KR102088811B1 - Novel alkaline lipase/esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a novel alkaline lipase/esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome, and a use of the same. According to the present invention, a transformant having introduced therein the gene Lip-1447-sub-ORF2 recombined from novel lipase/esterase clone Lip-1447 derived from soil metagenome exhibits potent lipase and esterase activity with respect to tributyrin, and a novel lipase/esterase protein isolated and purified from the transformant also exhibits potent lipase and esterase activities, wherein the novel lipase/esterase protein can be mass-produced from the transformant. Accordingly, the novel lipase/esterase gene, a vector comprising the same, and a transformant having the same introduced therein may be usefully used in the industrial mass-production of a novel lipase/esterase protein with potent activities.

Description

토양 메타게놈 유래 신규 알칼리성 리파아제/에스터라제 유전자 Lip-1447 및 이의 용도{Novel alkaline lipase/esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome and use thereof}Novel alkaline lipase / esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome and use thereof}

본 발명은 토양 메타게놈 유래 신규 알칼리성 리파아제/에스터라제 유전자 Lip-1447 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a novel alkaline lipase / esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome and its use.

대부분의 알려진 지방분해 효소(리파아제, lipase)는 박테리아에서 유래하나, 전체 환경 미생물 중 0.1 내지 1%만이 표준 기술을 사용하여 배양시킬 수 있기 때문에, 99% 이상의 박테리아 DNA가 밝혀지지 않은 상태로 존재한다(Torsvik et al., Appl. Environ. Microbiol. 56:782-787, 1990). 이에, 실제로 배양되어 동정된 적이 없는 대다수 미생물들의 유전자 재조합 발현을 통하여 새로운 효소 발견을 가능하게 한 것이 메타게놈(metagenome)이다. Most of the known lipolytic enzymes (lipases, lipases) are derived from bacteria, but more than 99% of the bacterial DNA remains unknown, since only 0.1 to 1% of all environmental microorganisms can be cultured using standard techniques. (Torsvik et al. , Appl. Environ. Microbiol. 56: 782-787, 1990). Accordingly, it is the metagenome that enables the discovery of new enzymes through genetic recombination expression of most microorganisms that have never been identified in culture.

메타게놈은 자연계에 존재하는 모든 미생물의 유전체를 통칭하는 것으로 정의되고, 자연계 시료로부터 미생물을 배양하지 않고 메타게놈을 분리한 후, 이들을 라이브러리로 작성하여 배양가능한 대장균에 도입하는 과정을 통해 분석할 수 있다. 이는 배양이 불가능했던 미생물로부터 유용 산물을 확보하기 위한 방법으로, 유전자의 유래가 되는 미생물에 대한 정보는 얻기가 어려우나 미생물의 산물과 유전자를 동시에 확보할 수 있는 장점이 있다. 미국 위스콘신 대학 연구팀이 처음으로 대형의 메타게놈을 성공적으로 분리하여 세균성 인위적 염색체(bacterial artificial chromosome, BAC) 벡터에 클로닝하여 메타게놈 라이브러리를 구축하였고, 이로부터 광범위한 항생물질 및 그의 생합성에 관련된 유전자들을 분리하였다(Gillespie et al., 2002, Appl. Environ. Microbiol. 68: 4301-4306; Rondon et al., 2000, Appl. Environ. Microbiol. 66: 2541-2547). TIGR (The Institute for Genomic Research) 연구팀에서도 해양 미생물의 총 미생물 메타게놈 라이브러리를 BAC 벡터에 구축하여 해양 생태계로부터 배양되지 않는 미생물의 유전자원 탐색을 시도하고 있다. 최근에는 다양한 메타게놈으로부터 리파아제를 생산 및 정제하고, 그 특성을 파악하고자 하는 연구가 진행되고 있다(Gupta et al., 2004, Appl. Microbiol. Biotechnol., 64:763-781). Metagenome is defined as a generic term for the genomes of all microorganisms present in nature, and can be analyzed through the process of separating metagenomes without culturing microorganisms from natural samples and preparing them into libraries to introduce them into cultureable E. coli. have. This is a method for securing useful products from microorganisms that could not be cultivated, and it is difficult to obtain information on microorganisms from which genes are derived, but there is an advantage of simultaneously obtaining products and genes of microorganisms. The University of Wisconsin research team for the first time successfully isolated a large metagenome and cloned it into a bacterial artificial chromosome (BAC) vector to build a metagenome library from which it isolated a wide range of antibiotics and genes related to their biosynthesis (Gillespie et al., 2002, Appl. Environ. Microbiol. 68: 4301-4306; Rondon et al., 2000, Appl. Environ. Microbiol. 66: 2541-2547). The TIGR (The Institute for Genomic Research) team is also attempting to explore the genetic resources of microorganisms that are not cultivated from marine ecosystems by building a total microbial metagenome library of marine microorganisms in the BAC vector. Recently, studies have been conducted to produce and purify lipase from various metagenomes and to understand its properties (Gupta et al., 2004, Appl. Microbiol. Biotechnol., 64: 763-781).

리파아제는 트리글리세라이드(triglyceride)의 에스테르 결합을 가수분해하는 효소로 많은 종류의 동식물과 미생물이 생산하는 것으로 알려져 있으며, 이에 대한 생화학적 특성 및 유전자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 높은 기질 특이성, 광학활성 특이성 및 위치 특이성 등의 고유한 특성을 갖고 있기 때문에 유지의 전환뿐만 아니라 수용액에서의 가수분해 및 유기용매 내에서의 (트랜스) 에스터화 반응을 통하여 다양한 정밀화학품, 세제, 식품, 화학 및 제약 산업 등에서 매우 유용하게 사용되며, 특히 광학활성 의약품의 생산에 유용한 효소로 알려져 있다. 최근에는 바이오디젤을 생산하는데 활용되기도 하는 리파아제는 다른 효소들에 비해 상대적으로 저렴하게 생산할 수 있으며 조효소를 필요로 하지 않아 산업적으로 큰 장점이 있기 때문에 생물의약분야에서 생체촉매로 널리 활용되면서 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 특히 알칼리성 리파아제는 세제 중에 많이 사용되는 것으로 광범위한 온도와 pH에서 높은 활성과 안정성을 가져야 하고, 금속 이온, 계면 활성제 및 산화제를 포함한 세제의 다른 성분들과도 양립할 수 있을 것이 요구된다.Lipase is an enzyme that hydrolyzes the ester bond of triglyceride, and is known to be produced by many kinds of animals and plants, and biochemical properties and genes have been actively researched. In addition, since it has unique properties such as high substrate specificity, optical activity specificity and position specificity, various fine chemicals and detergents through conversion of fats and oils in aqueous solution and (trans) esterification reaction in an organic solvent It is very useful in food, chemical, and pharmaceutical industries, and is known as an enzyme that is particularly useful in the production of optically active medicines. In recent years, lipase, which is also used to produce biodiesel, can be produced relatively inexpensively compared to other enzymes, and since it does not require a coenzyme, it has a great industrial advantage, so it is widely used as a biocatalyst in the biopharmaceutical field. It is becoming more prominent. In particular, alkaline lipase is widely used in detergents, and requires high activity and stability at a wide range of temperatures and pHs, and is required to be compatible with other components of detergents, including metal ions, surfactants, and oxidizing agents.

이에 본 발명자들은 신규한 리파아제/에스터라제 유전자를 국내 토양 메타게놈으로부터 분리한 후 이로부터 생산된 단백질이 우수한 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors completed the present invention by confirming that the protein produced therefrom exhibits excellent lipase and esterase activity after separating the novel lipase / esterase gene from the domestic soil metagenome.

본 발명의 목적은 토양 메타게놈 유래 신규 리파아제/에스터라제 유전자 및 단백질, 상기 신규 리파아제/에스터라제 유전자를 포함하는 벡터, 이를 도입한 형질전환체, 및 이를 이용한 리파아제/에스터라제 단백질의 제조방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is a novel lipase / esterase gene and protein derived from soil metagenome, a vector containing the new lipase / esterase gene, a transformant introducing the same, and preparation of a lipase / esterase protein using the same Is to provide a way.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 리파아제/에스터라제 단백질을 제공한다.To achieve the above object, the present invention provides a lipase / esterase protein composed of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

또한, 본 발명은 상기 리파아제/에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자를 제공한다.In addition, the present invention provides a gene encoding the lipase / esterase protein.

또한, 본 발명은 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.In addition, the present invention provides a recombinant vector containing the gene.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체를 제공한다.In addition, the present invention provides a transformant in which the recombinant vector is introduced into a host cell.

또한, 본 발명은 1) 상기 형질전환체를 배양하는 단계; 2) 상기 배양된 형질전환체 또는 이의 배양 상등액으로부터 리파아제/에스터라제 단백질을 회수하는 단계를 포함하는 리파아제/에스터라제 단백질의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention 1) culturing the transformant; 2) It provides a method for producing a lipase / esterase protein, comprising recovering the lipase / esterase protein from the cultured transformant or the culture supernatant thereof.

본 발명에 따른 토양 메타게놈 유래 신규 리파아제/에스터라제 클론 Lip-1447로부터 재조합한 유전자 Lip-1447-sub-ORF2를 도입한 형질전환체는 트리뷰티린(tributyrin)에 대한 강한 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타내고, 상기 형질전환체로부터 분리 및 정제한 신규 리파아제/에스터라제 단백질 또한 강한 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타내며, 상기 형질전환체로부터 신규 리파아제/에스터라제 단백질을 대량 생산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 신규 리파아제/에스터라제 유전자, 이를 포함하는 벡터, 및 이를 도입한 형질전환체는 강한 활성을 갖는 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 산업적 대량 생산에 유용하게 사용될 수 있다.A transformant introduced with the recombinant gene Lip-1447-sub-ORF2 from a new lipase / esterase clone Lip-1447 derived from soil metagenome according to the present invention is a strong lipase and esterase against tributyrin. The new lipase / esterase protein showing activity, isolated and purified from the transformant also shows strong lipase and esterase activity, and a new lipase / esterase protein can be mass produced from the transformant. Therefore, the novel lipase / esterase gene of the present invention, a vector containing the same, and a transformant introduced therein can be usefully used for industrial mass production of a novel lipase / esterase protein having strong activity.

도 1은 토양 메타게놈으로부터 신규 리파아제/에스터라제 유전자 Lip-1447을 도출하여 신규 리파아제/에스터라제 단백질을 생산하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 토양 메타게놈 라이브러리로부터 리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 15 종 활성 클론을 도출한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 Lip-1447의 서브클론을 도입한 대장균으로부터 분리한 플라스미드 DNA의 제한효소 Bam HI, Pst I, Eco RI, Xba I Sph I, Hind III, 및 Sma I에 대한 절단 양상을 확인한 도면(A), 및 Lip-1447의 서브클론을 도입한 대장균 중 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타내는 콜로니들을 나타낸 도면(B)이다.
도 4는 Lip-1447-sub의 ORF1 내지 ORF6을 나타낸 도면이다.
도 5는 Lip-1447-sub-ORF2 서열을 포함하는 플라스미드(pET21a(+)-ORF2-6H)의 구조를 도식화한 도면이다.
도 6은 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균에서 분리한 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 전기영동 및 염색 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균에서 분리한 신규 리파아제/에스터라제 단백질을 FPLC로 정제하는 크로마토그램(A), FPLC를 통해 수득한 각 분획 내 신규 리파아제/에스터라제 단백질 발현을 확인한 도면(B), 및 분리 및 정제한 신규 리파아제/에스터라제 단백질을 담은 용기를 촬영한 사진(C)이다.
도 8은 금속이온 부착 컬럼을 이용하여 정제한 리파아제/에스터라제 단백질의 전기영동 및 염색 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균에서 분리한 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 리파아제 및 에스터라제 활성을 확인한 도면이다.
도 10은 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 리파아제 및 에스터라제 활성에 대한 최적 pH를 확인한 결과 그래프(A) 및 최적 온도를 확인한 결과 그래프(B)이다.
도 11은 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 리파아제 및 에스터라제 활성의 반응속도 그래프이다([S]: 기질 농도; v: 반응 속도; Vmax: 최대 반응속도; 및 Km: 기질 특이성 지수).
1 is a schematic diagram showing a process of producing a new lipase / esterase protein by deriving a new lipase / esterase gene Lip-1447 from a soil metagenome.
2 is a view showing the results of deriving 15 active clones with lipase and esterase activity from the soil metagenome library.
Figure 3 is a diagram confirming the cleavage pattern for restriction enzymes Bam HI, Pst I, Eco RI, Xba I Sph I, Hind III, and Sma I of plasmid DNA isolated from E. coli introduced with the subclone of Lip-1447 (A ), And a colon (B) showing colonies showing lipase and esterase activity in E. coli, which introduced the subclone of Lip-1447.
4 is a view showing ORF1 to ORF6 of Lip-1447-sub.
5 is a diagram schematically showing the structure of a plasmid (pET21a (+)-ORF2-6H) containing the Lip-1447-sub-ORF2 sequence.
FIG. 6 is a diagram showing the results of electrophoresis and staining of a novel lipase / esterase protein isolated from E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2.
7 is a chromatogram (A) for purifying a new lipase / esterase protein isolated from E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2 by FPLC, a new lipase / esterase protein in each fraction obtained through FPLC. Figure (B) showing the expression confirmed, and a photograph (C) of the container containing the new lipase / esterase protein isolated and purified.
8 is a view showing the results of electrophoresis and staining of lipase / esterase protein purified using a metal ion attached column.
9 is a diagram confirming the lipase and esterase activity of a novel lipase / esterase protein isolated from E. coli with the introduction of Lip-1447-sub-ORF2.
Figure 10 is a graph (B) of the results of confirming the optimal pH for the lipase and esterase activity of the novel lipase / esterase protein and the result of confirming the optimal temperature.
11 is a graph of the reaction rate of lipase and esterase activity of a novel lipase / esterase protein ([S]: substrate concentration; v: reaction rate; V max : maximum reaction rate; and K m : substrate specificity index) .

