KR102596200B1 - 알데히드 개선을 위한 코팅 및 이의 제조 방법 - Google Patents

알데히드 개선을 위한 코팅 및 이의 제조 방법 Download PDF

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크리스토퍼 더블유. 존스
크리스토퍼 알. 머독
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아끼히로 노무라
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아담 홀윙스키
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Abstract

포름알데히드의 이산화탄소로의 전환을 위한 코팅은 고형 입자 지지체 상에 고정된 알코올/알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소; 및 라텍스 결합제를 포함한다.

Description

알데히드 개선을 위한 코팅 및 이의 제조 방법
본 발명은 포름알데히드의 개선(remediation), 특히 고정된 효소들의 조합을 이용한 포름알데히드의 개선에 관한 것이다.
고정된 바이오시약, 특히 고정된 효소는 바이오 센서, 바이오 디젤 및 항생제 생산, 및 식품 산업에서 폐수로부터 유기 화합물을 제거하는 것으로부터 광범위한 응용 분야에 사용되어 왔다. 그럼에도 불구하고, 적절한 효소들의 동정, 그 효소들의 고정, 및 그 효소들이 기능하는 특정 조건은 아주 예측 불가능하다. 따라서 특정 목적을 달성하기 위해 고정된 효소를 사용하는 것은 당해 기술분야에서 지속적인 도전을 제시한다. 예를 들어, 포름알데히드의 개선을 위한 상업적으로 이용 가능한 효소 시스템은 없다. 포름알데히드는 특히 건물 내부의 환경 오염 물질로 간주될 수 있다. 실내 공기질(IAQ: indoor air quality)은 건물 내 거주자의 쾌적성, 보건, 및 건강의 필요성에 대한 소비자들의 인식이 높아짐에 따라 중요성이 새롭게 떠오르고 있는 분야이다. 따라서, 건물 내부와 같은 환경으로부터 포름알데히드를 개선하기 위한 새로운 방법이 아주 바람직할 것이다.
한 양태에서, 포름알데히드의 이산화탄소로의 전환을 위한 코팅은 알코올/알데히드 산화 효소(AOX) 및 포르메이트 산화 효소(FOX) - 상기 알코올/알데히드 산화 효소와 포르메이트 산화 효소 둘 다는 고형 입자 지지체에 고정됨 -; 및 라텍스 결합제(latex binder)를 포함한다.
다른 양태에서, 상기 코팅을 형성하기 위한 액체 코팅 조성물은 고형 입자 지지체 상에 고정된 알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소; 및 액체 라텍스 결합제를 포함한다.
또 다른 양태에서, 코팅을 형성하는 방법은 상기 액체 코팅 조성물을 기재(substrate) 상에 코팅하는 단계; 및 상기 액체 코팅 조성물을 건조시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 대기 포름알데히드(atmospheric formaldehyde)를 이산화탄소로 전환시키는 방법은 상기 코팅을 포름알데히드를 포함하는 대기(atmosphere)와 접촉시키는 단계; 및 상기 포름알데히드의 적어도 일부를 이산화탄소로 전환시키는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 알코올/알데히드 산화 효소는 R241K 돌연변이 또는 N218D 돌연변이를 갖는 서열 번호(SEQ ID NO) 1이다.
전술한 특징들 및 다른 특징들은 다음의 도면과 상세한 설명에 의해 예시된다.
다음의 도면은 유사한 요소에 동일하게 번호가 부여된 예시적인 실시 형태이다.
도 1은 포름알데히드의 효소 분해를 위한 제안된 메커니즘의 개략도이다.
도 2는 야생형 FOX가, 대부분의 포도당-메탄올-콜린(GMC) 산화환원효소에 존재하는 전형적인 FAD 보조 인자 대신에, 비공유 결합된 8-포르밀 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(FAD)로 인하여, 특이한 UV 흡수 스펙트럼을 나타낸다는 것을 보여주고 있다.
도 3은 정제 과정 동안 AOX의 순도 증가를 보여주고 있다.
도 4는 13C 표지된 포름알데히드가, 메조 구조화된 실리카 폼(MCF) 실리카 입자 상에 지지되고 라텍스 매질에 분산되고 이어서 소정의 표면 상에 코팅으로서 건조된 AOX 및 FOX 효소에 의해, 13C 표지된 CO2로 전환되는 것을 보여주고 있다.
본 발명의 발명자들은 놀랍게도 고형 입자 지지체에 고정되고 라텍스 결합제와 화합된 효소 알코올/알데히드 산화 효소(AOX) 및 포르메이트 산화 효소(FOD 또는 FOX)를 포함하는 조성물이 생체 활성 코팅을 형성하는 데 사용될 수 있음을 발견했다. 고형 입자 지지체 상에 고정된 AOX 및 FOX를 포함하며 또한 라텍스 결합제를 포함하는 액체 조성물이 기판 상에 코팅되고 건조되어서 코팅을 형성할 수 있다. 생활성 코팅은 포름알데히드의 이산화탄소로의 전환에 24시간 내에 촉매 작용할 수 있다. 포름알데히드의 효소 분해를 위한 제안된 메커니즘이 도 1에 도시되어 있다.
상기 조성물은 알코올/알데히드 산화 효소(AOX)를 포함한다. 메틸로트로프 효모로부터의 알코올 산화 효소는 예를 들면 80kD의 서브유닛을 갖는 8량체 효소이다. 이의 기능은 메탄올 및 에탄올과 같은 알코올을 알데히드를 통해 산으로 산화시키는 능력과, 분자 산소 소비를 통한 등몰의 과산화수소를 생성하는 능력의 일부입니다. AOX는 메탄올에 의해 매우 민감하게 유도되어 대량으로 생성된 다음 과산화수소로 저장된다. AOX는 1 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(서브유닛 당 FAD)를 갖는 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(FAD) 함유 효소이다. 이 효소의 프로모터가 메탄올에 의해 유도될 수 있는 능력은 이 효소를 이종 효모 발현의 초기 표적이 되게 하고, 이는 피키아 파스토리스(Pichia pastoris)를 이종 발현 시스템으로서 확립되게 한다.
AOX는 피키아 종(이제는 코마타가엘라(Komatagaella)라고 칭함), 한세눌라 종(이제는 오가타에아(Ogataea)라고 칭함), 및 칸디다(Candida) 종에서 단리되었다. 이들 각각은 모두 다 AOX 유전자를 갖는 다수의 균주를 갖는다. 밀접하게 관련되어 있지만 여전히 활성을 가지며 본원에 설명된 상기 조성물 및 방법에 사용될 수 있는 그 밖의 다른 것들은 피키아 파스토리스 AOX와 약 60 내지 70%의 동일성을 갖는 아스퍼질러스(Aspergillus) 종, 푸사리움(Fusarium) 종, 및 콜레토리춤(Colletotrichum) 종으로부터의 AOX를 포함한다.
한 양태에서, AOX는 서열 번호 1을 갖는 피키아 파토리스와 같은 피키아 종, 또는 이와 70, 75, 80, 85, 90, 95, 98, 또는 99% 이상의 상동성을 갖는 변이체로부터의 야생성 AOX이다.
MAIPEEFDILVLGGGSSGSCIAGRLANLDHSLKVGLIEAGENNLNNPWVYLPGIYPRNMKLDSKTASFYTSNPSPHLNGRRAIVPCANVLGGGSSINFMMYTRGSASDYDDFQAEGWKTKDLLPLMKKTETYQRACNNPDIHGFEGPIKVSFGNYTYPVCQDFLRASESQGIPYVDDLEDLVTAHGAEHWLKWINRDTGRRSDSAHAFVHSTMRNHDNLYLICNTKVDKIIVEDGRAAAVRTVPSKPLNPKKPSHKIYRARKQIVLSCGTISSPLVLQRSGFGDPIKLRAAGVKPLVNLPGVGRNFQDHYCFFSPYRIKPQYESFDDFVRGDAEIQKRVFDQWYANGTGPLATNGIEAGVKIRPTPEELSQMDESFQEGYREYFEDKPDKPVMHYSIIAGFFGDHTKIPPGKYMTMFHFLEYPFSRGSIHITSPDPYAAPDFDPGFMNDERDMAPMVWAYKKSRETARRMDHFAGEVTSHHPLFPYSSEARALEMDLETSNAYGGPLNLSAGLAHGSWTQPLKKPTAKNEGHVTSNQVELHPDIEYDEEDDKAIENYIREHTETTWHCLGTCSIGPREGSKIVKWGGVLDHRSNVYGVKGLKVGDLSVCPDNVGCNTYTTALLIGEKTATLVGEDLGYSGEALDMTVPQFKLGTYEKTGLARF (서열 번호 1)
한 양태에서, AOX는 서열 번호 1의 신규한 R241K 변이체이다. 또 다른 양태에서, AOX는 서열 번호 1의 N218D 변이체이다.
