실정이다.

이에 본 발명자들은 혼합당을 이용할 수 있는 균주 개발에 대한 연구를 수행한 결과, 유전자 도입을 통해 혼합당을 이용할 수 있는 균주를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 자일로오스 아이소머레이즈(xylose isomerase)를 코딩하는 유전자 및 포스포글루코무타아제(phosphoglucomutase)를 코딩하는 유전자가 도입된 혼합당 이용 미생물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 효모에 iolI 유전자 및 pgm2 유전자를 도입하는 단계를 포함하는 혼합당 이용 효모의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 혼합당 이용 미생물을 혼합당을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 바이오에탄올의 생산방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자일로오스 아이소머레이즈(xylose isomerase)를 코딩하는 유전자 및 포스포글루코무타아제(phosphoglucomutase)를 코딩하는 유전자가 도입된 혼합당 이용 미생물을 제공한다.

또한, 본 발명은 효모에 iolI 유전자 및 pgm2 유전자를 도입하는 단계를 포함하는 혼합당 이용 효모의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 혼합당 이용 미생물을 혼합당을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 바이오에탄올의 생산방법을 제공한다.

본 발명에 따른 재조합 미생물은 통상 탄소원으로 이용할 수 없는 오탄당 및 육탄당의 혼합당을 탄소원으로 하여 바이오에탄올을 생산할 수 있으므로 다양한 바이오리파이너리 및 바이오에너지의 분야에 적용 가능한 원천 기술로서 산업 원료 수입 절감에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 재조합 효모에 의해 소비되는 갈락토오스의 양을 나타낸 도이다.
도 2는 재조합 효모에 의해 소비되는 자일로오스의 양을 나타낸 도이다.
도 3은 재조합 효모에 의해 소비되는 아라비노오스의 양을 나타낸 도이다.
도 4는 재조합 효모 JSMS 1에 의해 소비되는 혼합당의 양을 나타낸 도이다.
도 5는 재조합 효모 JSMS 2에 의해 소비되는 혼합당의 양을 나타낸 도이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 자일로오스 아이소머레이즈(xylose isomerase)를 코딩하는 유전자 및 포스포글루코무타아제(phosphoglucomutase)를 코딩하는 유전자가 도입된 혼합당 이용 미생물을 제공한다.

본 발명의 미생물은 육안으로 확인할 수 없는 0.1mm 이하의 크기인 미세한 생물로서 통상 오탄당을 탄소원으로 이용할 수 없는 미생물을 제한없이 포함 할 수 있으나, 바람직하게는 효모(Saccharomyces cerevisiae)일 수 있다. 효모는 다른 미생물에 비해 세포분리가 쉽고 인체 안정성이 보장되는 장점이 있다.

본 발명에서 "자일로오스 아이소머레이즈(xylose isomerase)"는 자일로오스(알도오스)와 자일룰로오스(케토오스) 사이의 이성질화 반응을 촉매하는 효소를 의미한다. 본 발명의 일실시예에서 Lactobacillos rhamnosus GG(Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 균주)에서 분리한 자일로오스 아이소머레이즈 유전자인 iolI(Xylose isomerase domain-containing protein 2-keto-myo-inositol isomerase) 유전자를 사용하였으며, 바람직하게는 서열목록 1의 염기서열로 나타낼 수 있으며, 서열목록 2의 아미노산 서열로 전사된다. 본 발명의 유산균 유래 iolI 유전자를 미생물에 도입하면 통상적으로 XR(Xylose Reductase) 및 XDH(Xylose Dehydrogenase)를 통해야 하는 에탄올 생산 과정을 자일로오스 아이로머레이즈만으로도 가능하게 한다는 장점이 있다. 특히, 본 발명의 Lactobacillus rhamnosus GG 균주 유래의 iolI 유전자를 도입하는 경우 다른 유산균의 자일로오스 아이소머레이즈보다 바이오에탄올 생산 효과가 뛰어나다.

본 발명에서 "포스포글루코무타아제(phosphoglucomutase)"는 글루코오스-1-인산과 글루코오스-6-인산의 상호전환을 촉매하는 효소를 의미한다. 본 발명의 일실시예에서 Saccharomyces cerevisiae에서 분리한 포스포글루코무타아제 유전자를 사용하였으며, 바람직하게는 서열목록 3의 염기서열로 나타낼 수 있으며, 서열목록 4의 아미노산 서열로 전사된다.