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 리파아제/에스터라제 단백질을 제공한다.The present invention provides a lipase / esterase protein composed of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

상기 리파아제/에스터라제 단백질, 이의 변이체 또는 이의 단편은 토양 메타게놈을 포함한 천연에서 분리하거나, 당업계의 통상적인 화학적 합성 방법(W. H. Freeman and Co., Proteins; structures and molecular principles, 1983)에 의해 합성될 수 있다. 구체적으로, 액상 펩타이드 합성법(Solution Phase Peptide synthesis), 고상 펩타이드 합성법(solid-phase peptide syntheses), 단편 응축법 및 F-moc 또는 T-BOC 화학법으로 합성될 수 있고, 더욱 구체적으로는 고상 펩타이드 합성법으로 합성될 수 있다.The lipase / esterase protein, variant or fragment thereof may be isolated from nature, including soil metagenome, or by conventional chemical synthesis methods (WH Freeman and Co., Proteins; structures and molecular principles, 1983). Can be synthesized. Specifically, it may be synthesized by liquid phase peptide synthesis, solid-phase peptide syntheses, fragment condensation and F-moc or T-BOC chemistry, and more specifically solid phase peptide synthesis It can be synthesized as.

상기 리파아제/에스터라제 단백질은 단백질의 기능에 영향을 미치지 않는 범위 내에서, 아미노산 잔기의 결실, 삽입, 치환 또는 이들의 조합에 의해서 상이한 서열을 가지는 아미노산의 변이체일 수 있다. 분자의 활성을 전체적으로 변경시키지 않는 단백질 또는 펩타이드에서의 아미노산 교환은 당해 분야에 공지되어 있다. 경우에 따라서는 인산화(phosphorylation), 황화(sulfation), 아크릴화(acrylation), 당화(glycosylation), 메틸화(methylation) 또는 파네실화(farnesylation) 등으로 수식(modification)될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 단백질과 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질, 이의 변이체 또는 단편을 포함할 수 있다. 상기 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 갖는 단백질은 본 발명의 단백질과 80% 이상, 구체적으로 90% 이상, 더욱 구체적으로 95% 이상으로 상동성을 가질 수 있다.The lipase / esterase protein may be a variant of amino acids having different sequences by deletion, insertion, substitution, or a combination of amino acid residues, within a range that does not affect the function of the protein. Amino acid exchanges in proteins or peptides that do not entirely alter the activity of the molecule are known in the art. In some cases, phosphorylation, sulfation, acrylation, glycosylation, methylation, or farnesylation can be modified. Accordingly, the present invention may include a protein, a variant or fragment thereof having an amino acid sequence substantially identical to a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. The protein having the substantially identical amino acid sequence may have homology to the protein of the present invention by 80% or more, specifically 90% or more, and more specifically 95% or more.

또한, 본 발명은 상기 리파아제/에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자를 제공한다.In addition, the present invention provides a gene encoding the lipase / esterase protein.

상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 것일 수 있고, 구체적으로 Lip-1447-sub-ORF2일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, Lip-1447-sub-ORF2 유전자를 도출하여 GenBank에 등록하였다(MH628530).The gene may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, specifically Lip-1447-sub-ORF2. In one embodiment of the present invention, the Lip-1447-sub-ORF2 gene was derived and registered in GenBank (MH628530).

상기 리파아제/에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자는 토양 메타게놈으로부터 유래된 것일 수 있다.The gene encoding the lipase / esterase protein may be derived from soil metagenome.

상기 리파아제/에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자는 본 발명의 리파아제/에스터라제 단백질과 동등한 활성을 갖는 단백질을 암호화하는 범위 내에서, 하나 이상의 핵산 염기의 결실, 삽입, 치환 또는 이들의 조합에 의해서 상이한 서열을 가지는 변이체일 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 유전자와 실질적으로 동일한 염기서열을 갖는 폴리뉴클레오티드, 이의 변이체 또는 단편을 포함할 수 있다. 상기 실질적으로 동일한 염기서열을 갖는 폴리뉴클레오티드는 본 발명의 유전자와 80% 이상, 구체적으로 90% 이상, 더욱 구체적으로 95% 이상으로 상동성을 가질 수 있다.The gene encoding the lipase / esterase protein is within the range of encoding a protein having activity equivalent to the lipase / esterase protein of the present invention, by deletion, insertion, substitution, or a combination thereof. It may be a variant having a different sequence. Accordingly, the present invention may include a polynucleotide having a substantially identical nucleotide sequence to a gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, a variant or fragment thereof. The polynucleotide having the substantially identical nucleotide sequence may have homology to the gene of the present invention at 80% or more, specifically 90% or more, and more specifically 95% or more.

또한, 본 발명은 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.In addition, the present invention provides a recombinant vector containing the gene.

본 명세서에서 사용된 용어, "벡터"는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 의미하며, 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다.As used herein, the term "vector" refers to DNA fragment (s), nucleic acid molecules that are delivered into a cell, and the vector replicates DNA and can be independently reproduced in a host cell.

본 명세서에서 사용된 용어, "재조합 벡터"는 특정 숙주세포에서 목적 단백질 또는 목적 RNA를 발현할 수 있는 벡터로, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동가능하게 연결된 필수적인 조절요소를 포함하는 유전자 제작물을 의미한다.As used herein, the term “recombinant vector” refers to a gene construct comprising essential regulatory elements operably linked to express a gene insert as a vector capable of expressing a target protein or a target RNA in a specific host cell.

본 명세서에서 사용된 용어 "작동가능하게 연결된(operably linked)"은 핵산의 발현을 조절하는 서열과 목적하는 단백질 또는 RNA를 암호화하는 핵산 서열이 기능적으로 연결(functional linkage)되어 있는 것을 의미한다. 예를 들어 프로모터와 단백질 또는 RNA를 코딩하는 핵산 서열이 작동가능하게 연결되어 암호화하는 핵산 서열의 발현에 영향을 미칠 수 있다. 재조합 벡터와의 작위적 연결은 당해 기술 분야에서 잘 알려진 유전자 재조합 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 부위-특이적 DNA 절단 및 연결은 당해 기술 분야에서 일반적으로 알려진 효소 등을 사용한다.As used herein, the term "operably linked (operably linked)" means that the sequence that regulates the expression of the nucleic acid and the nucleic acid sequence that encodes the desired protein or RNA are functionally linked (functional linkage). For example, a promoter and a nucleic acid sequence encoding a protein or RNA can be operably linked to influence the expression of the encoding nucleic acid sequence. Arbitrary linkage with recombinant vectors can be made using genetic recombination techniques well known in the art, and site-specific DNA cleavage and linkage uses enzymes, etc., generally known in the art.

상기 재조합 벡터는 플라스미드 벡터, 코스미드(cosmid) 벡터, 포스미드(fosmid) 벡터, 박테리오파지 벡터 또는 바이러스 벡터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The recombinant vector may be a plasmid vector, a cosmid vector, a fosmid vector, a bacteriophage vector, or a viral vector, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 재조합 벡터는 도 5의 도식화된 구조를 갖는 포스미드 벡터일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the recombinant vector may be a phosmid vector having a schematic structure of FIG. 5.

상기 재조합 벡터는 프로모터(promoter), 오퍼레이터(operator), 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널 및 인핸서(enhancer)와 같은 발현 조절 서열을 포함할 수 있고, 막 표적화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함할 수 있으며, 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다.The recombinant vector may include an expression control sequence such as a promoter, an operator, an initiation codon, a termination codon, a polyadenylation signal and an enhancer, and a signal sequence or leader for membrane targeting or secretion It may include a sequence, it may be prepared in various ways depending on the purpose.

상기 시그널 서열은 숙주세포가 에쉐리키아속(Escherichia) 균인 경우 PhoA 시그널 서열 또는 OmpA 시그널 서열 등을, 숙주세포가 바실러스속(Bacillus) 균인 경우 α-아밀라아제 시그널 서열 또는 서브틸리신(subtilicin) 시그널 서열 등을, 숙주세포가 효모인 경우에는 MFα 시그널 서열 또는 SUC2 시그널 서열 등을, 숙주세포가 동물세포인 경우에는 인슐린 시그널 서열, α-인터페론 시그널 서열, 또는 항체 분자 시그널 서열 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The signal sequence is a host cell is Escherichia (Escherichia) bacteria, PhoA signal sequence or OmpA signal sequence, etc., when the host cell is Bacillus (Bacillus) bacteria α- amylase signal sequence or subtilicin (subtilicin) signal sequence For example, when the host cell is yeast, MFα signal sequence or SUC2 signal sequence, etc., when the host cell is animal cell, insulin signal sequence, α-interferon signal sequence, or antibody molecular signal sequence may be used. It is not limited.

또한, 상기 재조합 벡터는 재조합 벡터를 함유하는 숙주 세포를 선별하기 위한 선택 마커를 포함할 수 있고, 복제 가능한 재조합 벡터인 경우 복제원점을 포함할 수 있다.In addition, the recombinant vector may include a selection marker for selecting a host cell containing the recombinant vector, and in the case of a replicable recombinant vector, may include an origin of replication.

본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 리파아제/에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체는 리파아제/에스터라제 단백질이 숙주세포에서 발현하면 그 활성을 나타내게 되므로, 숙주세포의 배양 배지에 트리뷰티린 등의 리파아제/에스터라제 기질을 첨가함으로써, 선택 마커 없이도 형질전환된 숙주세포의 선별이 가능하도록 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a transformant that introduces a recombinant vector containing a gene encoding a lipase / esterase protein according to the present invention into a host cell is expressed when the lipase / esterase protein is expressed in the host cell. Since it exhibits activity, it is possible to select transformed host cells without a selection marker by adding a lipase / esterase substrate such as tributyrin to the culture medium of the host cell.

또한, 상기 재조합 벡터는 발현물의 정제를 용이하게 하기 위한 서열을 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서, 히스티딘-택(His-taq)을 C-말단에 위치시켜 리파아제/에스터라제 단백질의 정제를 용이하게 하였다.In addition, the recombinant vector may include a sequence for facilitating purification of the expression material, and in one embodiment of the present invention, the histidine-tag (His-taq) is located at the C-terminus to lipase / esterase protein. The purification of the was facilitated.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체를 제공한다.In addition, the present invention provides a transformant in which the recombinant vector is introduced into a host cell.