상기 조성물은 또한 포르메이트 산화 효소를 포함한다. 누룩곰팡이로부터의 포르메이트 산화 효소(FOX; E.C. 1.2.3.1)는 글루코스-메탄올-콜린(GMC) 산화환원효소 슈퍼패밀리 효소들 중에서 카본 산을 산환시키는 것으로서는 첫 번째의 유일한 요소로서 확인되었다. 또한, 야생형 FOX는, 대부분의 GMC 산화환원효소에 존재하는 전형적인 FAD 보조 인자 대신에, 비공유 결합된 8-포르밀 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(FAD)로 인하여, 특이한 UV 흡수 스펙트럼을 나타낸다는 것을 보여주었다(도 2).
효소 결합된 8-포르밀 플라빈 모노뉴클레오티드(FMN)의 존재가 락테이트 산화 효소(LOX)에 대한 부위 특이적 돌연변이(site-directed mutational) 연구의 결과로서 이전에 보고된 바 있지만, FOX는 야생형 효소에 8-포르밀 FAD가 존재하고 있다는 최초의 보고 사례이다. LOX에서의 8-포르밀 FMN의 형성은 예전에는 효소의 완전한 불활성화를 초래하는 것으로 나타났기 때문에, FOX 내의 8-포르밀 FAD의 존재는 인공물인 것으로 제안되었다. 따라서, 포르메이트 산화 효소 내에서의 8-포르밀 FAD 보조 인자의 형성 및 역할 둘 다가 조사되었는데, 정상 상태 동역학, 급속 반응 동역학, 동역학적 동위 원소 효과, 부위 특이적 돌연변이 유발(site-directed mutagenesis), ICP 분석, UV 및 형광 분광법, LCMS, 전자 상자성 공명(EPR) 분광법, 분석적 초원심분리(AUC), 및 노광 연구를 통해 조사되었다. 놀랍게도, 이들 연구의 결과는 8-포르밀 -FAD가 활성 형태의 FOX에 존재할뿐만 아니라 그의 자동 촉매 형성이 활성에 결정적임을 나타낸다. 결과적으로, 포르메이트 산화 효소는 보조 인자로서의 활성 8-포르밀 FAD를 갖는 것으로 보고된 첫 번째 효소로서 역할을 한다. FOX 결합 8-포르밀 FAD는 또한 빛에 노출되었을 때 아주 안정적인 음이온 세미퀴논을 형성하는 것으로도 밝혀졌다.
포르메이트 산화 효소는 아스페르길루스 노미우스(Aspergillus nomius) IRI013, 데바리요마이세스 반리지애(Debaryomyces vanrijiae) MH201, 및 누룩곰팡이 RIB40을 포함한 여러 유기체에서 발견되었다.
한 양태에서, 포르메이트 산화 효소는 서열 번호 2를 갖는 FOX 누룩곰팡이 RIB40이다.
MATDGSHFDFVIVGGGTAGNTVAGRLAENPNVTVLIVEAGIGNPEDIPEITTPSSAMDLRNSKYDWAYKTTMVRRDDYERIEKPNTRGKTLGGSSSLNYFTWVPGHKATFDQWEEFGGKEWTWDPLVPYLRKSATYHDDPRLYSPELEKIGGGGPIPISHAELIDEMAPFRENLTKAWKSMGQPLIENIYDGEMDGLTHCCDTIYRGQRSGSFLFVKNKPNITIVPEVHSKRLIINEADRTCKGVTVVTAAGNELNFFADREVILSQGVFETPKLLMLSGIGPTRELSRHGINTIVDSRHVGQNLMDHPGVPFVLRVKDGFGMDDVLLRHGPKRDAVVSAYNKNRSGPVGSGLLELVGFPRIDKYLEKDAEYRKAKAANGGKDPFSPLGQPHFELDFVCMFGTAFQWHFPTPKTGDHLTVVVDLVRPISDPGEVTLNSADPFQQPNINLNFFANDLDIIAMREGIRFSYDLLFKGEGFKDLVESEYPWEMPLDSDKEMHRAVLDRCQTAFHPTGTARLSKNIDQGVVDPKLKVHGIKKLRVADASVIPIIPDCRIQNSVYAVGEKCADMIKAEHKDLY (서열 번호 2)
알코올/알데히드 산화 효소와 포르메이트 산화 효소는 전형적으로 코팅에 1:1 내지 1:5의 FOX 활성 대 AOX 활성의 활성 비의 범위로 존재한다.
알코올/알데히드 산화 효소와 포르메이트 산화효소는 고형 입자 지지체 상에 고정된다. 예시적인 고형 입자 지지체는 탄수화물, 무기 물질, 유기 물질, 합성 유기 물질, 또는 효소가 고정될 수 있는 상기 물질들의 조합을 포함한다. 유기 물질은 아가로스; 아미노, 카르복실, 에폭시, 또는 히드라지드 관능기를 함유하는 아가로스 유도체; 폴리아크릴아미드; 아미노, 카르복실, 에폭시, 또는 히드라지드 관능기를 함유하는 폴리아크릴아미드 유도체; 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 무기 고형 입자 지지체는 실리카; 알루미노 실리케이트(예를 들어, 제올라이트); 산화알루미늄; 탄소 또는 흑연 입자; 백금, 팔라듐, 또는 로듐과 같은 백금족 금속이 흡착된 탄소 또는 흑연 입자; 백금족 금속 산화물이 흡착된 탄소 또는 흑연 입자; 1차, 2차, 또는 3차 아민 관능성 중합체가 흡착된 무기 물질; Merquat®(Quaternium-40)와 같은 4차 암모늄 중합체가 흡착된 무기 물질; 등을 포함한다. 또한, 고형 입자 지지체를 선택해낼 수 있는 무기 물질과 유기 물질의 조합은, 예를 들어 코발트 프로토포르피린과 같은 메탈로포르피린이 흡착된 탄소 또는 흑연 입자를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
한 양태에서, 고형 입자 지지체는 메조셀룰라 실리카 폼, 다공성 실리카 마이크로스피어, 다공성 코어-쉘 입자, 다공성 실리카 나노입자, 다공성 실리카 층을 갖는 입자, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
한 양태에서, 고형 입자 지지체, 예를 들어 무기 입자 지지체는 0.1 내지 800 마이크로미터, 바람직하게는 0.5 내지 100 마이크로미터의 입경과, 50 옹스트롬 내지 200 나노미터, 바람직하게는 100 옹스트롬 내지 50 나노미터의 기공 직경을 갖는다.
효소는 당해 기술분야에 공지된 방법에 따라 고형 입자 지지체에 부착될 수 있다. 이러한 방법에는 흡착, 이온 결합, 공유 결합 등이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다.
효소를 고형 입자 지지체에 흡착시켜 고형 입자 지지체/효소 복합체를 형성함으로써 효소를 고형 입자 지지체에 고정시킬 수 있다. 일반적으로, 고형 입자 지지체에 효소를 흡착시키는 것은 당해 기술분야에 공지된 방법에 따라 달성된다. 물론, 고형 입자 지지체를 향한 효소에 의해 표시되는 흡착 특성은 두 개체를 함유하는 완충제의 pH 및 이온 강도의 함수라는 것이 이해될 것이다. 적절한 흡착을 달성하기 위해, 효소 및 고형 입자 지지체를 함유하는 완충제의 pH 및 이온 강도는 사용되는 특정 효소 또는 특정 고형 입자 지지체에 따라 달라질 수 있다. 한 양태에서, 효소는 용액 중의 그 효소의 농도가 특정 고형 입자 지지체의 표면 상의 비특정적 결합 부위들을 포화시키도록 고형 입자 지지체 혼합물에 용해된다. 따라서, 완충제의 pH 및 이온 강도는 바람직하게는 고형 입자 지지체로의 효소의 최대 흡착을 제공할 것이다.