통상적으로 혼합당 내의 오탄당은 육탄당과 달리 효모에 의해 발효되지 않는 특징이 있다. 본 발명에서 혼합당은 자일로오스(xylose), 아라비노오스(arabinose), 리보오스(ribose), 리불로오스(ribulose), 글루코오스(glucose), 갈락토오스(galactose), 만노오스(mannose) 및 프럭토오스(fructose)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 군에서 선택된 1종 이상의 당이 혼합되어있는 것을 말한다. 본 발명의 일실시예에서는 재조합 효모의 탄소원으로서 갈락토오스, 자일로오스, 아라비노오스 또는 이의 혼합물을 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 "혼합당 이용"은 재조합 미생물이 자일로오스, 아라비노오스, 리보오스, 리불로오스, 글루코오스, 갈락토오스, 만노오스 및 프럭토오스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 당, 바람직하게는 2종 이상의 당을 포함하는 혼합당을 탄소원으로 소비하여 대사 산물을 생산할 수 있음을 의미한다.

본 발명에 따른 재조합 효모는 혼합당을 탄소원으로 하여 에탄올을 생산할 수 있으므로 바이오에너지 및 바이오파이너리 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 효모는 당업자에게 공지된 효모 균주를 제한 없이 포함할 수 있으나, 바람직하게는 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 혼합당 이용 효모의 제조방법은 Saccharomyces cerevisiae 균주에서 pgm2 유전자를 분리하는 단계, 이를 인테그레이션하여 효모의 chromosomal DNA에 도입하는 단계, Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 균주에서 iolI 유전자를 분리하는 단계, 이를 증폭시켜 벡터에 클로닝하는 단계, 상기 재조합 벡터를 pgm2 유전자가 도입되어있는 효모에 추가로 도입하는 단계를 포함한다. 상기 벡터는 효모에 형질전환시킬 수 있는 당업계에 공지된 벡터를 제한 없이 포함하나, 바람직하게는 YCplac33 벡터일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 혼합당 이용 효모의 제조방법은 Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 균주에서 iolI 유전자를 분리하는 단계, 이를 인테그레이션하여 효모의 chromosomal DNA에 도입하는 단계, Saccharomyces cerevisiae 균주에서 pgm2 유전자를 분리하는 단계, 이를 증폭시켜 벡터에 클로닝하는 단계, 상기 재조합 벡터를 iolI 유전자가 도입되어있는 효모에 추가로 도입하는 단계를 포함한다. 상기 벡터는 효모에 형질전환시킬 수 있는 당업계에 공지된 벡터를 제한 없이 포함하나, 바람직하게는 pESC-ura 벡터일 수 있다.

상기 벡터의 숙주 효모 내로의 도입은 당업계에 널리 알려진 삽입 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, CaCl₂ 방법, 전기천공법, 리튬 아세테이트 방법, 미세 주입법, 칼슘 포스페이트 침전법, 리포좀-매개 형질감염법 및 유전자 밤바드먼트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 바람직하게는 CaCl₂ 방법, 리튬 아세테이트 방법, 전기천공법을 사용할 수 있다.

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 재조합 혼합당 이용은 혼합당을 발효시켜 바이오에탄올을 생산할 수 있는 특징이 있다.

상기 혼합당은 자일로오스(xylose), 아라비노오스(arabinose), 리보오스(ribose), 리불로오스(ribulose), 글루코오스(glucose), 갈락토오스(galactose), 만노오스(mannose) 및 프럭토오스(fructose)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한다.

상기 바이오에탄올의 생산방법에 의하면 혼합당을 이용하여 바이오에탄올을 높은 수율로 생산할 수 있다.

본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 - 재조합 미생물의 제조

혼합당을 이용하여 바이오에탄올을 생산할 수 있는 재조합 미생물을 제조하기 위하여 하기와 같이 수행하였다.