본 명세서에서 사용된 용어, "형질전환"은 "도입"과 동등한 의미로 사용되며, 사용된 방법에 관계없이 외래 폴리뉴클레오티드를 숙주세포로 전달하는 것을 의미한다.As used herein, the term “transformation” is used in the same sense as “introduction”, and refers to the delivery of a foreign polynucleotide to a host cell regardless of the method used.

상기 숙주세포는 외래 유전자가 도입되어 외래 유전자의 형질을 나타낼 수 있는 능력을 가지는 세포로, 원핵세포 또는 진핵세포일 수 있고, 구체적으로, 상기 원핵세포는 대장균일 수 있다. The host cell is a cell having the ability to express the trait of a foreign gene by introducing a foreign gene, and may be a prokaryotic cell or a eukaryotic cell. Specifically, the prokaryotic cell may be E. coli.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 형질전환체는 BL21(DE3)/pET21a+ORF2-6H 균주일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transformant may be a BL21 (DE3) / pET21a + ORF2-6H strain.

상기 재조합 벡터를 숙주세포로 형질전환하는 방법은 재조합 벡터가 숙주세포 안으로 삽입되는 것이라면 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들어, CaCl2 방법, 전기천공방법, 미세주입법 등 어느 것이나 가능하다.The method for transforming the recombinant vector into a host cell is not particularly limited as long as the recombinant vector is inserted into the host cell, and for example, any of CaCl 2 method, electroporation method, and microinjection method is possible.

또한, 본 발명은 1) 상기 형질전환체를 배양하는 단계; 2) 상기 배양된 형질전환체 또는 이의 배양 상등액으로부터 리파아제/에스터라제 단백질을 회수하는 단계를 포함하는 리파아제/에스터라제 단백질의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention 1) culturing the transformant; 2) It provides a method for producing a lipase / esterase protein, comprising recovering the lipase / esterase protein from the cultured transformant or the culture supernatant thereof.

상기 단계 1)에서 형질전환체를 배양하는 단계는 LB(Luria broth) 배지에서 배양할 수 있고, 구체적으로 상기 형질전환체를 선별적으로 증식시킬 수 있는 항생제를 포함한 LB 배지에서 배양할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 형질전환체는 암피실린을 포함하는 LB 배지에서 배양할 수 있다.The step of culturing the transformant in step 1) may be cultured in LB (Luria broth) medium, and specifically, in LB medium containing an antibiotic capable of selectively proliferating the transformant. In one embodiment of the present invention, the transformant can be cultured in LB medium containing ampicillin.

또한, 상기 단계 1)에서 형질전환체를 배양하는 단계는 리파아제/에스터라제 단백질 발현을 유도하는 IPTG(isopropyl-α-D-thiogalacto pyranoside) 등의 유도물질을 처리하여 배양할 수 있고, 구체적으로 IPTG를 최종농도가 0.01 내지 1 mM, 또는 0.05 내지 0.5 mM이 되도록 처리하여 배양할 수 있다.In addition, the step of culturing the transformant in step 1) can be cultured by treating an inducer such as isopropyl-α-D-thiogalacto pyranoside (IPTG) that induces lipase / esterase protein expression. IPTG can be cultured by treating the final concentration to be 0.01 to 1 mM, or 0.05 to 0.5 mM.

상기 단계 2)에서 리파아제/에스터라제 단백질을 회수하는 단계는 당업계의 통상적인 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어 염석(황산암모늄 침전, 인산나트륨 침전 등), 용매 침전(아세톤, 에탄올 등을 이용한 단백질 분획 침전 등), 투석, 겔 여과, 이온 교환, 크로마토그래피 및 한외여과 등의 기법을 단독 또는 조합으로 적용하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The step of recovering the lipase / esterase protein in step 2) may be performed in a conventional manner in the art. For example, salt or salt (ammonium sulfate precipitation, sodium phosphate precipitation, etc.), solvent precipitation (protein fraction precipitation using acetone, ethanol, etc.), dialysis, gel filtration, ion exchange, chromatography, and ultrafiltration techniques alone or in combination It may be performed by applying as, but is not limited thereto.

상기 리파아제/에스터라제 단백질의 제조방법은, 단계 2)의 회수한 리파아제/에스터라제 단백질을 정제하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.The method of preparing the lipase / esterase protein may further include the step of purifying the recovered lipase / esterase protein of step 2).

상기 리파아제/에스터라제 단백질을 정제하는 단계는 당업계의 통상적인 단백질 정제 방법으로 수행될 수 있고, 예를 들어 이온 교환 크로마토그래피, 겔-투과 크로마토그래피, 역상-고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography, HPLC), 프렙용 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis) 및 친화성 컬럼 크로마토그래피 등의 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서, 리파아제/에스터라제 단백질의 정제는 Ni-NTA 컬럼을 이용하여 수행될 수 있다.The step of purifying the lipase / esterase protein may be performed by a conventional protein purification method in the art, for example, ion exchange chromatography, gel-permeation chromatography, reverse phase-high performance liquid chromatography (high performance liquid) chromatography, HPLC), preparation for SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis) and affinity column chromatography, but are not limited thereto. In one embodiment of the invention, purification of the lipase / esterase protein can be performed using a Ni-NTA column.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 토양 메타게놈 라이브러리를 제작하고, 이로부터 리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 15 종의 활성 클론을 선별하였으며, 이 중 가장 우수한 활성을 갖는 Lip-1447 유전자를 도출하였고, 이를 이용하여 서브클론을 제작한 후, 삽입된 DNA의 크기가 작으면서 리파아제/에스터라제 활성은 강한 서브 클론 Lip-1447-sub를 선별하였다(도 1 내지 3 참조). 상기 Lip-1447-sub의 염기 서열을 분석하여, 리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 ORF2를 도출하고, Lip-1447-sub-ORF2 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 도입한 대장균 형질전환체를 제작하였다(도 4 및 5 참조). 또한, Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균 형질전환체로부터 리파아제/에스터라제 단백질 발현을 확인하고, 상기 단백질을 분리 및 정제하였으며, 상기 신규 리파아제/에스터라제 단백질이 트리뷰티린에 대한 가수분해 활성을 나타냄을 확인하였다(도 6 내지 9 참조). 또한, 상기 신규 리파아제/에스터라제 단백질이 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타내는데 최적 pH가 8.0이고, 최적 온도가 40 내지 50℃임을 확인하였고, 최대 반응속도(Vmax)는 0.721 유닛(Units), 기질 특이성 지수(Km)는 0.038 mM임을 확인하였다(도 10 및 11 참조).In a specific embodiment of the present invention, the present inventors prepared a soil metagenome library, from which 15 active clones having lipase and esterase activity were selected, and among them, the Lip-1447 gene having the best activity was selected. The subclones were produced using this, and the subclone Lip-1447-sub having a small lipase / esterase activity while having a small inserted DNA was selected (see FIGS. 1 to 3). The base sequence of Lip-1447-sub was analyzed to derive ORF2 having lipase and esterase activity, and an E. coli transformant was prepared by introducing a recombinant vector containing the Lip-1447-sub-ORF2 gene ( 4 and 5). In addition, lipase / esterase protein expression was confirmed from E. coli transformants introduced with Lip-1447-sub-ORF2, the protein was isolated and purified, and the new lipase / esterase protein was used for tributyrin. It was confirmed that it exhibits hydrolysis activity (see FIGS. 6 to 9). In addition, the novel lipase / esterase protein showed lipase and esterase activity, and the optimum pH was 8.0 and the optimum temperature was 40 to 50 ° C. The maximum reaction rate (V max ) was 0.721 units (Units), The substrate specificity index (K m ) was confirmed to be 0.038 mM (see FIGS. 10 and 11).

따라서, 본 발명의 신규 리파아제/에스터라제 유전자, 이를 포함하는 벡터, 및 이를 도입한 형질전환체는 강한 활성을 갖는 신규 알칼리성 리파아제/에스터라제 단백질의 산업적 대량 생산에 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the novel lipase / esterase gene of the present invention, a vector containing the same, and a transformant introduced therein can be useful for industrial mass production of a novel alkaline lipase / esterase protein having strong activity.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

토양 메타게놈 DNA의 분리 및 분리된 DNA의 크기 확인Soil metagenome DNA isolation and size determination

충청남도 신성리 갈대 습지에서 채취한 토양을 메쉬 직경이 1.4 ㎜인 체에 걸러서 직경 1.5 ㎜ 이상의 입자와 식물 잔재물 등을 제거하였다. 상기 토양 시료 5 g을 15 ㎖ 완충용액(100 mM Tris-HCl, pH 8.0; 100 mM EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid), pH 8.0; 100 mM 인산염 나트륨(sodium-phosphate), pH 8.0; 1.5 M 염화나트륨; 및 1% CTAB(cetyl trimethylammonium bromide))에 현탁하였다. 상기 현탁액에 100 ㎎/㎖ 농도의 단백질 분해 효소 K(proteinase K, Sigma) 100 ㎕를 첨가한 후, 37℃ 진탕 배양기에서 150 rpm의 속도로 30분간 진탕하고, 20% SDS 1.5 ㎖를 첨가하여 잘 흔들어 섞어주었다. 상기 혼합물을 65℃ 항온수조에서 30분마다 한 번씩 섞어주면서 2시간 동안 유지하였다. 이후, 7,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 분리하였고, 동일한 부피의 클로로포름(chloroform)/이소아밀 알코올(isoamyl alcohol)(24:1)을 첨가하여 섞어준 후, 8,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 DNA가 포함된 상등액만을 새 튜브로 옮겼다. 상등액 부피의 0.6 배에 해당하는 이소프로판올(isopropanol)을 첨가하여 섞어준 후, 11,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 DNA 침전물을 얻었다. 상기 DNA 침전물을 70% 에탄올로 세척한 후 원심분리하여 에탄올을 제거하였다. 이로부터 얻은 침전물을 건조시키고, 0.5 ㎖의 TE 완충용액(10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0)에 용해시킨 후, 4℃에 보관하였다.The soil collected from the reed wetland in Sinseong-ri, Chungcheongnam-do was filtered through a sieve having a mesh diameter of 1.4 mm to remove particles with a diameter of more than 1.5 mm and plant remnants. 5 g of the soil sample is a 15 ml buffer solution (100 mM Tris-HCl, pH 8.0; 100 mM Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), pH 8.0; 100 mM sodium phosphate, pH 8.0; 1.5 M sodium chloride; and 1 % CTAB (cetyl trimethylammonium bromide). After adding 100 µl of the protease K (proteinase K, Sigma) at a concentration of 100 mg / ml to the suspension, shake it for 30 minutes at a speed of 150 rpm in a 37 ° C shake incubator, and add 1.5 ml of 20% SDS. Shake and mix. The mixture was maintained for 2 hours while mixing once every 30 minutes in a 65 ° C. constant temperature water bath. Subsequently, the supernatant was separated by centrifugation at 7,000 rpm for 10 minutes, and the same volume of chloroform / isoamyl alcohol (24: 1) was added and mixed, followed by centrifugation at 8,000 rpm for 10 minutes. Only the supernatant containing DNA was transferred to a new tube. After adding and mixing isopropanol corresponding to 0.6 times the volume of the supernatant, the DNA precipitate was obtained by centrifugation at 11,000 rpm for 10 minutes. The DNA precipitate was washed with 70% ethanol and then centrifuged to remove ethanol. The precipitate obtained therefrom was dried, dissolved in 0.5 ml of TE buffer solution (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0) and stored at 4 ° C.

분리된 DNA의 양과 크기 결정은 PFGE(pulsed field gel electrophoresis)로 확인하였다. PFGE는 6 V/㎝에서 120°의 고정각(fixed angle)으로 1 내지 6초의 교대시간(switch time) 조건에서 6시간 동안 수행하였고, 그 결과, 상기 토양 시료 1 g 당 약 1 내지 1.5 ㎍의 메타게놈 DNA가 분리되었음을 확인하였고, 분리된 DNA의 크기는 20 내지 100 kb 정도임을 확인하였다(도 1).Determination of the amount and size of the separated DNA was confirmed by PFGE (pulsed field gel electrophoresis). PFGE was performed for 6 hours at a switch time of 1 to 6 seconds at a fixed angle of 120 ° at 6 V / cm, and as a result, about 1 to 1.5 μg per 1 g of the soil sample It was confirmed that the metagenome DNA was isolated, and the size of the isolated DNA was about 20 to 100 kb (FIG. 1).