고형 입자 지지체로의 효소의 고정은 일반적으로는 하전된 효소 및 반대로 하전된 고형 입자 지지체와 관련된 인력을 이용하여 고형 입자 지지체/효소 복합체를 형성함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 양으로 하전된 화합물이 고형 입자 지지체에 흡착 또는 공유 결합된 양이온성 고형 입자 지지체를 음이온성 효소와 반응시켜 효소/고형 지지체 복합체를 수득한다. 고형 입자 지지체 상에 양전하를 부여하기에 적합한 화합물은 Merquat®(Quaternium-40)와 같은 4차 암모늄 중합체; 폴리에틸렌-이민과 같은 아민 관능성 중합체; 등을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물의 고형 입자 지지체로의 흡착은 적합한 용매에 용해된 과량의 화합물을 고형 입자 지지체에 첨가함으로써 쉽게 일어난다. 충분한 시간이 경과한 후, 고형 입자 지지체는 예를 들어 여과 또는 원심분리에 의해 수집될 수 있다. 고형 입자 지지체를 적합한 용매로 헹군 다음 고체상을 다시 수집함으로써 임의의 잔류 화합물을 고형 입자 지지체로부터 분리할 수 있다. 이어서, 헹궈진 고형 입자 지지체는 습한 상태로 사용되거나, 또는 효소가 그에 이온적으로 결합되기 전에 건조될 수 있다.
양이온성 고형 입자 지지체에 본질적으로 이온적으로 결합하게 될 음이온성 효소 및 단백질이 있지만, 효소와 고형 입자 지지체 사이에 더 많은 이온 결합이 형성될 수 있도록 효소를 음이온적으로 개질시킬 수 있다.
예를 들어 효소에 음전하를 제공하는 한 가지 방법은 효소를 예를 들어 지방족 또는 방향족 카르복실산 무수물과 반응시키는 것이다. 이러한 카복실산 무수물은 피로멜리트산 이무수물, 숙신산 무수물, 말레산 무수물 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
피로멜리트산 이무수물을 양으로 하전된 아미노기와 반응시킴으로써 효소에 음전하를 제공할 수 있으며, 여기서 효소 상에 존재하는 아미노기는 세 개의 음전하를 갖는 방향족 트리카르복실레이트로 전환될 수 있다. 이러한 전환은 피로멜리트산 이무수물의 수성 현탁액을 효소 용액에 첨가함으로써 수행될 수 있다. 효소 또는 단백질은 pH가 약 6.5 내지 약 8.0, 예컨대 약 7.0 내지 약 7.5인 적절한 완충액에 용해될 수 있다. 피로멜리트산 이무수물의 양은 효소의 양보다 약 0.05 내지 약 0.5배, 예컨대 효소의 양보다 약 0.05 내지 약 0.15배 더 많을 수 있다. 아미노기의 방향족 트리카르복실레이트로의 전환은 전형적으로 약 5분 내에 완료되지만, 그 반응을 주위 온도에서 약 10분 내지 약 20분 동안 배양되게 할 수 있다. 이어서, 반응 혼합물을 양이온성 고형 지지체에 직접 첨가하거나, 또는 양이온성 고형 입자 지지체와 반응시키기 전에 정제할 수 있다.
효소와 고형 입자 지지체는 반대 전하를 운반하기 때문에, 두 개체 사이의 이온 결합이 쉽게 형성될 것이다. 전형적으로, 하전된 고형 입자 지지체는 음이온으로 하전된 효소를 결합시키기 위한 높은 용량을 가질 것이다. 효소는 고형 입자 지지체 상의 양이온성 결합 부위들을 포화시키게 될 농도에 있을 수 있다. 양이온으로 하전된 고형 입자 지지체의 현탁액을 음이온으로 하전된 효소 용액에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하는 경우, 효소 대 고형 입자 지지체의 비는 약 1:1.5 내지 약 1:5인 것이 바람직하다. 이 반응은 pH가 약 6.5 내지 약 7.5인 낮은 이온 강도 완충제에서 약 2℃ 내지 약 25℃에서 약 1분 내지 약 30분 동안 수행될 수 있다. 이와 같이 형성된 효소/고형 입자 지지체 복합체는 당해 기술분야의 숙련인에게 공지된 방법에 의해 비결합 효소로부터 분리될 수 있고, 결합 시약에 첨가되거나 반응 혼합물에 남겨진 후에 라텍스 결합제에 직접 첨가될 수 있다. 복합체가 반응 혼합물로부터 분리되는 경우, 반응 혼합물은 효소/고형 입자 지지체 복합체를 포획하기에 충분히 작지만 결합되지 않은 효소를 필터를 통해 흐르게 할 수 있을 만큼 충분히 큰 공극 크기를 갖는 필터를 사용하여 여과시킬 수 있다. 대안적으로, 복합물을 원심분리하여 습윤 펠렛을 형성할 수 있다. 결합되지 않은 효소 모두가 복합체로부터 제거되도록 하기 위해, 포획된 복합체는 약 6.0 내지 약 7.5의 pH를 갖는 낮은 이온 강도 완충액으로 세척될 수 있다.
대안적으로, 효소 및 고형 입자 지지체는 하나의 단계에서 용액으로부터 이온 결합되고 공침될 수 있다. 일반적으로, 이러한 침전은 먼저 효소와 고형 입자 지지체의 단일 용액을 제조하고, 용액을 피로멜리트산 이무수물로 처리한 다음, 상기 용액을 상기 양으로 하전된 중합체들 중 하나로 처리함으로써 달성된다. 효소 대 고형 입자 지지체의 비는 약 1:1 내지 약 1:5일 수 있고, 용액 중 피로멜리트산 이무수물의 양은 용액 중의 효소 양의 약 0.05 내지 0.15배일 수 있다.
효소가 고형 입자 지지체에 이온적으로 결합될 수 있는 방식은 본원에 기술된 방법에 한정되지 않으며, 당해 기술분야에 공지된 다른 방법도 사용될 수 있다.
다른 양태에서, 효소는 효소와 고형 입자 지지체 사이에 형성되는 공유 결합에 의해 고형 입자 지지체에 고정되어서 효소/고형 입자 지지체 복합체를 형성할 수 있다. 이러한 공유 결합을 형성하기 위해, 고형 입자 지지체는 효소와의 공유 결합을 형성할 수 있도록 개질될 수 있다. 고형 입자 지지체에 대한 이러한 개질은 아민기, 카르복실레이트기, 에폭사이드기 등과 같은 관능기를 고형 입자 지지체에 첨가하는 것을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 실리카는 당해 기술분야의 숙련인에게 공지된 방법을 사용하여 아미노프로필 트리에톡시 실란 또는 폴리에틸렌-이민으로 유도체화 될 수 있다. 이러한 개질이 완료된 후, 아민화 고형 입자 지지체는 당해 기술분야에 공지된 방법에 의해 추가로 유도체화되어 다른 관능기를 도입할 수 있다. 이어서, 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 효소를 유도체화된 고형 입자 지지체에 공유 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 3 에틸 1-(3-디메틸아미노프로필) 카보디이미드와 같은 수용성 카보디이미드 또는 유사한 카복실레이트 활성화제를 사용하여, 개질된 고형 입자 지지체 및 효소를 함유하는 적절한 완충제에 첨가하여, 카르복실레이트기와 아미노기 사이의 아미드 결합을 통해 형성되는 공유 결합된 효소/고형 입자 지지체 복합체를 수득할 수 있다.