1.1 iolI 유전자의 분리 및 재조합 벡터의 제조

Lactobacillus rhamnosus GG 균주(Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 균주)에서 자일로오스 아이소머레이즈인 iolI 유전자(Xylose isomerase domain-containing protein 2-keto-myo-inositol isomerase)를 분리하였고 이를 PCR 기법으로 증폭한 후, PCR 생성물을 PCR purification 키트를 이용하여 정제하였다. 정제한 iolI 유전자를 YCplac33 벡터에 삽입하여 형질전환용 재조합 벡터를 제조하였다. 이후 CaCl₂ 방법을 이용하여 E. coli XL1-blue에 상기 재조합 벡터를 형질전환시켰다. 형질전환시킨 E. coli에서 plasmid miniprep 키트를 이용하여 플라스미드 DNA를 정제하였다.

1.2 pgm2 유전자의 분리 및 재조합 벡터의 제조

효모가 보유하고 있는 pgm2 유전자를 추가적으로 도입함으로써 갈락토오스의 소비를 더 빠르게 하기 위하여, Saccharomyces cerevisiae에서 pgm2 유전자를 분리하였고 이를 PCR 기법으로 증폭한 후, PCR 생성물을 PCR purification 키트를 이용하여 정제하였다. 정제한 pgm2 유전자를 pESC-ura벡터에 삽입하여 형질전환용 재조합 벡터를 제조하였다. 이후 CaCl₂ 방법을 이용하여 E. coli XL1-blue에 상기 재조합 벡터를 형질전환시켰다. 형질전환시킨 E. coli에서 plasmid miniprep 키트를 이용하여 플라스미드 DNA를 정제하였다.

1.3. JSMS 1 균주의 제조

EUROSCARF(EUROpean Saccharomyces cerevisiae archive for functional analysis)에서 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주를 입수하였다. 상기 1.1에서 정제된 플라스미드 DNA를 Saccharomyces cerevisiae 균주에서 분리된 pgm2 유전자가 도입된 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주에 리튬 아세테이트 방법 및 전기천공법 (Bio-rad, CA, US)을 병행하여 추가적으로 형질전환시켜 재조합 효모를 제조(이하 'JSMS 1' 균주라 함)하였으며, 이후 실시예에 사용하였다.

1.4 JSMS 2 균주의 제조

EUROSCARF(EUROpean Saccharomyces cerevisiae archive for functional anaylsis)에서 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주를 입수하였다. 상기 1.2에서 정제된 플라스미드 DNA를 Lactobacillus rhamnosus GG 균주(Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103 균주)에서 분리된 자일로오스 아이소머레이즈인 iolI 유전자(Xylose isomerase domain-containing protein 2-keto-myo-inositol isomerase)가 도입된 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주에 리튬 아세테이트 방법 및 전기천공법 (Bio-rad, CA, US)을 병행하여 추가적으로 형질전환시켜 재조합 효모를 제조(이하 'JSMS 2' 균주라 함)하였으며, 이후 실시예에 사용하였다.

실시예 2 - 재조합 미생물의 혼합당 이용 확인

상기 실시예 1에서 제조한 재조합 효모 JSMS 1 및 JSMS 2가 혼합당을 이용하는 능력이 있는지 확인하기 위하여 재조합 효모와 함께 배양될 경우 혼합당의 농도 변화를 측정하였다.

먼저, 배양 시작시의 OD를 0.5로 하고 30℃에서 200rpm의 조건으로 전배양하였다. 전배양은 호기 상태에서 YPD 배지를 이용해 수행하였으며, 초기 정체 단계까지 배양한 후 증류수로 세척했다. 재조합 효모를 혼합당 배지에 접종하였고 30℃에서 200rpm의 조건과 1 mM의 IPTG로 유전자 발현을 유도하였다. 이후의 배양은 혼합당(갈락토오스, 자일로오스, 아라비노오스) 배지에서 혐기 상태로 수행하였다. 전배양 및 이후의 배양을 200시간 내외로 수행하였으며, 배양시작 후 72시간까지는 12시간마다, 72시간 이후에는 24시간마다 배지 내의 갈락토오스, 자일로오스, 아라비노오스 및 혼합당의 농도를 측정하여 그 결과를 도 1 내지 도 5에 나타내었다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 갈락토오스, 자일로오스, 아라비노오스 및 혼합당의 농도가 시간에 따라 감소함을 확인하였으며, 이는 재조합 미생물이 에탄올 생산에 갈락토오스, 자일로오스, 아라비노오스 및 혼합당을 탄소원으로 이용함을 의미한다. 따라서 효모에 도입된 iolI 유전자 및 pgm2 유전자가 효모 시스템에서 작동가능하여 세가지 혼합당 배지에서 모든 당을 다 소비할 수 있음을 확인하였다.