메타게놈 라이브러리의 작성Creation of metagenome library

상기 실시예 1에서 분리한 메타게놈을 이용하여 저융점 아가로스 겔(low melting point agarose gel)에서 전기영동을 한 후, 20 kb 이상의 DNA를 포함하는 아가로스 겔 블록(block)만을 회수하였다. 회수된 겔 블록에 겔레이즈(GeLase, Epicentre, 미국)를 처리하여 DNA를 순화하고, 휴믹산(humic acid) 등을 제거하였다. 순화된 DNA 조각의 양끝 말단을 DNA 말단-리페어(end-repair) 효소로 처리하여 무딘 말단(blunt end)을 갖는 20 kb 이상의 메타게놈 DNA를 얻었고, 이를 제한효소 Eco72I로 처리한 포스미드(fosmid) 벡터 pEpiFOS-5(Epicentre)에 결찰(ligation)시켰다. 상기 벡터를 상업적인 패키징 시스템(packaging extract, Epicentre)을 이용하여 대장균(Escherichia coli)에 도입한 후 50 ㎍/㎖의 클로람페니콜(chloramphenicol)이 첨가된 LB(Luria broth) 한천배지에서 자라는 형질전환체들을 선별하였다. 선별된 형질전환체들로부터 SDS-알칼리 용혈(alkali lysis) 방법으로 분리한 플라스미드 DNA를 제한효소 BamHI로 절단한 후 전기영동을 수행한 결과, 선별된 50 개의 형질전환체들 모두 재조합 플라스미드를 포함하고 있어 라이브러리가 잘 작성되었음을 확인하였으며, 삽입된 메타게놈 DNA의 평균 크기는 35 내지 40 kb임을 확인하였다. 상기 선별된 형질전환체들은 배지에 포함된 상태로 희석하여 -80℃에 보관하였다.After electrophoresis on a low melting point agarose gel using the metagenome isolated in Example 1, only an agarose gel block containing 20 kb or more of DNA was recovered. The recovered gel block was treated with gelase (GeLase, Epicentre, USA) to purify DNA, and to remove humic acid and the like. Both ends of the purified DNA fragment were treated with a DNA end-repair enzyme to obtain 20 kb or more of metagenome DNA having a blunt end, which was treated with the restriction enzyme Eco 72I (fosmid). ) Ligated to the vector pEpiFOS-5 (Epicentre). After introducing the vector into a Escherichia coli using a commercial packaging system (packaging extract, Epicentre), transformants growing in LB (Luria broth) agar medium to which 50 μg / ml chloramphenicol was added were selected. Did. After plasmid DNA separated from the selected transformants by SDS-alkali lysis method was digested with restriction enzyme Bam HI, electrophoresis was performed, and all of the selected 50 transformants contained recombinant plasmid. It was confirmed that the library was well written, and the average size of the inserted metagenomic DNA was 35 to 40 kb. The selected transformants were diluted in the medium and stored at -80 ° C.

실험예 1. 메타게놈 라이브러리로부터 리파아제 및 에스터라제 활성 클론의 선별Experimental Example 1. Selection of lipase and esterase active clones from the metagenome library

상기 실시예 2에서 작성된 메타게놈 라이브러리로부터 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타내는 클론을 선별하기 위하여, LB 한천배지에 50 ㎍/㎖의 클로람페니콜 및 1% 트리뷰티린(tributyrin)을 첨가하여 균질화시킨 후, 분주하여 굳히고, -80℃에 풀(Pool)로 보관되어 있는 라이브러리를 적절하게 희석하여 배지에 약 300 내지 400개의 콜로니가 배양될 수 있도록 일정량을 도말하였다. 이를 37℃에서 2일간 배양하여 콜로니 주위에 투명한 후광(halo)을 보이는 콜로니를 선발하였다. 선발된 활성 클론의 리파아제 및 에스터라제 활성을 상기 방법에 의해 재검정하여 최종적으로 15 종을 분리하였고(도 2), 이들을 -80℃에 보관하였다.In order to select clones showing lipase and esterase activity from the metagenome library prepared in Example 2, after homogenization by adding 50 μg / ml chloramphenicol and 1% tributyrin to LB agar medium, The mixture was hardened by dispensing, and the library stored as a pool at -80 ° C was appropriately diluted to streak a certain amount so that about 300 to 400 colonies could be cultured in the medium. This was cultured at 37 ° C for 2 days to select colonies showing a transparent halo around the colonies. Lipase and esterase activities of the selected active clones were re-assayed by the above method to finally isolate 15 species (FIG. 2) and store them at -80 ° C.

리파아제 및 에스터라제 활성 클론(Lip-1447)으로부터 서브클론의 제작Construction of subclones from lipase and esterase active clones (Lip-1447)

상기 실험예 1에서 분리한 리파아제 및 에스터라제 활성을 보이는 15 종의 클론들 중 리파아제 및 에스터라제 활성이 가장 우수한 클론(Lip-1447)으로부터 2차로 서브클로닝을 실시하였다. Among the 15 kinds of clones showing lipase and esterase activity isolated in Experimental Example 1, subcloning was performed second from the clone having the best lipase and esterase activity (Lip-1447).

3-1. 서브클론의 제작을 위한 최적 제한효소의 도출3-1. Derivation of optimal restriction enzymes for the production of subclones

Lip-1447의 플라스미드 DNA를 플라스미드 분리 키트(바이오니아, 대한민국)를 이용하여 대량으로 분리한 후, 이를 제한효소 Bam HI, Pst I, Eco RI, Xba I, Sph I, Hind III 또는 Sma I로 절단하여, 절단된 DNA를 아가로스 겔에 전기영동하여 절단 양상을 확인하였다.The plasmid DNA of Lip-1447 was separated in bulk using a plasmid separation kit (Bionia, Korea), and then cut with restriction enzymes Bam HI, Pst I, Eco RI, Xba I, Sph I, Hind III or Sma I , The cut pattern was confirmed by electrophoresis of the cut DNA on an agarose gel.

그 결과, Pst I를 사용했을 때 상기 DNA가 가장 여러 번 절단됨을 확인하여, 최적 제한효소로 Pst I를 도출하였다(도 3A).As a result, when Pst I was used, it was confirmed that the DNA was cleaved many times, and Pst I was derived as an optimal restriction enzyme (FIG. 3A).

3-2. Lip-1447로부터 서브클론의 제작3-2. Production of subclone from Lip-1447

상기 실시예 3-1에서 분리한 Lip-1447의 플라스미드 DNA를 제한효소 Pst I로 절단하여 삽입 DNA Lip-1447의 반응물을 만들고 37℃에서 2시간 동안 반응시켜 삽입 DNA를 순화시켰다. 벡터 DNA(pUC119) 250 ng/㎕을 제한효소 Pst I로 절단하여 반응물을 만들고 반응시킨 후, 벡터가 스스로 달라붙는 것을 방지하기 위하여 SAP(Shrimp alkaline phosphatase)를 처리하여 벡터 DNA를 순화하였다. 상기 순화된 Lip-1447 DNA 및 벡터 DNA(pUC119, Vieira and Messing, Methods Enzymol. 153: 3-11, 1987)를 완충용액(ligation buffer), ATP 및 리가아제(ligase)와 혼합하여 상온에서 2시간 동안 반응시킨 후, 4℃에서 밤새 반응시켜 서브클론을 제작하였다.The plasmid DNA of Lip-1447 isolated in Example 3-1 was digested with a restriction enzyme Pst I to make a reaction of the inserted DNA Lip-1447 and reacted at 37 ° C for 2 hours to purify the inserted DNA. After 250 ng / µl of the vector DNA (pUC119) was digested with the restriction enzyme Pst I to make a reaction and reacted, the vector DNA was purified by treating with an alkaline phosphatase (SAP) to prevent the vector from sticking to itself. The purified Lip-1447 DNA and vector DNA (pUC119, Vieira and Messing, Methods Enzymol. 153: 3-11, 1987) were mixed with a ligation buffer, ATP and ligase for 2 hours at room temperature. After reacting for a while, it was reacted overnight at 4 ° C to produce a subclone.

실험예 2. Lip-1447의 서브클론 중 Lip-1447-sub의 도출Experimental Example 2. Derivation of Lip-1447-sub among Lip-1447 subclones

2-1. Lip-1447의 서브클론이 도입된 형질전환체의 제조, 및 리파아제 및 에스터라제 활성 갖는 형질전환체의 선별2-1. Preparation of transformants introduced with subclones of Lip-1447, and selection of transformants having lipase and esterase activity

상기 실시예 3에서 제작한 서브클론을 상업용 수용성(competent) 대장균 세포 JM109 100 ㎕와 혼합한 후 얼음에서 20분간 방치하고, 42℃에서 45초간 열처리하여 서브클론을 세포 내로 도입한 후, 항생제가 첨가되지 않은 LB 배지 400 ㎕를 가하여 37℃에서 흔들며 45분 동안 배양하였다. 이로부터 형질전환체를 선별하기 위하여 상기 배양액을 1%의 트리뷰티린과 100 ㎍/㎖의 암피실린(ampicillin)이 함유된 LB 플레이트에 도말하여 37℃에서 16시간 동안 배양하였다. 배양된 플레이트로부터 트리뷰티린을 가수분해하여 강한 후광을 보이는 콜로니들을 선별하였다(도 3B).The subclones prepared in Example 3 were mixed with 100 μl of commercially available E. coli cells JM109 and left on ice for 20 minutes, and heat treated at 42 ° C. for 45 seconds to introduce the subclones into the cells, followed by the addition of antibiotics. 400 µl of unused LB medium was added and incubated at 37 ° C. for 45 minutes. To select transformants therefrom, the culture was spread on LB plates containing 1% of tributyrin and 100 μg / ml of ampicillin and cultured at 37 ° C. for 16 hours. From the cultured plate, tributyrin was hydrolyzed to select colonies showing strong halo (FIG. 3B).

2-2. 선별된 형질전환체의 서브클론 도입 여부 검증2-2. Verification of the introduction of selected clones into subclones

상기 실험예 2-1에서 선별된 콜로니들에서 플라스미드 분리 키트(바이오니아)를 이용하여 플라스미드 DNA를 분리하고 제한효소 Pst I를 처리한 후, 절단된 DNA를 전기영동으로 확인하였다. 그 결과, Lip-1447의 DNA 절편과 동일한 크기의 DNA 절편이 확인되어 상기 형질전환체의 DNA에 Lip-1447의 서브클론이 잘 도입되었음을 확인하였다.After plasmid DNA was separated from the colonies selected in Experimental Example 2-1 using a plasmid separation kit (Bionia) and treated with restriction enzyme Pst I, the cut DNA was confirmed by electrophoresis. As a result, a DNA fragment of the same size as the DNA fragment of Lip-1447 was identified, confirming that the subclones of Lip-1447 were well introduced into the DNA of the transformant.

2-3. 서브클론 중 Lip-1447-sub의 도출2-3. Derivation of Lip-1447-sub among subclones

상기 실험예 2-1 및 2-2의 결과로부터 형질전환체에 도입된 서브클론의 삽입 DNA 사이즈가 가장 작으면서 리파아제 및 에스터라제 활성이 강한 서브클론을 선별하여, 염기서열을 분석하였으며, 크기가 4,380 bp임을 확인하였다. 선별된 상기 서브클론을 Lip-1447-sub로 명명하였다(서열번호 3).From the results of Experimental Examples 2-1 and 2-2, the subclone having the smallest inserted DNA size of the subclone introduced into the transformant and having strong lipase and esterase activity was selected, and the base sequence was analyzed, and the size was analyzed. It was confirmed that is 4,380 bp. The selected subclones were named Lip-1447-sub (SEQ ID NO: 3).