대안적으로, 개질된 고형 입자 지지체는, 상기와 같이, 개질된 효소와 반응할 수 있다. 이러한 개질된 효소는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 전술한 바와 같은 피로멜리트산 이무수물, 또는 N-카르복시-알파-아미노산 무수물 등과 같은 기타 모노무수물 또는 폴리무수물 등으로 개질된 것들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
효소를 고형 입자 지지체에 공유 결합시키는 또 다른 방법에서, 당해 기술분야에 잘 알려진 이종 이관능성 결합(heterobifunctional coupling) 화합물이 사용될 수 있다. 이러한 화합물은 m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르(MBS), 설포숙신이미딜 4-(p-말레이미도페닐) 부티레이트(S-SMPB), m-말레이미도벤조일설포숙신이미드 에스테르(S-MBS), N-γ-말레이미도부티릴옥시숙신이미드 에스테르(GMBS), 숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산 1-카르복실레이트(SMCC)를 포함하지만 이에 한정되지는 않으며, 이들은 미국 특허 제4,994,385호 등에서 찾아볼 수 있다. 2개의 화합물을 공유 결합시키기 위해 이러한 화합물을 사용하는 방법은 당해 기술분야에 잘 알려져 있다.
포르메이트 산화 효소는 코팅의 총 중량을 기준으로 코팅의 약 0.08 내지 약 8 중량%, 보다 구체적으로는 약 0.2 내지 약 5 중량%의 건조 중량으로 코팅에 존재할 수 있다. 알코올/알데히드 산화 효소는 코팅의 총 중량을 기준으로 코팅의 약 0.1 내지 약 10 중량%, 보다 구체적으로는 약 0.5 내지 약 8 중량%의 건조 중량으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 고형 입자 지지체는 코팅의 총 중량을 기준으로 코팅의 약 2 내지 약 45 중량%, 보다 구체적으로는 약 10 내지 약 40 중량%의 건조 중량으로 코팅에 존재할 수 있다.
포르메이트 산화 효소는 액체 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 액체 코팅 조성물의 약 0.01 내지 약 5 중량%, 보다 구체적으로는 약 0.1 내지 약 3 중량%의 건조 중량으로 액체 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 알코올/알데히드는 액체 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 액체 코팅 조성물의 약 0.05 내지 약 5 중량%, 보다 구체적으로는 약 0.2 내지 약 4 중량%의 건조 중량으로 액체 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 고형 입자 지지체는 액체 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 액체 코팅 조성물의 약 1 내지 약 25 중량%, 보다 구체적으로는 약 5 내지 약 20 중량%의 건조 중량으로 액체 코팅 조성물에 존재할 수 있다.
효소를 고형 입자 지지체에 고정시켜 효소/고형 입자 지지체 복합체를 형성한 후, 복합체를 액체 라텍스 결합제와 화합시켜서, 코팅을 형성하기 위한 액체 코팅 조성물을 형성한다. 코팅을 형성할 때 하나 이상의 상이한 종의 효소/고형 입자 지지체 복합체를 라텍스 결합제 전체 걸쳐서 분산시킬 수 있다. 예를 들어, 고형 입자 지지체에 고정된 한 유형의 효소가 고형 입자 지지체에 고정된 제2 유형의 효소를 함유하는 고정화 매질에 첨가될 수 있다.
효소/고형 입자 지지체 복합체의 현탁액이 라텍스 결합제에 직접 첨가되거나, 라텍스 결합제를 첨가하기 전에 수집되어 세척될 수 있다. 라텍스 결합제 중에 효소/고형 입자 지지체 물질을 물리적으로 분산시키는 방법은 코팅의 특성에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 효소/고형 입자 지지체 복합체를 라텍스 결합제에 잘 분산시켜서 균질 혼합물이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 복합체를 분산시키는 방법은 고 전단 균질화, 볼 밀링 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
바람직하게는, 액체 라텍스 결합제는 수성이고 액체 또는 유체 형태이며, 이 경우 효소/고형 입자 지지체 복합체는 그 안에 균일하게 분산되거나 또는 분산될 수 있다. 라텍스 결합제는 효소/고형 입자 지지체 복합체가 표면에서 건조된 때에 그 표면에 부착되도록 선택된다. 일 실시 형태에서, 라텍스 결합제는 표면에서 건조된 때에 그 표면에 비가역적으로 접착되도록 선택된다. 라텍스 결합제는, 추가로, 효소의 생물학적 활성을 유지하는 물리적 내구성 코팅, 바람직하게는 방수 코팅으로 건조되도록 선택된다. 바람직한 실시 형태예에서, 라텍스 결합제는 다공성 표면뿐만 아니라 매끄럽거나 비다공성인 표면을 포함하지만 이에 한정되지는 않는 다양한 표면에 접착되도록 선택된다.
라텍스 결합제는 비닐아세테이트; 또는 아크릴산, 아크릴산 C1-10 알킬 에스테르, 메타크릴산, 또는 메타크릴산 C1-10 알킬 에스테르와 같은 적어도 하나의 아크릴 단량체를 포함하는 단량체에서 유도될 수 있고, 선택적으로는, 스티렌, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, α-메틸 스티렌, 염화비닐, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 우레이도 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, 분지형 3차 모노카르복실산의 비닐 에스테르(예를 들어, 쉘 케미칼 컴퍼니(Shell Chemical Company)로부터 상표명 VeoVa®로 상업적으로 입수 가능하거나 엑손모빌 케미칼 컴퍼니(ExxonMobil Chemical Company)에서 Exxar® Neo Vinyl Esters로 판매하는 베르사트산의 비닐 에스테르(비닐 베르사테이트라고 칭함)), 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 및 에틸렌 중 하나 이상과 공중합될 수 있다. 1,3-부타디엔, 이소프렌, 및 클로로프렌과 같은 C4-8 공액 디엔을 포함하는 것도 가능하다. 일 실시 형태에서, 단량체는 n-부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 스티렌, 및 2-에틸헥실 아크릴레이트 중 하나 이상을 포함한다.
순수 아크릴(아크릴산, 메타크릴산, 아크릴레이트 에스테르 및/또는 메타크릴레이트 에스테르를 주된 단량체로 포함함); 스티렌-아크릴(스티렌 및 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴레이트 에스테르 및/또는 메타크릴레이트 에스테르를 주된 단량체로 포함함); 비닐-아크릴(비닐 아세테이트 및 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴레이트 에스테르 및/또는 메타크릴레이트 에스테르를 주된 단량체로 포함함); 및 아크릴레이트화 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(에틸렌, 비닐 아세테이트 및 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴레이트 에스테르 및/또는 메타크릴레이트 에스테르를 주된 단량체로 포함함)이 사용될 수 있다. 단량체는 또한 아크릴아미드 및 아크릴로니트릴과 같은 기타 주요 단량체를, 선택적으로 이타콘산 및 우레이도 메타크릴레이트와 같은 하나 이상의 단량체와 함께, 포함할 수 있다.
액체 코팅 조성물(및 이에 따른 코팅)에 사용될 수 있는 라텍스 결합제의 특정 예는 아크릴 라텍스(카르복실레이트 아크릴 라텍스를 포함), 아크릴로니트릴-부타디엔 라텍스, 알키드 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트 라텍스, 네오프렌 라텍스, 폴리아미드 라텍스, 폴리부타디엔 라텍스, 폴리부틸렌 라텍스, 폴리클로로프렌 라텍스, 폴리에스터 라텍스, 폴리이소프렌 라텍스, 폴리프로필렌 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 폴리비닐 아세테이트 라텍스, 폴리비닐 알코올 라텍스, 폴리비닐 부티랄 라텍스, 폴리염화비닐 라텍스, 폴리염화비닐리덴 라텍스, 실리콘 에멀전 라텍스, 스티렌-아크릴 라텍스, 스티렌-아크릴로니트릴 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 스티렌-이소프렌 라텍스 등, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 바람직하게는, 라텍스 결합제는 아크릴 라텍스, 스티렌-아크릴 라텍스, 비닐-아크릴 라텍스, 비닐 아세테이트 라텍스, 또는 상기 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
라텍스 결합제는 액체 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 액체 코팅 조성물의 약 5 내지 약 80 중량%, 보다 구체적으로는 약 8 내지 약 60 중량%의 건조 중량으로 액체 코팅 조성물에 존재할 수 있다.