또한 JSMS 1 균주의 경우 JSMS 2 균주에 비해 아라비노오스를 24시간 정도 더 빨리 소비함을 확인하였다.

비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

<110> INHA-INDUSTRY PARTNERSHIP INSTITUTE <120> Recombinant microorganism using mixed-sugar and method for producing bioethanol using the same <130> 1-167P <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 888 <212> DNA <213> Lactobacillus rhamnosus GG <400> 1 atggggatag aactgacaca aatggctttg aatcgaaaaa ttgctcagaa gcggccactg 60 gaaaactttt ttcaattagc cgaagctgct ggcattcatc aagtcgagtt acgcaatgat 120 atgaccactt ctgatggctc agagactgtc attgatggca tgcaggttgc agaatttcag 180 acgttaaagc aaaaatacga cctgcagatt ttaacgatta atgcgattca gcaattcaat 240 aatccagcca aattaaacaa aaatcgcgat cttttgacca aactggcgga attgtcggcg 300 caaattggca atcaggcgat tatctttgta ccggaagtta acgcacagga caagcgaacc 360 gagcaacagc gacttgatga tgccgttagc agtttacagg tgtttgggga cattctgtct 420 gcttatcatt tgacgggatt cattgaaccg ttgggcttta gggccagcac aatgcggtat 480 ccgtggacag cgctggacgc cattaattta tctggccgga ccgagtttaa gctgacgatt 540 gatacgtttc atttcttctt ggcacatcta acagccgaac aattcaaagc aggtgttgat 600 attaaccgcg ttggattaat tcatctgtcg ggaattgagc 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Thr Ser Gly Leu Arg Lys Lys Thr Lys Val Phe Lys Asp 20 25 30 Glu Pro Asn Tyr Thr Glu Asn Phe Ile Gln Ser Ile Met Glu Ala Ile 35 40 45 Pro Glu Gly Ser Lys Gly Ala Thr Leu Val Val Gly Gly Asp Gly Arg 50 55 60 Tyr Tyr Asn Asp Val Ile Leu His Lys Ile Ala Ala Ile Gly Ala Ala 65 70 75 80 Asn Gly Ile Lys Lys Leu Val Ile Gly Gln His Gly Leu Leu Ser Thr 85 90 95 Pro Ala Ala Ser His Ile Met Arg Thr Tyr Glu Glu Lys Cys Thr Gly 100 105 110 Gly Ile Ile Leu Thr Ala Ser His Asn Pro Gly Gly Pro Glu Asn Asp 115 120 125 Met Gly Ile Lys Tyr Asn Leu Ser Asn Gly Gly Pro Ala Pro Glu Ser 130 135 140 Val Thr Asn Ala Ile Trp Glu Ile Ser Lys Lys Leu Thr Ser Tyr Lys 145 150 155 160 Ile Ile Lys Asp Phe Pro Glu Leu Asp Leu Gly Thr Ile Gly Lys Asn 165 170 175 Lys Lys Tyr Gly Pro Leu Leu Val Asp Ile Ile Asp Ile Thr Lys Asp 180 185 190 Tyr Val Asn Phe Leu Lys Glu Ile Phe Asp Phe Asp Leu Ile Lys Lys 195 200 205 Phe Ile Asp Asn Gln Arg Ser Thr Lys Asn Trp Lys Leu Leu Phe Asp 210 215 220 Ser Met Asn Gly Val Thr Gly Pro Tyr Gly Lys Ala Ile Phe Val Asp 225 230 235 240 Glu Phe Gly Leu Pro Ala Asp Glu Val Leu Gln Asn Trp His Pro Ser 245 250 255 Pro Asp Phe Gly Gly Met His Pro Asp Pro Asn Leu Thr Tyr Ala Ser 260 265 270 Ser Leu Val Lys Arg Val Asp Arg Glu Lys Ile Glu Phe Gly Ala Ala 275 280 285 Ser Asp Gly Asp Gly Asp Arg Asn Met Ile Tyr Gly Tyr Gly Pro Ser 290 295 300 Phe Val Ser Pro Gly Asp Ser Val Ala Ile Ile Ala Glu Tyr Ala Ala 305 310 315 320 Glu Ile Pro Tyr Phe Ala Lys Gln Gly Ile Tyr Gly Leu Ala Arg Ser 325 330 335 Phe Pro Thr Ser Gly Ala Ile Asp Arg Val Ala Lys Ala His Gly Leu 340 345 350 Asn Cys Tyr Glu Val Pro Thr Gly Trp Lys Phe Phe Cys Ala Leu Phe 355 360 365 Asp Ala Lys Lys Leu Ser Ile Cys Gly Glu Glu Ser Phe Gly Thr Gly 370 375 380 Ser Asn His Val Arg Glu Lys Asp Gly Val Trp Ala Ile Met Ala Trp 385 390 395 400 Leu Asn Ile Leu Ala Ile Tyr Asn Lys His His Pro Glu Asn Glu Ala 405 410 415 Ser Ile Lys Thr Ile Gln Asn Glu Phe Trp Ala Lys Tyr Gly Arg Thr 420 425 430 Phe Phe Thr Arg Tyr Asp Phe Glu Lys Val Glu Thr Glu Lys Ala Asn 435 440 445 Lys Ile Val Asp Gln Leu Arg Ala Tyr Val Thr Lys Ser Gly Val Val 450 455 460 Asn Ser Ala Phe Pro Ala Asp Glu Ser Leu Lys Val Thr Asp Cys Gly 465 470 475 480 Asp Phe Ser Tyr Thr Asp Leu Asp Gly Ser Val Ser Asp His Gln Gly 485 490 495 Leu Tyr Val Lys Leu Ser Asn Gly Ala Arg Phe Val Leu Arg Leu Ser 500 505 510 Gly Thr Gly Ser Ser Gly Ala Thr Ile Arg Leu Tyr Ile Glu Lys Tyr 515 520 525 Cys Asp Asp Lys Ser Gln Tyr Gln Lys Thr Ala Glu Glu Tyr Leu Lys 530 535 540 Pro Ile Ile Asn Ser Val Ile Lys Phe Leu Asn Phe Lys Gln Val Leu 545 550 555 560 Gly Thr Glu Glu Pro Thr Val Arg Thr 565