실험예 3. Lip-1447-sub의 ORF 중 리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 ORF의 확인Experimental Example 3. Identification of ORF having lipase and esterase activity in the ORF of Lip-1447-sub

3-1. Lip-1447-sub의 ORF 분석 및 ORF2의 도출3-1. OR-14 analysis of Lip-1447-sub and derivation of ORF2

상기 실험예 2-3에서 분석한 Lip-1447-sub의 염기서열로부터 개방형 해독틀(open reading frame, ORF)을 분석하였고, 여러 가지 ORF 중 500 bp이상의 ORF는 4개임을 확인하였다(도 4). 분석된 4개의 ORF 중 ORF1은 시키메이트키나아제(Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, 50%), ORF2는 아세틸가수분해효소Streptomyces hygroscopicus, 49%), ORF3은 베타글루코시다아제(Oryza sativa Japonica Group, 32%), ORF4는 메틸전이효소(Lactobacillus johnsonii, 55%)로 확인되었기 때문에 ORF2를 가장 유력한 리파아제/에스터라아제와 후보로 도출하였다.The open reading frame (ORF) was analyzed from the base sequence of Lip-1447-sub analyzed in Experimental Example 2-3, and it was confirmed that there were 4 ORFs of 500 bp or more among various ORFs (FIG. 4). . Of the four ORFs analyzed, ORF1 was a sikimate kinase ( Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, 50%), ORF2 was an acetyl hydrolase Streptomyces hygroscopicus , 49%), ORF3 was a beta-glucosidase ( Oryza sativa Japonica Group, 32%), ORF4 was identified as a methyltransferase ( Lactobacillus johnsonii , 55%), so ORF2 was derived as the most potent lipase / esterase and candidate.

3-2. Lip-1447-sub의 ORF2가 도입된 대장균의 리파아제 및 에스터라제 활성 확인3-2. Lip-1447-sub ORF2 introduced E. coli lipase and esterase activity confirmation

상기 실험예 2에서 선별한 Lip-1447-sub 서브클론의 DNA를 분리하여 이를 주형으로 하고, 상기 실험예 3-1에서 도출된 ORF2에 대한 프라이머를 제작하여(표 1), 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 수행하였다. PCR 반응은 5×PCR 완충용액 20 ㎕, N-용액 10 ㎕, 100 pM의 각 프라이머 2 ㎕, 주형 DNA 1 ㎕, pfu DNA 중합효소 1 ㎕ 및 멸균 증류수 64 ㎕를 혼합하여 총 부피 100 ㎕의 조성으로, 95℃에서 30초, 58℃에서 30초 및 72℃에서 40초의 사이클을 30회 반복하여 수행하였다(Thermal Cycler, Bio-Rad, 미국). pET21a(+) 벡터를 하기 표 1에 기재된 프라이머에 해당하는 제한효소로 각각 절단한 후, 각 PCR 산물을 연결하여 상업용 수용성 대장균 세포 JM109에 상기 실험예 2-1에 기재된 것과 동일한 방법으로 도입하였다. 상기 대장균을 1% 트리뷰티린이 첨가된 LB 배지에 도말하고 37℃에서 2일간 배양하여 리파아제 및 에스터라제 활성을 조사하였다.By separating the DNA of Lip-1447-sub subclones selected in Experimental Example 2 as a template, and preparing primers for ORF2 derived from Experimental Example 3-1 (Table 1), polymerase chain reaction ( polymerase chain reaction (PCR) was performed. The PCR reaction consisted of mixing 20 μl of 5 × PCR buffer solution, 10 μl of N-solution, 2 μl of each primer of 100 pM, 1 μl of template DNA, 1 μl of pfu DNA polymerase, and 64 μl of sterile distilled water to make a total volume of 100 μl As a result, 30 cycles at 95 ° C, 30 seconds at 58 ° C, and 40 seconds at 72 ° C were repeated 30 times (Thermal Cycler, Bio-Rad, USA). The pET21a (+) vector was digested with restriction enzymes corresponding to the primers listed in Table 1 below, and then each PCR product was ligated and introduced into commercial water-soluble E. coli cell JM109 in the same manner as described in Experimental Example 2-1. The E. coli was spread on LB medium containing 1% tributyrin and cultured at 37 ° C for 2 days to investigate lipase and esterase activity.

프라이머명Primer name 서열(5'→3)Sequence (5 '→ 3) 제한효소Restriction enzymes 서열번호Sequence number ORF2 FORF2 F GCGTCACGACATATGGCGAGTCCGCAACTGCAGCGTCACGACATATGGCGAGTCCGCAACTGCA NdeINdeI 44 ORF2 RORF2 R GCGTCAGGTCTCGAGCGCCGTGTGCTCGCGGATAAGCGTCAGGTCTCGAGCGCCGTGTGCTCGCGGATAA XhoIXhoI 55

그 결과, ORF2가 도입된 대장균이 리파아제 및 에스터라제 활성을 나타냄을 확인하였다.As a result, it was confirmed that E. coli introduced with ORF2 exhibits lipase and esterase activity.

Lip-1447-sub-ORF2 플라스미드의 제작Construction of Lip-1447-sub-ORF2 plasmid

상기 실험예 2에서 선별한 Lip-1447-sub 서브클론의 DNA를 분리하여 이를 주형으로 하고, 표 1의 ORF2에 해당하는 프라이머쌍(서열번호 4 및 5)을 이용하여 PCR을 수행하여 Lip-1447-sub의 ORF2 부위 및 제한효소 자리(NdeIXhoI)를 포함하는 플라스미드(pET21a(+)-ORF2-6H)를 제작하였다.The DNA of Lip-1447-sub subclones selected in Experimental Example 2 was isolated and used as a template, and PCR was performed using primer pairs (SEQ ID NOs: 4 and 5) corresponding to ORF2 in Table 1 to perform Lip-1447. A plasmid (pET21a (+)-ORF2-6H) was prepared comprising -sub ORF2 site and restriction sites ( NdeI and XhoI ).

구체적으로, Lip-1447-sub의 DNA를 주형으로 하고, 표 1의 ORF2에 해당하는 프라이머쌍(서열번호 4 및 5)을 이용하여 상기 실험예 3-2에 기재된 것과 동일한 방법으로 PCR을 수행하였다. 증폭된 PCR 산물을 1.5%(w/v) 아가로스 겔 전기영동으로 분석하고, PCR 정제키트(바이오니아)를 사용하여 정제하였다. 정제된 DNA의 서열을 분석하고, 제한효소 NdeI 및 XhoI로 절단된 pET21a(+)에 결찰시켜 생성된 플라스미드를 pET21a(+)-Lip1447-6H로 명명하였다(도 5). Specifically, using the DNA of Lip-1447-sub as a template, PCR was performed in the same manner as described in Experimental Example 3-2 using primer pairs (SEQ ID NOs: 4 and 5) corresponding to ORF2 in Table 1. . The amplified PCR product was analyzed by 1.5% (w / v) agarose gel electrophoresis and purified using a PCR purification kit (Bionia). The sequence of the purified DNA was analyzed and ligated to pET21a (+) digested with restriction enzymes Nde I and Xho I, and the resulting plasmid was named pET21a (+)-Lip1447-6H (FIG. 5).

리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 대량 생산Mass production of novel lipase / esterase proteins with lipase and esterase activity

5-1. 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 발현 유도5-1. Induction of expression of new lipase / esterase protein

상기 실시예 4에서 제작한 플라스미드를 이용하여 대장균에 리파아제 및 에스터라제 활성을 갖는 신규 리파아제/에스터라제 단백질 발현을 유도하였다.Using the plasmid prepared in Example 4, the expression of novel lipase / esterase protein having lipase and esterase activity in E. coli was induced.

구체적으로, 상기 플라스미드를 발현 숙주인 대장균 BL21(DE3)[F-omp T hsdSB(rB-mB-) gal dcm(DE3)](Stratagen, 미국)에 도입하고, LB 플레이트 상에 도말하였다. 새로운 배지에서 성장한 단일 콜로니를 채취하여 100 ㎍/㎖ 암피실린을 함유한 LB 배지 100 ㎖에 접종하고 37℃에서 배양하여, 600 nm에서의 흡광도가 0.6이 될 때까지 성장시켰다. 이를 다시 암피실린이 포함된 LB 배지 5,000 ㎖에 접종하고 37℃에서 흔들어 주면서 배양하여, 600 nm에서의 흡광도가 0.6이 될 때까지 성장시켰다. 이후, 1 mM IPTG(isopropyl-α-D-thiogalacto pyranoside, GibcoBRL, 미국)를 첨가하여 단백질 과발현을 유도하고, 20℃에서 16시간 동안 더 배양하였다.Specifically, the plasmid was introduced into an expression host, E. coli BL21 (DE3) [F-omp T hsdS B (r B- m B- ) gal dcm (DE3)] (Stratagen, USA), and plated on LB plates. . A single colony grown in a new medium was collected, inoculated into 100 mL of LB medium containing 100 μg / mL ampicillin, and cultured at 37 ° C. until the absorbance at 600 nm was 0.6. This was again inoculated into 5,000 ml of LB medium containing ampicillin and incubated with shaking at 37 ° C, and grown until absorbance at 600 nm was 0.6. Then, 1 mM IPTG (isopropyl-α-D-thiogalacto pyranoside, GibcoBRL, USA) was added to induce protein overexpression, and further cultured at 20 ° C. for 16 hours.

5-2. 발현된 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 분리5-2. Isolation of the expressed new lipase / esterase protein

상기 배양액을 6,000 ×g, 4℃에서 10분 동안 원심분리하여 상등액을 제거하고, 침전물을 차가운 완충용액(50 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0) 10 ㎖로 3 회 세척하였다. 이를 용해 완충용액(pH 7.0, 50 mM Tris-HCl, 200 mM 염화나트륨)에 재현탁 시킨 후 초음파 분쇄기(CosmoBio Co., LTD, 일본)로 파쇄하였다. 파쇄된 세포를 12,000 ×g, 4℃에서 30분 동안 원심분리하여 상등액을 제거하여 침전된 단백질을 수득하였다. 상기 단백질을 램나이 샘플 완충용액(Laemmli sample buffer)과 혼합한 후, SDS-PAGE를 수행하고 쿠마시 브릴리언트 블루(Coomassie Brilliant Blue R250)로 염색하여 34 kDa의 리파아제/에스터라제 단백질이 존재함을 확인하였다(도 6A).The culture solution was centrifuged at 6,000 × g, 4 ° C. for 10 minutes to remove the supernatant, and the precipitate was washed three times with 10 ml of cold buffer solution (50 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0). This was resuspended in lysis buffer solution (pH 7.0, 50 mM Tris-HCl, 200 mM sodium chloride) and then crushed with an ultrasonic grinder (CosmoBio Co., LTD, Japan). The crushed cells were centrifuged at 12,000 × g at 4 ° C for 30 minutes to remove the supernatant to obtain a precipitated protein. After mixing the protein with Laemmli sample buffer, SDS-PAGE was performed and stained with Coomassie Brilliant Blue R250 to find that 34 kDa lipase / esterase protein was present. It was confirmed (Fig. 6A).

5-3. 분리된 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 정제5-3. Purification of isolated new lipase / esterase protein

금속이온 부착 컬럼을 이용하여 상기 실시예 5-1에서 분리한 리파아제/에스터라제 단백질을 정제하였다.The lipase / esterase protein isolated in Example 5-1 was purified using a metal ion attachment column.