유리한 한 가지 특징에 있어서, 특정 부류의 폴리하이드록시 화합물, 특히 특정 탄수화물의 사용은 고정화된 효소 복합체의 안정성을 상당히 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 선택적으로, 하나 이상의 효소가 안정화제의 존재 하에서 동결 건조되는데, 동결 건조가 필요한 것은 아니다. 탄수화물은 단당류, 이당류, 또는 3 내지 10개의 단당류 단위를 함유하는 올리고당일 수 있다. 예시적인 효소 안정화제는 수크로스, 트레할로스, 만니톨, 소르비톨, 자일로스, 자일리톨, 만노스, 라피노스, 락토스, 말토오스, 갈락토스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 바람직한 실시 형태에서, 안정화제는 수크로스, 트레할로스, 만니톨, 소르비톨, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합이다.
탄수화물 안정화제의 양은 액체 코팅 조성물 중의, 선택적으로는, 코팅 중의 효소의 안정성을 개선하도록 하는 한편 액체 코팅 조성물 및 코팅의 원하는 특성들에 크게 악영향을 미치지 않도록 선택된다. 한 양태에서, 효소 안정화제는 액체 코팅 조성물에 액체 코팅 조성물 중의 실리카 지지체의 약 1 내지 약 15 중량%, 구체적으로는 약 1 내지 약 5 중량%의 양으로 사용할 수 있다.
액체 코팅 조성물은 또한 원하는 특성들을 갖는 코팅을 제공하거나 또는 고정화된 효소의 안정성을 향상시키거나 또는 실질적으로 방수성 또는 불용성 층으로 건조되는 코팅의 능력을 향상시킬 수 있는 보충 성분들을 함유할 수 있다. 보충 성분은 액체 코팅 조성물 및 코팅의 원하는 특성들, 특히 효소의 안정성에 크게 악영향을 미치지 않도록 선택된다. 이러한 보충 성분은 라텍스 제형 안정화제, 유착 용매, 가소제, 유변성 개질제, 증점제, 필름 형성제, 계면 활성제, 방부제, 살생물제, 곰팡이 제거제, 분산제, 소포제, 건조 지연제, 착색제, 증량제, pH 조절제, 왁스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 보충 성분은 액상 라텍스 코팅 조성물에, 특히 라텍스 페인트 조성물에 통상적으로 사용되는 양으로 존재한다.
바람직한 실시 형태에서, 코팅은 본원에서 사용되는 바와 같이 염료 및 안료를 포함하는 착색제를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "안료"는 증량제 및 충전제와 같은 필름-비형성 고체, 예를 들어, 무기 안료 TiO2(아나타제 형태 및 루틸 형태의 두 형태), 점토(알루미늄 실리케이트), CaCO3(접지 및 석출된 형태 모두), 산화알루미늄, 이산화규소, 산화마그네슘, 활석(마그네슘 실리케이트), 바라이트(황산 바륨), 산화아연, 아황산 아연, 산화나트륨, 산화칼륨, 경도 또는 표면 거칠기를 수정하기 위해서 또는 (중공 라텍스 입자의 경우에서와 같이) TiO2를 대체하기 위해 첨가된 고체(높은 Tg) 유기 라텍스 입자, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 대표적인 조합은 금속 산화물, 예컨대 상표명 Minex®(유니민 스페셜티 미네랄즈(Unimin Specialty Minerals)로부터 상업용으로 입수 가능한 실리콘, 알루미늄, 나트륨, 및 칼륨의 산화물), 상표명 Celites®(셀라이트 컴퍼니(Celite Company)로부터 상업용으로 입수 가능한 산화알루미늄 및 이산화규소), 상표명 Atomites®(아이머리스(Imerys)로부터 상업용으로 입수 가능), 및 상표명 Attagels®(바스트(BASF)에서 상업용으로 입수 가능)의 블렌드를 포함한다. 구체적으로, 안료는 TiO2, CaCO3, 또는 점토를 포함한다. 일반적으로, 안료의 평균 입자 크기는 약 0.01 내지 약 50 마이크로미터일 수 있다. 예를 들어, 수성 코팅 조성물에 사용되는 TiO2 입자는 전형적으로 약 0.15 내지 약 0.40 마이크로미터의 평균 입자 크기를 갖는다. 안료는 액체 코팅 조성물에 분말 또는 슬러리 형태로 첨가될 수 있다. 안료는 액체 코팅 조성물에 액체 코팅 조성물 중의 총 고형분의 약 5 내지 약 75 중량%, 구체적으로는 약 10 내지 약 55 중량%의 양으로 사용할 수 있다.
라텍스 결합제와, 액체 코팅 조성물의 다른 성분에, 많은 양의 물이 존재하지만, 액체 코팅 조성물에 물이 별도로 첨가될 수 있다. 전형적으로, 액체 코팅 조성물은 약 10 내지 약 85 중량%, 보다 구체적으로는 약 20 내지 약 80 중량%의 물을 포함한다. 즉, 액체 코팅 조성물의 총 고형분 함량은 총 조성물의 약 15 내지 약 90 중량%, 더 구체적으로는 약 20 내지 약 80 중량%이다. 액체 코팅 조성물은, 전형적으로, 경화된(건조된) 코팅이 적어도 약 5 부피%(vol. %)의 건조 중합체 고형분과, 안료 형태의 비폴리머 고형분을, 존재하는 경우, 약 5 내지 약 90 부피%를 포함하도록, 제형화된다.
가소제는 필름 형성을 개선하거나 코팅의 균열을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 가소제는 디부틸 프탈레이트 및 디옥틸 세바케이트 등과 같은 것들을 포함한다. 증점제는 현탁된 고체의 침강을 방지하기 위해 사용될 수 있으며, 히드록시에틸셀룰로오스, 실리카, 및 ACRYSOLTM SCT 200과 같은 증점제일 수 있다. 전형적으로 유착 용매로도 알려진 유기 용매인 필름 형성제는 가소제를 용해시키고 건조 속도를 제어할 수 있고, 그에 따라 매끄러운 코팅이 생성될 수 있다. 2-에톡시에탄올, 에틸렌글리콜 모노프로필 에테르, 및 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올과 같은 필름 형성제가 사용될 수 있다. 분산제는 중합체 응집을 방지할 수 있으며, 예를 들어 TRITONTM X-100 세제를 포함한다. 소포제는 혼합 동안 발포를 감소시킬 수 있으며, 예를 들어 2-옥탄올과 같은 소포제를 포함한다.
다른 양태에서, 코팅을 형성하는 방법은 고형 입자 지지체 상에 고정된 알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소와 액체 라텍스 결합제를 포함하는 액체 코팅 조성물을 기재 상에 적용하는 단계; 및 상기 액체 조성물을 건조시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함한다.
액체 코팅 조성물은 다양한 방법에 의해 표면에 용이하게 분배되거나 적용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 액체 코팅 조성물은 브러싱, 펌핑, 액체 계량, 스크린 인쇄, 분무, 분사, 또는 표면을 액체 코팅 조성물 내로 침지시킴에 의해 표면에 분배 또는 도포될 수 있다.
건조는 코팅 후 주변 조건에 노출시킴으로써 이루어질 수 있다. 강제적인 공기 또는 열의 흐름과 같은 기타 다른 기법이 사용될 수 있지만, 열의 양은 효소 활성에 크게 악영향을 미치지 않도록 제어되어야 한다. 또한, 라텍스 결합제는 주위 온도에서 건조될 수 있기 때문에, 효소/고상 복합체는 효소 성분을 변성시킬 수 있는 가혹한 온도에 노출되지 않는다. 또한, 라텍스 결합제가 방수성 접착층으로 건조되기 때문에 라텍스 결합제가 도포되고 건조된 표면을 재사용할 수 있다. 또한, 라텍스 결합제는 적용되는 표면의 유형에 제한받지 않는다.
한 양태에서, 상기 코팅은 건물 내부용 페인트이다.
한 양태에서, 상기 코팅은 색상 안정성을 나타낸다. 예를 들어, 일 실시 형태에서, ASTM D2244에 의해 측정 시 비효소 함유 대조군과 비교했을 때 5 미만, 바람직하게는 2 미만의 CIELAB 메트릭 DE에 의해 정량화된 색차가 있다.