Claims

서열번호 1로 표시되고 자일로오스 아이소머레이즈(xylose isomerase)를 코딩하는 iolI 유전자 및 서열번호 3으로 표시되고 포스포글루코무타아제(phosphoglucomutase)를 코딩하는 pgm2 유전자가 도입된, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae).
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제1항에 있어서, 상기 iolI 유전자는 Lactobacillus rhamnosus GG 유래인 것을 특징으로 하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에.
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제1항에 있어서, 상기 pgm2 유전자는 Saccharomyces cerevisiae 유래인 것을 특징으로 하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에.
제1항에 있어서, 상기 사카로마이세스 세레비지에는 혼합당을 이용하여 바이오에탄올을 생산하는 것을 특징으로 하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에.
제1항에 있어서, 상기 혼합당은 자일로오스(xylose), 아라비노오스(arabinose), 리보오스(ribose), 리불로오스(ribulose), 글루코오스(glucose), 갈락토오스(galactose), 만노오스(mannose) 및 프럭토오스(fructose)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 당을 포함하는 것을 특징으로 하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에.
사카로마이세스 세레비지에에 서열번호 1로 표시되는 iolI 유전자 및 서열번호 3으로 표시되는 pgm2 유전자를 도입하는 단계를 포함하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 사카로마이세스 세레비지에는 Saccharomyces cerevisiae BY4742 균주인 것을 특징으로 하는, 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에의 제조방법.
제1항의 혼합당 이용 사카로마이세스 세레비지에를 혼합당을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 바이오에탄올의 생산방법.
제11항에 있어서, 상기 혼합당은 자일로오스(xylose), 아라비노오스(arabinose), 리보오스(ribose), 리불로오스(ribulose), 글루코오스(glucose), 갈락토오스(galactose), 만노오스(mannose) 및 프럭토오스(fructose)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 당을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바이오에탄올의 생산방법.