구체적으로, Ni-NTA(nickel-nitrilotriacetic acid, QIAGEN, 독일)를 크로마토그래피 컬럼(bed volume, 15 ㎖, Millipore, 미국)에 첨가하여 컬럼을 니켈 이온으로 포화시키고, 황산염 형태의 50 mM 니켈 용액을 가하여 결합되지 않은 금속이온을 제거하였다. 상기 컬럼에 분리한 리파아제/에스터라제 단백질이 함유된 용액을 첨가하고, 완충용액(50 mM Tris-HCl, 0.15 M 염화나트륨, pH 7.4)으로 컬럼을 세척한 후, 연속적인 이미다졸(imidazole) 구배를 두고 상기 완충용액을 통과시켜 고속 단백질 액체 크로마토그래피(fast protein liquid chromatography, FPLC)로 정제하였고(도 7A), 정제된 리파아제/에스터라제 단백질을 각 분획으로 수득하였다. 각 분획을 이용하여 상기 실시예 7-2에 기재된 것과 동일한 방법으로 전기영동을 수행하여 34 kDa의 리파아제/에스터라제 단백질이 존재함을 확인하였다(도 7B). 상기와 같이 리파아제/에스터라제 단백질의 존재를 확인한 분획들(분획 13, 14, 15, 17 및 19)을 합한 후, 완충용액(50 mM Tris-HCl, 0.15 M 염화나트륨, pH 7.4)으로 1 ㎎/㎖의 농도가 되도록 희석하고, 용기에 담아 -70℃에 보관하였다(도 7C). 또한, 상기 합한 분획을 이용하여 실시예 5-2에 기재된 것과 동일한 방법으로 SDS-PAGE 및 쿠마시 브릴리언트 블루 염색을 수행하여 34 kD의 리파아제/에스터라제 단백질을 재확인하였다(도 8).Specifically, Ni-NTA (nickel-nitrilotriacetic acid, QIAGEN, Germany) was added to a chromatography column (bed volume, 15 mL, Millipore, USA) to saturate the column with nickel ions, and a 50 mM nickel solution in the form of sulfate was added. Was added to remove unbound metal ions. A solution containing the separated lipase / esterase protein was added to the column, and the column was washed with a buffer solution (50 mM Tris-HCl, 0.15 M sodium chloride, pH 7.4), followed by a continuous imidazole gradient. After passing through the buffer solution, it was purified by fast protein liquid chromatography (FPLC) (FIG. 7A), and purified lipase / esterase protein was obtained in each fraction. Electrophoresis was performed in the same manner as described in Example 7-2 above using each fraction to confirm the presence of a 34 kDa lipase / esterase protein (FIG. 7B). After combining the fractions (fractions 13, 14, 15, 17 and 19) confirming the presence of the lipase / esterase protein as described above, 1 mg with a buffer solution (50 mM Tris-HCl, 0.15 M sodium chloride, pH 7.4) Diluted to a concentration of / ml, placed in a container and stored at -70 ° C (Figure 7C). In addition, SDS-PAGE and Coomassie Brilliant Blue staining were performed in the same manner as described in Example 5-2 using the combined fractions to confirm the 34 kD lipase / esterase protein (FIG. 8).

실험예 4. Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균의 세포 내 리파아제/에스터라제 단백질 발현 및 세포 외로의 분비 확인Experimental Example 4. Lip-1447-sub-ORF2 introduced E. coli cell intralipase / esterase protein expression and extracellular secretion confirmation

상기 실시예 5-1에서 제작한 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균의 세포 내에 신규 리파아제/에스터라제 단백질이 발현되어 세포 외로 분비되는지 여부를 SDS-PAGE 분석으로 확인하였다.It was confirmed by SDS-PAGE analysis whether a new lipase / esterase protein was expressed in cells of E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2 prepared in Example 5-1 and secreted out of the cells.

구체적으로, 상기 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균을 LB 액체배지에 2일간 현탁 배양하였다. 배양액을 14,000 rpm에서 원심분리하여 상등액을 분리한 후, 막 여과를 거쳐 여과된 균체 및 균체가 제거된 배양액을 수득하였다. 상기 균체는 10 배로 농축하고, 상기 배양액은 농축하지 않은 상태로, 12% SDS-PAGE 분석을 통해 단백질의 발현을 확인하였다.Specifically, the E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2 was suspended and cultured in LB liquid medium for 2 days. The culture solution was centrifuged at 14,000 rpm to separate the supernatant, followed by membrane filtration to obtain filtered cells and cultures from which cells were removed. The cells were concentrated 10 times, and the culture was not concentrated, and the expression of the protein was confirmed through 12% SDS-PAGE analysis.

그 결과, 예상되는 크기의 34 kDa 단백질이 pUC119 벡터만 가진 대장균에 비해 강하게 발현되었고 배지로도 잘 분비됨을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the 34 kDa protein of the expected size was strongly expressed compared to E. coli with only the pUC119 vector and secreted well into the medium.

실험예 5. 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 리파아제 및 에스터라제 활성 확인Experimental Example 5. Confirmation of new lipase / esterase protein lipase and esterase activity

상기 실시예 5-1에서 제작한 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균에서 발현된 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 리파아제 및 에스터라제 활성을 조사하였다.Lipase and esterase activity of the novel lipase / esterase protein expressed in E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2 prepared in Example 5-1 was investigated.

구체적으로, LB 한천 배지에 1% 트리뷰티린을 첨가하여 균질화시킨 후 상기 실시예 5-3에서 정제한 신규 리파아제/에스터라제 단백질 40 ㎕를 직경 3 mm의 여지(paper disc) 위로 주입하여, 이를 37℃에서 5일 동안 배양하였다.Specifically, after homogenization by adding 1% tributyrin to LB agar medium, 40 μl of the new lipase / esterase protein purified in Example 5-3 was injected onto a paper disc having a diameter of 3 mm, It was incubated at 37 ° C for 5 days.

그 결과, 여지 위의 콜로니 주위에 투명한 후광을 보임을 확인하였으며(도 9), 이는 상기 신규 리파아제/에스터라제 단백질이 트리뷰티린을 가수분해하는 활성을 강하게 보임을 제시한다.As a result, it was confirmed that a transparent halo was shown around the colony above the space (FIG. 9), suggesting that the novel lipase / esterase protein strongly shows the activity of hydrolyzing tributyrin.

실험예 6. 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 생화학적 특성 확인Experimental Example 6. Confirmation of biochemical properties of novel lipase / esterase protein

상기 실시예 5-1에서 제작한 Lip-1447-sub-ORF2가 도입된 대장균에서 발현된 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 생화학적 특성을 조사하였다.The biochemical properties of the novel lipase / esterase protein expressed in E. coli introduced with Lip-1447-sub-ORF2 prepared in Example 5-1 were examined.

구체적으로, 신규 리파아제/에스터라제 단백질의 효소 활성은 2-프로판올(2-propanol)에 용해된 기질인 3 μM의 파라-니트로페닐팔미트산(p-nitrophenyl palmitate, p-NPP) 25 ㎕, 정제 효소 5 ㎍, 및 50 mM Glycine-NaOH 완충액(pH 8.0) 200 ㎕를 혼합하여 40℃의 가열판 위에서 10 분간 반응시켰다. 반응 종료 후 생성된 p-NPP의 양을 410 nm의 흡광도에서 분광 광도계로 측정하였다. 파라-니트로페놀(p-nitrophenol, p-NP) 표준 곡선에 측정된 값을 적용하여 효소 활성을 계산하였다. 리파아제/에스테라제 활성의 한 단위(Unit, U)는 mg 단백질이 1분 당 생성하는 p-NP 양(μmole)로 정의하였다. 재조합 단백질의 리파아제/에스테라제 활성에 대한 최적 온도와 pH 조건은 다양한 온도(20 ~ 70℃ 범위)와 pH 조건(pH 2 ~ 12 범위)을 사용하여 96-웰 마이크로 플레이트에서 조사되었다. 동역학 파라미터(Hanes-Woolf 상수 Km 및 최대 반응속도 Vmax)는 이중역수(double reciprocal plots)로부터의 선형 회귀에 의해 추정하였다.Specifically, the enzyme activity of the novel lipase / esterase protein is 25 μl of 3 μM of para-nitrophenyl palmitate (p-NPP), a substrate dissolved in 2-propanol. 5 μg of purified enzyme and 200 μl of 50 mM Glycine-NaOH buffer (pH 8.0) were mixed and reacted on a heating plate at 40 ° C. for 10 minutes. The amount of p-NPP produced after the completion of the reaction was measured with a spectrophotometer at an absorbance of 410 nm. Enzyme activity was calculated by applying the measured values to the para-nitrophenol (p-nitrophenol) standard curve. One unit of lipase / esterase activity (Unit, U) was defined as the amount of p-NP produced by mg protein per minute (μmole). Optimum temperature and pH conditions for the lipase / esterase activity of the recombinant protein were investigated in 96-well microplates using various temperatures (range 20 to 70 ° C) and pH conditions (range pH 2 to 12). Kinetic parameters (Hanes-Woolf constant K m and maximum reaction rate V max ) were estimated by linear regression from double reciprocal plots.

그 결과, 신규 리파아제/에스터라제 단백질은 pH 8.0에서 최적 활성을 나타내는 알칼리성 효소임을 확인하였고(도 10A), 최적 활성을 나타내는 온도는 40 내지 50℃임을 확인하였다(도 10B). 리파아제 및 에스터라제 활성의 최대 반응속도(Vmax)는 0.721 Units, 기질 특이성 지수(Hanes-Woolf 상수, Km)는 0.038 mM로 나타났다(도 11).As a result, it was confirmed that the novel lipase / esterase protein was an alkaline enzyme showing optimal activity at pH 8.0 (FIG. 10A), and the temperature showing optimal activity was 40-50 ° C (FIG. 10B). The maximum reaction rate (V max ) of lipase and esterase activity was 0.721 Units, and the substrate specificity index (Hanes-Woolf constant, K m ) was 0.038 mM (FIG. 11).