다른 양태에서, 상기 코팅은 공기 중의 포름알데히드를, 시험 방법 JC/T 1074-2008에 의해 분광 광도계로 측정했을 때 공기 중 포름알데히드의 출발 수준의 적어도 75% 제거로 정의되는 저감 효율로, 저감시킨다.
다른 양태에서, 상기 코팅은 약 40 내지 80℉의 온도 범위에서 유지될 때 적어도 26주, 104주, 또는 60개월 동안에 포름알데히드를 이산화탄소로 전환시키는 데 효과적이다.
대기 포름알데히드를 이산화탄소로 전환시키는 방법은 본원에 기재된 코팅을 포름알데히드를 포함하는 대기와 접촉시키는 단계; 및 상기 포름알데히드의 적어도 일부를 이산화탄소로 전환시키는 단계를 포함한다.
핵산 및 폴리펩티드의 경우, 용어 "실질적 상동성"은 2개의 핵산 또는 2개의 폴리펩티드 또는 이의 지정된 서열이 적절한 뉴클레오티드 또는 아미노산 삽입 또는 결실과 최적으로 정렬되어 비교될 때 뉴클레오티드 또는 아미노산의 적어도 약 80%에서 동일하고, 일반적으로는 뉴클레오티드 또는 아미노산의 적어도 약 85%, 바람직하게는 약 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 또는 95%, 더 바람직하게는 적어도 약 96%, 97%, 98%, 99%, 99.1%, 99.2%, 99.3%, 99.4%, 또는 99.5%에서 동일하다는 것을 나타낸다. 대안적으로, 여러 세그먼트들이 선택적 혼성화 조건 하에서 가닥의 상보체에 혼성화될 때 핵산에 대한 실질적 상동성이 존재한다. 핵산 서열 및 폴리펩티드 서열은 본원에 언급된 특정 핵산 서열 및 아미노산 서열과의 실질적 상동성을 가질 수 있다.
본원에 기술된 효소는 "보존적 서열 변형", 즉 상기 언급된 효소의 특성들에 영향을 미치지 않거나 그 특성들을 변경시키지 않는 아미노산 서열 변형을 갖는 효소를 포함한다.
본 개시 내용은 비제한적인 하기 실시예들에 의해 추가로 예시된다.
실시예
실시예 1: 포르메이트 산화효소(FOX)의 제조
히스-태그가 붙은 FOX의 복제, 발현, 및 정제. 누룩곰팡이 RIB40으로부터의 FOX에 대한 하기의 합성된 cDNA 서열을 GeneArt®(라이프 테크놀로지즈(Life Technologies), 미국 뉴욕주 그랜드 아일랜드 소재)에서 구입하였다.
ATGGCAACCGATGGTAGCCATTTTGATTTTGTTATTGTTGGTGGTGGCACCGCAGGTAATACCGTTGCAGGTCGTCTGGCAGAAAATCCGAATGTTACCGTTCTGATTGTTGAAGCCGGTATTGGTAATCCGGAAGATATCCCGGAAATTACCACCCCGAGCAGCGCAATGGATCTGCGTAATAGCAAATATGATTGGGCCTATAAAACCACCATGGTTCGTCGTGATGATTATGAACGTATTGAAAAACCGAATACCCGTGGTAAAACCCTGGGTGGTAGCAGCAGCCTGAACTATTTTACCTGGGTTCCGGGTCATAAAGCAACCTTTGATCAGTGGGAAGAATTTGGTGGTAAAGAATGGACCTGGGATCCGCTGGTTCCGTATCTGCGCAAAAGCGCAACCTATCATGATGATCCGCGTCTGTATAGTCCGGAACTGGAAAAAATTGGTGGCGGTGGTCCGATTCCGATTAGCCATGCAGAACTGATTGATGAAATGGCACCGTTTCGTGAAAATCTGACCAAAGCATGGAAAAGCATGGGTCAGCCGCTGATTGAAAACATTTATGATGGTGAAATGGATGGCCTGACCCATTGTTGTGATACCATTTATCGTGGTCAGCGTAGCGGTAGCTTTCTGTTTGTTAAAAACAAACCGAACATTACCATTGTGCCGGAAGTTCATAGCAAACGCCTGATTATTAACGAAGCAGATCGTACCTGTAAAGGTGTTACCGTGGTTACCGCAGCAGGTAATGAACTGAACTTTTTTGCAGATCGTGAAGTGATTCTGAGCCAGGGTGTTTTTGAAACCCCGAAACTGCTGATGCTGAGTGGTATTGGTCCGACCCGTGAACTGAGCCGTCATGGCATTAATACCATTGTTGATAGTCGTCATGTTGGCCAGAATCTGATGGATCATCCGGGTGTTCCGTTTGTTCTGCGTGTTAAAGATGGTTTTGGTATGGATGATGTTCTGCTGCGTCATGGTCCGAAACGTGATGCAGTTGTTAGCGCATATAACAAAAATCGTAGCGGTCCGGTTGGTAGCGGTCTGCTGGAACTGGTTGGTTTTCCGCGTATTGATAAATACCTGGAAAAAGATGCCGAATATCGTAAAGCAAAAGCAGCAAATGGTGGCAAAGATCCGTTTAGTCCGCTGGGCCAGCCGCATTTTGAACTGGATTTTGTTTGTATGTTTGGCACCGCCTTTCAGTGGCATTTTCCGACCCCGAAAACCGGTGATCATCTGACCGTTGTTGTTGATCTGGTTCGTCCGATTAGTGATCCGGGTGAAGTTACCCTGAATAGTGCCGATCCGTTTCAGCAGCCGAATATTAACCTGAATTTTTTCGCCAACGATCTGGACATTATTGCAATGCGTGAAGGTATTCGCTTTAGCTATGATCTGCTGTTTAAAGGCGAAGGCTTTAAAGATCTGGTTGAAAGTGAATATCCGTGGGAAATGCCGCTGGATAGCGATAAAGAAATGCATCGTGCAGTTCTGGATCGTTGTCAGACCGCATTTCATCCGACCGGCACCGCACGTCTGAGCAAAAACATTGATCAGGGTGTTGTGGATCCGAAACTGAAAGTTCATGGTATCAAAAAACTGCGTGTTGCAGATGCAAGCGTTATTCCGATCATTCCGGATTGTCGTATTCAGAATAGCGTTTATGCAGTGGGTGAAAAATGTGCCGATATGATTAAAGCCGAACACAAAGACCTGTAT (서열 번호 3)
대장균에서의 발현을 위해 최적화된 코돈 사용을 포함하는 합성된 유전자를 pET21c(+) 발현 벡터(EMD Bioscience, 독일 다름슈타트 소재)의 NdeI-NotI 제한 부위에 삽입하고 대장균 NovablueTM 세포(EMD Bioscience)로 형질 전환시켰다. 대장균 NovablueTM로부터 플라스미드 DNA를 단리하여서 재조합 FOXAO 유전자의 존재를 확인하기 위한 서열 분석을 한 후, 생성된 pET21-FOXAO를 대장균 BL21 (DE3) 발현 숙주 균주(host strain)(EMD Bioscience)로 형질 전환시켰다. 이어서, 히스-태그가 붙은 FOXAO의 발현 및 정제를 전술한 바와 같이 하기 변형으로 수행하였다: 수확된 세포를 초음파 처리 전에 20 mM 이미다졸, 100 mM NaCl, 및 10% 글리세롤을 보충한 pH 7.5의 25 mM 인산칼륨 완충액에 현탁시켰다. 이어서, 이 상청액을 상기 현탁액 완충액으로 평형화된 HisPurTM Ni-NTA 수지의 칼럼에 적용한 후에, 상기 설명된 대로 그러나 변형된 채로, 세척, 용출, 투석하여, 보관하였고, 모든 단계는 빛없이 수행되었다.
히스-태그 없는 FOX의 구조 발현 및 정제. 부위 특이적 돌연변이 유발을 사용하여 히스-태그 없는 FOX 효소를 작제하기 위해 FOX 유전자 서열을 포함하는 재조합 pET21C(+) 플라스미드를 사용하였다. 히스-태그 없는 FOX에 대한 프라이머는 하기 서열을 갖는 33개의 염기 올리고뉴클레오티드로 설계되었다: CACAAAGACCTGTATTA AGCCGCACTGGAGCAC (서열 번호 4) 및 GTGCTCGAGTGCGGCTTAATACAGGTCTTTGTG (서열 번호 5). 부위 특이적 돌연변이 유발을 위해 이들 프라이머를 사용하여, pET21C(+) 플라스미드에 포함된 FOX 유전자 서열의 C-말단 아미노산 바로 다음의 GCG 코돈을 TAA 정지 코돈으로 대체하여, 발현된 단백질 내의 C-말단 히스-태그 아미노산 서열의 포함을 배제시켰다. 히스-태그 붙은 FOX의 유전자 서열을 유로핀스 엠더블유지 오페론 엘엘시(Eurofins MWG Operon LLC)(앨라배마 헌츠빌 소재)에서 DNA 염기 서열 분석에 의해 확인하였다. 확인된 서열을 갖는 플라스미드를 단백질 발현을 위해 대장균 BL21(DE3) 적격 세포(competent cell)로 형질 전환시켜서 -80℃에서 보관하였다. 100 μg/mL 암피실린을 함유하는 LB-한천 배양 플레이트(LB-Amp) 상에서 적절한 과발현 플라스미드를 함유하는 냉동 스톡으로부터 대장균 BL21(DE3) 세포를 단리하였다. 적절한 발현 플라스미드를 함유하는 대장균 BL21(DE3)의 단일 콜로니를 사용하여 5 mL LB-Amp 배지에 접종해서 이를 37℃에서 밤새 배양하였다. 5mL 배양액의 1% 접종원을 사용하여 100 mL LB-Amp 배지에 접종해서 이를 37℃에서 8시간 동안 배양하여 1000 ml의 LB-Amp 배지를 함유하는 4개의 2.8L 삼각 플라스크에 접종하는 데 사용하였다. 배양물이, 이소프로필-b-D-1-티오갈락토피라노시드를 25 μM의 최종 농도로 첨가함으로써 배양물이 유도되는 지점인 0.6 내지 0.8의 범위의 OD600에, 도달할 때까지 배양물을 30℃ 및 130 rpm에서 배양하고, 추가 12시간 동안 30℃에서 일정하게 진탕(130 rpm)하면서 배양하였다. 세포를 5000 g 및 4℃에서 15분 동안 원심분리하여 수집하고, 1시간 동안 냉동 펠렛으로서 -80℃에서 보관하였다. 각각의 1000 ml 배양물로부터 약 8 g의 젖은 세포를 수집하였다.
히스-태그 없는 FOX의 정제를 위해, 4 L 성장으로부터의 세포를, 100 mM NaCl, 10% 글리세롤, 및 4 μg/mL 리소자임이 보충된 pH 7.5인 25 mM 인산칼륨 완충액 100 mL 중에 재현탁시켰다. 초음파 처리에 의해 세포 용해를 수행한 다음, 1.5% 스트렙토 마이신 설페이트를 첨가하여 핵산을 침전시켰다. 암모늄 설페이트 침전은 50% 내지 70%였다. 70% 암모늄 설페이트 침전으로부터의 펠렛화된 단백질을 100 mM NaCl이 보충된 pH 7.5인 25 mM 인산칼륨 완충액 10 mL 중에 재현탁시키고, 100 mM NaCl이 보충된 pH 4.0인 10 mM 나트륨 아세테이트 완충액에 대해 2회 투석시켰다. 투석 후, 샘플을 10,000g에서 원심분리시켜서 잔해물을 제거하고 필요할 때까지 4℃에서 보관하였다.
FOX 농도 결정. 정제된 FOX 효소 스톡의 총 단백질 농도는 소 혈청 알부민과 함께 쿠마시(Coomassie) 단백질 분석 시약을 표준물로서 사용하는 브래드포드(Bradford) 분석에 의해 결정되었다. 8-fFAD 대 FOX의 몰비는, 100℃에서 10분 동안의 열 변성을 통해 FOX로부터 8-fFAD를 추출하고, 침전물을 원심분리하여서, 당해 기술분야에서 설명되어 있는 바와 같이 450 nm에서 9000 M-1cm-1인 몰 흡광 계수를 사용하여 용해물의 총 8-fFAD 농도를 추정함으로써 결정되었다. 이들 측정으로부터, 활성 플라빈 결합된 FOX의 몰 흡광 계수는 472 nm에서 10,200 M-1cm-1인 것으로 결정되었다.
FOX 활성 분석. 50 mM 아세테이트(pH 4.0) 중에 0.2 μM 플라빈-결합 FOX, 용존 산소(0.22 mM), 및 포름산 나트륨(100 mM)을 사용하는 용액에서의 초기 O2 소비율을 결정하기 위해 DW1 전극 챔버 및 S1 전극을 설치한 한사테크 옥시그래프(Hansatech Oxygraph)를 사용하여 FOX 활성 분석을 수행하였다. 모든 분석은 25℃에서 3회 수행하였다.
기술에 사용된 정제된 FOX의 예: 재조합 히스-태그 붙은 WT FOXAO 유전자를 함유하는 4 리터의 BL21(DE3) 배양물을 성장시키고, 상기 히스-태그 붙은 WT FOX를 전술한 바와 같이 발현시키고 정제하였다. 정제 결과로 14 mg/mL FOX 효소 용액을 함유하는 3 mL의 담황색 용액을 수득하였다. 이 스톡 효소 용액을 후술하는 바와 같이 실리카 로딩에 사용하였다.
실시예 2: 알코올/알데히드 산화효소(AOX)의 제조
메탄올의 유도 하에 야생형 GS113 피키아 균주를 성장시키게 되면 퍼옥시솜에서 AOX의 과잉 생성이 초래된다. AOX 함유 세포 덩어리를 수확하여 -80℃에서 보관하였다. 비드 비터 및 유리 비드를 사용하여 세포를 파괴하여 AOX를 방출시키고, 가용성 AOX를 후속하는 완충 및 PEG 4000 침전과 함께 분류된 암모늄 설페이트 침전을 사용하여 정제시켜서 AOX를 농축시켰다. AOX는 PEG 4000 처리 후에 재용해될 수 있지만 다른 단백질은 그렇지 않다. AOX 능력을 추가로 향상시키기 위해, 부형제로서 45% 수크로스 또는 45% 트레할로스를 사용하여 AOX를 안정화시킬 수 있다. 상이한 제형들이 AOX의 안정성을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 효소는 액체 형태로 사용되거나 또는 동결 건조된 후에 재용해되거나 또는 건조된 형태로 적용될 수 있다. 이어서, 이들 제제들 중 임의의 것을 본원에 기재된 분석법을 사용하여 알코올 또는 알데히드 저감에, 특히 포름알데히드 저감에 사용할 수 있다.
실시예 3: 피키아 파스토리스(코마가타엘라 파스토리스)로부터의 AOX의 새로운 변이체의 발효, 정제, 및 복제
피키아 파스토리스 균주 GS113을 전술한 바와 같이 고전적인 피키아 프로토콜을 사용하여 6L 발효에 사용하였다. 반-한정 배지를 사용하여 균주를 발효시키고 AOX를 생성하였다. 상기 배지는 글리세롤, 인산, 및 미량의 염이 보충된 기초 염 배지로 구성되었다(표 1 참조). 발효에 200 ml 배양물을 밤새 접종하고, 48시간 후, 피키아 파스토리스가 중기에서 말기의 로그 단계에 도달해서 높은 속도의 산소 소비를 중단할 때까지 50% 글리세롤 스톡의 18 ml/hr/L의 글리세롤 공급을 8시간 동안 적용하였다. 농축된 암모니아 공급(28% NH3)을 사용하여 발효 전반에 걸쳐 pH 값을 4.5로 조정하였다. 상기 공급은 pO2 속도를 통해 조절되었고, AOX의 유도는 증가시키는 제어 방식(1 ml/h/L에서 최대 3 ml/h/L까지의 공급 증가)의 메탄올 공급에 의해 개시되었고, 추가 48시간 동안 계속되었다. 그 다음 세포를 수확하여 -80℃에서 보관하였다.