<110> KOREA RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY <120> Novel alkaline lipase/esterase gene Lip-1447 derived from soil metagenome and use thereof <130> 2018P-09-040 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 304 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> lipase_esterase <400> 1 Met Ala Ser Pro Gln Leu Gln Thr Ala Ile Gln Ala Phe Lys Thr Val 1 5 10 15 Gly Glu Glu Met Ala Lys Ala Thr Asp Met Arg Ser Met Arg Ala Val 20 25 30 Met Glu Lys Ile Ala Val Pro Ala Pro Pro Asp Val Lys Cys Thr Pro 35 40 45 Val Asn Ala Gly Gly Val Pro Ala Glu Trp Ile Val Ala Pro Gly Ala 50 55 60 Ala Glu Asp Arg Phe Leu Leu Tyr Leu His Gly Gly Gly Tyr Val Leu 65 70 75 80 Gly Ser Ile Asn Thr His Arg Glu Met Ile Ser Arg Met Ser Arg Ala 85 90 95 Ala Gly Val Arg Ala Leu Ala Leu Glu Tyr Arg Leu Ala Pro Glu Ser 100 105 110 Pro Phe Pro Ala Ala Val Asp Asp Ala Thr Ala Ala Tyr Arg Trp Leu 115 120 125 Leu Ser Gln Gly Ala Lys Pro Ala Arg Thr Val Ile Ala Gly Asp Ser 130 135 140 Ala Gly Gly Gly Leu Ala Leu Ala Thr Leu Val Ala Leu Arg Asp Ala 145 150 155 160 Lys Leu Pro Leu Pro Ala Ala Gly Val Cys Leu Ser Pro Trp Ala Asp 165 170 175 Met Glu Gly Val Gly Ala Ser Met Thr Ser Lys Ala Lys Glu Asp Pro 180 185 190 Val Val Gln Lys Glu Gly Leu Leu Gly Met Ala Lys Leu Tyr Leu Gly 195 200 205 Gly Ala Asp Pro Lys Thr Pro Leu Ala Ala Pro Leu His Ala Asp Leu 210 215 220 Arg Gly Leu Pro Pro Leu Leu Ile Gln Val Gly Ser Ala Glu Thr Leu 225 230 235 240 Leu Asp Asp Ser Thr Arg Val Ala Glu Arg Ala Lys Ala Ala Gly Val 245 250 255 Lys Val Asp Leu Glu Val Trp Asn Glu Met Ile His Val Trp Gln Leu 260 265 270 Phe Ala Pro Phe Leu Pro Glu Gly Gln Glu Ala Ile Ala Lys Ile Gly 275 280 285 Lys Phe Ile Arg Glu His Thr Ala Leu Glu His His His His His His 290 295 300 <210> 2 <211> 915 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lip-1447-sub-ORF2 <400> 2 atggcgagtc cgcaactgca aacggcaatt caggcattca aaacggtcgg ggaggaaatg 60 gcgaaagcca cggacatgag gagtatgcgc gcggtgatgg aaaagatcgc ggttccagcc 120 ccgccagacg tcaagtgtac cccggtcaat gcgggcggtg tgccggctga atggattgtt 180 gcccccggcg cggctgagga tcgcttcctc ctgtacctgc atggtggtgg ctacgtcctc 240 ggctcgatta acactcatcg tgagatgatc tctcgcatgt cgcgggcagc gggcgtgcga 300 gcgcttgctc tggagtatcg gcttgccccg gagagcccat tcccggccgc agtcgacgac 360 gcgacggcgg cctaccgctg gttgctgtcc cagggggcca agcctgcgcg cacagtgatt 420 gccggcgact ccgccggggg agggctagcg cttgccacct tagtggctct gcgagatgcc 480 aagctgcctc tccctgcggc aggggtttgt ctctcgcctt gggccgacat ggaaggagtt 540 ggcgcgtcca tgacgagcaa agcgaaagag gatccggtcg tgcaaaaaga aggactctta 600 ggcatggcca agctatatct gggtggggcc gatcccaaga caccccttgc cgcgccgctg 660 cacgccgatt tgcgcgggct gccgccgttg cttattcagg tcggttccgc cgagaccctg 720 ctcgatgatt ctacccgtgt ggctgagcgg gccaaagccg ctggagtcaa agtggacctg 780 gaggtgtgga acgagatgat ccacgtctgg cagctcttcg ccccgttcct gccggaagga 840 caagaggcaa ttgccaagat cggcaagttt atccgcgagc acacggcgct cgagcaccac 900 caccaccacc actga 915 <210> 3 <211> 4379 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lip-1447-sub <400> 3 ggactggacc gggggttact ctagagtccg acctgcagat atggcgctcg cggcattgtt 60 gggcgactat cccgcgccag aagcggcgca aatgctagtc gcctgggaca ataagaccga 120 caataagggc ctgcgacggg agattcatcg ctccttatat aagctgtcac agaaaggggt 180 gcaggttgaa cgccccgtcc aagcaccggt acgcccggtg ctggctccgg ttgagcctga 240 agggcatctg tcagcgatgg atggccacgg agaccggtta gtgtggctga tcaaaccgaa 300 ggttggcggc gggttacact atctctcggc tttagtgaat gaaccagaag gaatgcgtta 360 cgttgaaggc gctgagatca cccgtaaggg cttccgcctg atgcgtcagg acttgagtga 420 ccggcatcag atcaccatgc tcgaagtacc ctggcgctac agtgacgctc ttatgtatga 480 ggggtacgaa cgagctcaag cgcgcgatgg caaagaaatc gagtcctatt tagccctccg 540 ttcgcacgta atttcctccc cggctcagcc cgtggaggtg ccacttcccg ctgccctgga 600 cccacaggcc attgccgcgg acgagaattt attagctacc tcggcgcaac tctttgaaga 660 gccgcagttt cagcgctggt tactcgacca cgatcaagcg cacgtttaca tcgatcagat 720 ctcccaggcg caggaaagtc cgttggtctt gaaccgctat caacaacaag accggatcca 780 gaccattatc gataaagcga tctccgagat tttttcggca gagagtggtc agtcgtacgc 840 ccgccgcctg gaagaggcga cctccacctg gtcgctggcg ggcggctgga ggcggctaag 900 cgtgctttag ccgtggccct ggcgctcaaa ggcagtgagc gtggcggcaa gggaattccg 960 ttctgcgaag acttggtgcg ccaaagtatc gccatgcact accacgagga taagcagcaa 1020 gagcaagaag agtcccacgg gtcgttgatt atgaaaccgg cagagttcgc tgcgcgggtg 1080 caggcagcgc aacgccggcg gatgggataa agagctttca gcgattagta agatcaagca 1140 aggaacctgg catcaatccg ctttcggatt gcatcctgaa gcatttctga tatctcttca 1200 ttttgctgat cgctaatcgc tgactgctaa ctgtggaggg agcaatgtct tacccctcat 1260 ccgatcgtat tactttgtca ccctcgttga attctggcac aattctgtcg tgtccggagt 1320 gcgggatggg cttgtatatg ctgatcaaga aagtcactcg ggatggaact tttgaaggat 1380 cggtcaagcc cttggtcggg gtaccagagt atacccgtgg ctccatgccc aaaaagtgcc 1440 cgctgtgtaa ggtaggggag tggtggtatc cacctggtac cgttcacacc ttgcaatatg 1500 gttgggtggc ctagcacgtc gtgggtcgag tctttttggt ctgttcagtt ttgtgattgg 1560 cgtcgaggct gaacctgcca atctgttccc aagaggagct gagtacaatg aacgacgaca 1620 ctgccaagat caaaaatttt cacgcccatg tttactacga tcccgacact cgggaagtgg 1680 ctacgcgggt gcgcgatgac ttagccgaac gattcgatgt ggagctgggg cgctggcatg 1740 acaaacccat cggtcctcat ccgcagtcga tgtatcaagt caaattctcg ccggaagagt 1800 ttggcaagct cgttccgtgg ctgatgctcc atcaccaagg actggatgtg ctgatccatc 1860 cttcgaccgg cgatgacgtc ggagaccaca ccgaccaggc cttgtggcta ggagagaagc 1920 tggcattgaa tattgagttc ctacggcggg taagtactgc gagcccagga gacaaagcgg 1980 cgtgaatcac atataccatt ctgtcgtatt cactattagc tacgttgccg tctgtctggt 2040 cttcctcatt actttcccgg tccaggctga tcagccacca gtagatggga agacggtaac 2100 cgcccttaaa gacattctcg ccggcaccca ccgggcggag tctgataaag ttcgcgatca 2160 ataccgccat ccgctggaga ccctcatgtg gttcgggatc agagacgata tgaccgtggt 2220 ggaaatctgg ccagggggtg gctggtacac cgatatcctg gcgccatttc tcaaagagcg 2280 gggggtgtat tacgctgcgg ctcctgaaac tgcgcaaccg ttcaaagaaa agctggtagc 2340 aagtcccctc ttgtatggta aggtcattgt gaccgaattg gccccaccga caaaactggc 2400 ggttgcgcct gaggggtctg ccgatatggt actgactttc cgtaacgtcc ataactggat 2460 gaatcgcgga tatgccgatg aggtgttcaa ggcgatgtac cgagccttga agccgggagg 2520 agttttggga gtcgttgaac accgcgggaa tcttgctctg ccacaagatc cccaagccgt 2580 gtccgggtat gtaactgagg accatgtgat taagcttgct gaagcggcga attttcagtt 2640 tgtggcccgc tccgaaatca acgcgaaccc aaaagatacc aaggattatc cccaaggcgt 2700 gtggtcttta cccccagtgc tgcggctgaa ggacgtggac cgggagaaat atctggccat 2760 tggtgaaagt gatcgtatga ccctaaaatt cgtcaagccg gtcaccaaat aaagcgatag 2820 ttggctgagc aacacgccgt gggtgtgatg atgggtgctg cccacggaaa taaaccagaa 2880 ggaggatatc tgtatggcga gtccgcaact gcaaacggca attcaggcat tcaaaacggt 2940 cggggaggaa atggcgaaag ccacggacat gaggagtatg cgcgcggtga tggaaaagat 3000 cgcggttcca gccccgccag acgtcaagtg taccccggtc aatgcgggcg gtgtgccggc 3060 tgaatggatt gttgcccccg gcgcggctga ggatcgcttc ctcctgtacc tgcatggtgg 3120 tggctacgtc ctcggctcga ttaacactca tcgtgagatg atctctcgca tgtcgcgggc 3180 agcgggcgtg cgagcgcttg ctctggagta tcggcttgcc ccggagagcc cattcccggc 3240 cgcagtcgac gacgcgacgg cggcctaccg ctggttgctg tcccaggggg ccaagcctgc 3300 gcgcacagtg attgccggcg actccgccgg gggagggcta gcgcttgcca ccttagtggc 3360 tctgcgagat gccaagctgc ctctccctgc ggcaggggtt tgtctctcgc cttgggccga 3420 catggaagga gttggcgcgt ccatgacgag caaagcgaaa gaggatccgg tcgtgcaaaa 3480 agaaggactc ttaggcatgg ccaagctata tctgggtggg gccgatccca agacacccct 3540 tgccgcgccg ctgcacgccg atttgcgcgg gctgccgccg ttgcttattc aggtcggttc 3600 cgccgagacc ctgctcgatg attctacccg tgtggctgag cgggccaaag ccgctggagt 3660 caaagtggac ctggaggtgt ggaacgagat gatccacgtc tggcagctct tcgccccgtt 3720 cctgccggaa ggacaagagg caattgccaa gatcggcaag tttatccgcg agcacacggc 3780 gtagccccaa caatcggtga aattggtacg cgagaggacg ccggaaatta tccacctccc 3840 gtagtttgcg cttgcatgct tcctgggagc gcgcccatct tgggcgctgt tcgggcgggc 3900 gggacgcccg cgctcccggc gagggaggtt acgcctcact gcgactgctg tacgctagtg 3960 gaccctcggc gtcctacgtg ttctcaggct tggtaaactt gcgcaagaaa ttcttcagat 4020 gagtgactaa tgaggcactg tgcgcttctc ctgggtgcga ctcgctctca gggtcagaag 4080 gtccttgcgg gcgagcttcc caccacgaca cctccccgat gtgcacgggc aagattttct 4140 gcaggtagaa cgacaccatg tgatcattgg tgtgccggcc caggctgcga gcaatgggaa 4200 taccttgatc ctgacacaag tagtaggtag cgccgacatc gtcgagcgac ttcatctgca 4260 gatacaaaaa accccgccgg agcggggttt tttacaactt attcagcaaa ttaaggcggc 4320 ggaaacggaa aggtcggaat gtgctgcagg catgcaagct ggcggaatca gtcattgcg 4379 <210> 4 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF2 F <400> 4 gcgtcacgac atatggcgag tccgcaactg ca 32 <210> 5 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF2 R <400> 5 gcgtcaggtc tcgagcgccg tgtgctcgcg gataa 35 <110> KOREA RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY <120> Novel alkaline lipase / esterase gene Lip-1447 derived from soil          metagenome and use thereof <130> 2018P-09-040 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 304 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> lipase_esterase <400> 1 Met Ala Ser Pro Gln Leu Gln Thr Ala Ile Gln Ala Phe Lys Thr Val   1 5 10 15 Gly Glu Glu Met Ala Lys Ala Thr Asp Met Arg Ser Met Arg Ala Val              20 25 30 Met Glu Lys Ile Ala Val Pro Ala Pro Pro Asp Val Lys Cys Thr Pro          35 40 45 Val Asn Ala Gly Gly Val Pro Ala Glu Trp Ile Val Ala Pro Gly Ala      50 55 60 Ala Glu Asp Arg Phe Leu Leu Tyr Leu His Gly Gly Gly Tyr Val Leu  65 70 75 80 Gly Ser Ile Asn Thr His Arg Glu Met Ile Ser Arg Met Ser Arg Ala                  85 90 95 Ala Gly Val Arg Ala Leu Ala Leu Glu Tyr Arg Leu Ala Pro Glu Ser             100 105 110 Pro Phe Pro Ala Ala Val Asp Asp Ala Thr Ala Ala Tyr Arg Trp Leu         115 120 125 Leu Ser Gln Gly Ala Lys Pro Ala Arg Thr Val Ile Ala Gly Asp Ser     130 135 140 Ala Gly Gly Gly Leu Ala Leu Ala Thr Leu Val Ala Leu Arg Asp Ala 145 150 155 160 Lys Leu Pro Leu Pro Ala Ala Gly Val Cys Leu Ser Pro Trp Ala Asp                 165 170 175 Met Glu Gly Val Gly Ala Ser Met Thr Ser Lys Ala Lys Glu Asp Pro             180 185 190 Val Val Gln Lys Glu Gly Leu Leu Gly Met Ala Lys Leu Tyr Leu Gly         195 200 205 Gly Ala Asp Pro Lys Thr Pro Leu Ala Ala Pro Leu His Ala Asp Leu     210 215 220 Arg Gly Leu Pro Pro Leu Leu Ile Gln Val Gly Ser Ala Glu Thr Leu 225 230 235 240 Leu Asp Asp Ser Thr Arg Val Ala Glu Arg Ala Lys Ala Ala Gly Val                 245 250 255 Lys Val Asp Leu Glu Val Trp Asn Glu Met Ile His Val Trp Gln Leu             260 265 270 Phe Ala Pro Phe Leu Pro Glu Gly Gln Glu Ala Ile Ala Lys Ile Gly         275 280 285 Lys Phe Ile Arg Glu His Thr Ala Leu Glu His His His His His His     290 295 300 <210> 2 <211> 915 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lip-1447-sub-ORF2 <400> 2 atggcgagtc cgcaactgca aacggcaatt caggcattca aaacggtcgg ggaggaaatg 60 gcgaaagcca cggacatgag gagtatgcgc gcggtgatgg aaaagatcgc ggttccagcc 120 ccgccagacg tcaagtgtac cccggtcaat gcgggcggtg tgccggctga atggattgtt 180 gcccccggcg cggctgagga tcgcttcctc ctgtacctgc atggtggtgg ctacgtcctc 240 ggctcgatta acactcatcg tgagatgatc tctcgcatgt cgcgggcagc gggcgtgcga 300 gcgcttgctc tggagtatcg gcttgccccg gagagcccat tcccggccgc agtcgacgac 360 gcgacggcgg cctaccgctg gttgctgtcc cagggggcca agcctgcgcg cacagtgatt 420 gccggcgact ccgccggggg agggctagcg cttgccacct tagtggctct gcgagatgcc 480 aagctgcctc tccctgcggc aggggtttgt ctctcgcctt gggccgacat ggaaggagtt 540 ggcgcgtcca tgacgagcaa agcgaaagag gatccggtcg tgcaaaaaga aggactctta 600 ggcatggcca agctatatct gggtggggcc gatcccaaga caccccttgc cgcgccgctg 660 cacgccgatt tgcgcgggct gccgccgttg cttattcagg tcggttccgc cgagaccctg 720 ctcgatgatt ctacccgtgt ggctgagcgg gccaaagccg ctggagtcaa agtggacctg 780 gaggtgtgga acgagatgat ccacgtctgg cagctcttcg ccccgttcct gccggaagga 840 caagaggcaa ttgccaagat cggcaagttt atccgcgagc acacggcgct cgagcaccac 900 caccaccacc actga 915 <210> 3 <211> 4379 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Lip-1447-sub <400> 3 ggactggacc gggggttact ctagagtccg acctgcagat atggcgctcg cggcattgtt 60 gggcgactat cccgcgccag aagcggcgca aatgctagtc gcctgggaca ataagaccga 120 caataagggc ctgcgacggg agattcatcg ctccttatat aagctgtcac agaaaggggt 180 gcaggttgaa cgccccgtcc aagcaccggt acgcccggtg ctggctccgg ttgagcctga 240 agggcatctg tcagcgatgg atggccacgg agaccggtta gtgtggctga tcaaaccgaa 300 ggttggcggc gggttacact atctctcggc tttagtgaat gaaccagaag gaatgcgtta 360 cgttgaaggc gctgagatca cccgtaaggg cttccgcctg atgcgtcagg acttgagtga 420 ccggcatcag atcaccatgc tcgaagtacc ctggcgctac agtgacgctc ttatgtatga 480 ggggtacgaa cgagctcaag cgcgcgatgg caaagaaatc gagtcctatt tagccctccg 540 ttcgcacgta atttcctccc cggctcagcc cgtggaggtg ccacttcccg ctgccctgga 600 cccacaggcc attgccgcgg acgagaattt attagctacc tcggcgcaac tctttgaaga 660 gccgcagttt cagcgctggt tactcgacca cgatcaagcg cacgtttaca tcgatcagat 720 ctcccaggcg caggaaagtc cgttggtctt gaaccgctat caacaacaag accggatcca 780 gaccattatc gataaagcga tctccgagat tttttcggca gagagtggtc agtcgtacgc 840 ccgccgcctg gaagaggcga cctccacctg gtcgctggcg ggcggctgga ggcggctaag 900 cgtgctttag ccgtggccct ggcgctcaaa ggcagtgagc gtggcggcaa gggaattccg 960 ttctgcgaag acttggtgcg ccaaagtatc gccatgcact accacgagga taagcagcaa 1020 gagcaagaag agtcccacgg gtcgttgatt atgaaaccgg cagagttcgc tgcgcgggtg 1080 caggcagcgc aacgccggcg gatgggataa agagctttca gcgattagta agatcaagca 1140 aggaacctgg catcaatccg ctttcggatt gcatcctgaa gcatttctga tatctcttca 1200 ttttgctgat cgctaatcgc tgactgctaa ctgtggaggg agcaatgtct tacccctcat 1260 ccgatcgtat tactttgtca ccctcgttga attctggcac aattctgtcg tgtccggagt 1320 gcgggatggg cttgtatatg ctgatcaaga aagtcactcg ggatggaact tttgaaggat 1380 cggtcaagcc cttggtcggg gtaccagagt atacccgtgg ctccatgccc aaaaagtgcc 1440 cgctgtgtaa ggtaggggag tggtggtatc cacctggtac cgttcacacc ttgcaatatg 1500 gttgggtggc ctagcacgtc gtgggtcgag tctttttggt ctgttcagtt ttgtgattgg 1560 cgtcgaggct gaacctgcca atctgttccc aagaggagct gagtacaatg aacgacgaca 1620 ctgccaagat caaaaatttt cacgcccatg tttactacga tcccgacact cgggaagtgg 1680 ctacgcgggt gcgcgatgac ttagccgaac gattcgatgt ggagctgggg cgctggcatg 1740 acaaacccat cggtcctcat ccgcagtcga tgtatcaagt caaattctcg ccggaagagt 1800 ttggcaagct cgttccgtgg ctgatgctcc atcaccaagg actggatgtg ctgatccatc 1860 cttcgaccgg cgatgacgtc ggagaccaca ccgaccaggc cttgtggcta ggagagaagc 1920 tggcattgaa tattgagttc ctacggcggg taagtactgc gagcccagga gacaaagcgg 1980 cgtgaatcac atataccatt ctgtcgtatt cactattagc tacgttgccg tctgtctggt 2040 cttcctcatt actttcccgg tccaggctga tcagccacca gtagatggga agacggtaac 2100 cgcccttaaa gacattctcg ccggcaccca ccgggcggag tctgataaag ttcgcgatca 2160 ataccgccat ccgctggaga ccctcatgtg gttcgggatc agagacgata tgaccgtggt 2220 ggaaatctgg ccagggggtg gctggtacac cgatatcctg gcgccatttc tcaaagagcg 2280 gggggtgtat tacgctgcgg ctcctgaaac tgcgcaaccg ttcaaagaaa agctggtagc 2340 aagtcccctc ttgtatggta aggtcattgt gaccgaattg gccccaccga caaaactggc 2400 ggttgcgcct gaggggtctg ccgatatggt actgactttc cgtaacgtcc ataactggat 2460 gaatcgcgga tatgccgatg aggtgttcaa ggcgatgtac cgagccttga agccgggagg 2520 agttttggga gtcgttgaac accgcgggaa tcttgctctg ccacaagatc cccaagccgt 2580 gtccgggtat gtaactgagg accatgtgat taagcttgct gaagcggcga attttcagtt 2640 tgtggcccgc tccgaaatca acgcgaaccc aaaagatacc aaggattatc cccaaggcgt 2700 gtggtcttta cccccagtgc tgcggctgaa ggacgtggac cgggagaaat atctggccat 2760 tggtgaaagt gatcgtatga ccctaaaatt cgtcaagccg gtcaccaaat aaagcgatag 2820 ttggctgagc aacacgccgt gggtgtgatg atgggtgctg cccacggaaa taaaccagaa 2880 ggaggatatc tgtatggcga gtccgcaact gcaaacggca attcaggcat tcaaaacggt 2940 cggggaggaa atggcgaaag ccacggacat gaggagtatg cgcgcggtga tggaaaagat 3000 cgcggttcca gccccgccag acgtcaagtg taccccggtc aatgcgggcg gtgtgccggc 3060 tgaatggatt gttgcccccg gcgcggctga ggatcgcttc ctcctgtacc tgcatggtgg 3120 tggctacgtc ctcggctcga ttaacactca tcgtgagatg atctctcgca tgtcgcgggc 3180 agcgggcgtg cgagcgcttg ctctggagta tcggcttgcc ccggagagcc cattcccggc 3240 cgcagtcgac gacgcgacgg cggcctaccg ctggttgctg tcccaggggg ccaagcctgc 3300 gcgcacagtg attgccggcg actccgccgg gggagggcta gcgcttgcca ccttagtggc 3360 tctgcgagat gccaagctgc ctctccctgc ggcaggggtt tgtctctcgc cttgggccga 3420 catggaagga gttggcgcgt ccatgacgag caaagcgaaa gaggatccgg tcgtgcaaaa 3480 agaaggactc ttaggcatgg ccaagctata tctgggtggg gccgatccca agacacccct 3540 tgccgcgccg ctgcacgccg atttgcgcgg gctgccgccg ttgcttattc aggtcggttc 3600 cgccgagacc ctgctcgatg attctacccg tgtggctgag cgggccaaag ccgctggagt 3660 caaagtggac ctggaggtgt ggaacgagat gatccacgtc tggcagctct tcgccccgtt 3720 cctgccggaa ggacaagagg caattgccaa gatcggcaag tttatccgcg agcacacggc 3780 gtagccccaa caatcggtga aattggtacg cgagaggacg ccggaaatta tccacctccc 3840 gtagtttgcg cttgcatgct tcctgggagc gcgcccatct tgggcgctgt tcgggcgggc 3900 gggacgcccg cgctcccggc gagggaggtt acgcctcact gcgactgctg tacgctagtg 3960 gaccctcggc gtcctacgtg ttctcaggct tggtaaactt gcgcaagaaa ttcttcagat 4020 gagtgactaa tgaggcactg tgcgcttctc ctgggtgcga ctcgctctca gggtcagaag 4080 gtccttgcgg gcgagcttcc caccacgaca cctccccgat gtgcacgggc aagattttct 4140 gcaggtagaa cgacaccatg tgatcattgg tgtgccggcc caggctgcga gcaatgggaa 4200 taccttgatc ctgacacaag tagtaggtag cgccgacatc gtcgagcgac ttcatctgca 4260 gatacaaaaa accccgccgg agcggggttt tttacaactt attcagcaaa ttaaggcggc 4320 ggaaacggaa aggtcggaat gtgctgcagg catgcaagct ggcggaatca gtcattgcg 4379 <210> 4 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF2 F <400> 4 gcgtcacgac atatggcgag tccgcaactg ca 32 <210> 5 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ORF2 R <400> 5 gcgtcaggtc tcgagcgccg tgtgctcgcg gataa 35

Claims (9)

서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 에스터라제 단백질.
Esterase protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
제1항의 에스터라제 단백질을 암호화하는 유전자.
A gene encoding the esterase protein of claim 1.
제2항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 구성되는, 유전자.
The gene of claim 2, wherein the gene is composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2.
제2항 또는 제3항의 유전자를 포함하는 재조합 벡터.
A recombinant vector comprising the gene of claim 2 or 3.
제4항의 재조합 벡터를 숙주세포에 도입한 형질전환체.
A transformant incorporating the recombinant vector of claim 4 into a host cell.
제5항에 있어서, 상기 숙주세포는 원핵세포 또는 진핵세포인, 형질전환체.
The transformant according to claim 5, wherein the host cell is a prokaryotic or eukaryotic cell.
제6항에 있어서, 상기 원핵세포는 대장균인, 형질전환체.
The transformant according to claim 6, wherein the prokaryotic cell is E. coli.
1) 제5항의 형질전환체를 배양하는 단계;
2) 상기 배양된 형질전환체 또는 이의 배양 상등액으로부터 에스터라제 단백질을 회수하는 단계를 포함하는 에스터라제 단백질의 제조방법.
1) culturing the transformant of claim 5;
2) A method for producing an esterase protein, comprising recovering the esterase protein from the cultured transformant or the culture supernatant thereof.
제8항에 있어서, 상기 단계 2)의 회수한 에스터라제 단백질을 정제하는 단계를 더 포함하는, 에스터라제 단백질의 제조방법.The method of claim 8, further comprising purifying the recovered esterase protein of step 2).
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KR20060022339A (en) * 2004-09-07 2006-03-10 한국화학연구원 Novel lipase from soil metagenome and method for selectively partitioning lacemic ethyl 2-bromopropionate using same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060022339A (en) * 2004-09-07 2006-03-10 한국화학연구원 Novel lipase from soil metagenome and method for selectively partitioning lacemic ethyl 2-bromopropionate using same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Genbank AJZ73156.1 (2015.03.30.) *
X. Gu 등, Food Science and Technolgy Research, Vol.21, No.5, pp.649-657 (2015)* *

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