4℃에서 비드와 세포 현탁액의 50/50 혼합물 중에 50 mM HEPES pH 6.5 + 10 mM KCl + 5 mM MgCl2 + 50 mM NaCl + 5% 글리세롤의 존재 하에, 비드 비터(Hamilton Beach) 및 0.5 mm의 유리 비드 지르콘(Biospec)을 사용하여, 피키아파스 토리스 세포를 분해하였다. 생성된 조 추출물(crude extract)을 원심분리를 사용하여 잔해물로부터 분리한 다음, 일련의 암모늄 설페이트 침전물을 처음에는 35%, 그 다음은 45%, 마지막으로는 60%를 적용하였다. AOX는 카탈라아제와 함께 대부분 45%에서 침전되었고, 일부는 60%에서 침전되었다.
염화된 단백질을 10 mM Na2HPO4/시트르산 pH 8.0에 대해 완충시키고, 10% PEG 4000을 첨가하였고, 이는 모든 단백질을 침전시켰다. AOX를 10 mM Na2HPO4/시트르산 pH 8.0에 용해시킨 다음 용해되지 않은 침전된 오염물을 원심분리하여서 원심분리 후에 회수하였다. 이 제제는 추가 실험을 하기에 충분히 순수했다.
보다 더 순수한 AOX를 수득하기 위해, 이 제제를 50 mM TEA pH 8.0의 1.5 M (NH4)2SO4 및 감소하는 염 구배를 갖는 페닐세파로스 칼럼이 수반된 칼럼 크로마토그래피에 사용하였다. AOX가 0.6 M (NH4)2SO4에서 용출되었다. 여러 단계들이 도 1에 강조되어 있다. 도 3은 AOX의 순도가 조 제제(레인 1)로부터 페닐세파로즈 크로마토그래피(레인 5)까지 오른쪽에서 왼쪽으로 증가하는 것(80 kD에서 현저한 띠)을 보여주고 있다. 최종 단계 후에 완전한 순도를 달성하였다. 레인 1: 조 추출물, 레인 2: 단백질 마커(Novagen), 레인 3: 45% (NH4)2SO4 침전, 레인 4: 60% (NH4)2SO4 침전, 레인 5: 페닐세파로스.
쿠마시 G250 및 소 혈청 알부민을 표준물하는 브래드포드 방법을 사용하여 AOX 단백질 농도를 결정하였다. 알코올/알데히드 산화 동안 화학량론적으로 형성되는 과산화수소 형성을 결정함으로써 AOX 활성을 측정하였다. 0.2 M Na2HPO4/시트르산 pH 8.0 및 0.14 mg 양고추냉이 과산화효소(24U/mg) 중 0.6 mM 4-아미노안티피린 및 7 mM 페놀의 기질 용액에 10 mM 포름알데히드를 첨가하였다. 10 ㅅl의 AOX를 첨가하여 반응을 시작하였고, 퀴논이민 염료 형성은 당해 기술분야에 설명되어 있는 바와 같이 500 nm에서 분광 광도법으로 관찰되었다.
계획 1: 퀴논이민 염료의 형성에 기초한 AOX의 활성 분석
AOX 변이체 복제: AOX의 서열 내의 R241K와 같은, AOX의 새로운 변이체, 구체적으로 열 안정성을 개선하기 위한 변이체를 포름알데히드 저감을 개선하기 위해 생성시킬 수 있다. 중첩 PCR과 결합된 표준 부위 지향적 돌연변이 유발 프로토콜을 사용하여 변이체를 생성한 다음 대장균에서 복제 및 스크리닝하였다. 그 다음, 돌연변이를 도입한 양성 돌연변이체를 선택하여 KM71H와 같은 AOX-결핍 피키아 파스토리스 균주로 형질 전환시킨 다음 활성을 시험하였다. 각각의 가능한 돌연변이에 있어서, 피키아 파스토리스 형질 전환으로부터 3개의 상이한 클론이 발현되었고, 활성이 비교되었다. 가장 높은 활성을 가진 것을 선택하여 열 안정성을 시험했다.
RNA 제조 및 cDNA 전환 프로토콜을 사용하여 피키아 파스토리스로부터 AOx1 유전자를 단리하였다. 간략히 설명하면, 0.5% 메탄올로 유도된 피키아 파스토리스의 밤새 배양물로부터 RNA를 단리하였다. RNeasy® 정제 키트(Qiagen)를 사용하여 RNA를 단리하였다. PCR 키트(Clontech)를 위한 AdvantageTM RT 및 MMLV 전사 효소를 사용하는 역전사 반응에 상기 RNA를 즉시 사용하였다. 생성된 cDNA를 AOX-특이적 프라이머와 함께 정규 PCR에 사용하여 cDNA 풀로부터 AOX 유전자를 수득하였다. 이어서, 상기 유전자를 ElectraTM 복제 키트(DNA2.0)를 사용하여 ElectraTM 벡터 p902에 복제시키고, 그 결과로 생성된 양성 클론을 적격 피키아 파스토리스 KM71H 세포(AOX1- 결핍)로 형질 전환시켰다. 이어서 클론을 AOX 활성 시험하였다. 유전자 특이적 돌연변이 프라이머 및 중첩 PCR 프로토콜을 사용하여 AOX의 변이체를 생성하였다. 결과로 생성된 돌연변이 AOX 유전자를 다시 p902로 복제시킨 다음, 대장균에서 양성 클론을 선택한 후, 그 결과로 생성된 변이체 AOX 플라스미드를 적격 피키아 파스토리스로 형질 전환시켰다.
실시예 4: R241K AOX의 열 안정성
본 발명자들은 R241K AOX를 열 안정성 AOX 변이체로서 확인하였다. WT와 R241K 변이체 AOX는 모두 동결 건조 후 활성을 가졌고 24시간 후에 50℃에서 보관되는데, R241K는 WT보다 더 양호한 활성을 나타냈다. 활성은 계획 1에 도시된 분석에 의해 결정되었다.
당 안정화제의 효과를 결정하기 위해, AOX 변이체를 부분적으로 정제하고, 35 중량% 안정화제의 존재 하에서 동결 건조시키고, 지시된 시간 동안 50℃에서 건조 배양하였다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 특히 당 안정화제의 존재 하에서는, R241K 변이체는 WT 및 N218D 변이체와 비교하여 개선된 안정성을 나타냈다.
R241K 돌연변이체에 대한 안정성 실험을, 플라스크 성장 및 부분 정제를 진탕시키고, 안정화제의 존재 하에서 동결 건조시키고, 액체 중의 RT에서 지시된 시간 동안 라텍스(70% 박리된 RhoplexTM)와 함께 배양한 후에, 반복하였다. 구체적으로, 동결 건조된 AOX-R241K를 45% 수크로스 용액에 용해시킨 후, 30℃에서 박리된 RhoplexTM와 부피 당 1:4 부피로 혼합하였다. 잔류 활성을 규칙적인 간격으로 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
R241K는 동일한 성장 및 정제 조건 하에서 WT AOX보다 활성이 높고 더 안정적이다. 탄수화물 안정화제는 더 높은 온도와 80% 라텍스 모두에서 안정성을 증가시키지만, 아직 조합되지 않았다. 장기 연구에서 보면, 45% 수크로스가 최상의 결과를 제공한다.
실시예 5: 실리카 지지체 및 고정된 효소의 제조
메조셀룰러폼(MCF) 실리카를 당해 기술분야에 공지된 프로토콜에 따라 합성하였다. Pluronic® 123(16 g)을 탈이온수(260 g)와 HCl(48 g)의 용액에 용해시키고, P123 용해 시 1,3,5-트리메틸 벤젠(16 g)을 첨가하였다. 상기 용액의 온도를 40℃까지 높이고 2시간 동안 격렬하게 교반하였다. 테트라에틸 오르토실리케이트(34.7 g)를 상기 용액에 첨가하고, 추가로 5분 동안 교반하고, 밤새 40℃에서 정지한 채로 두었다. 탈이온수 20 mL 중의 NH4F(184mg) 용액을 광화제(mineralization agent)로서 첨가하고, 5분 동안 교반하고, 밤새 100℃에서 정지한 채로 두었다. 결과로 생성된 고체를 여과하고, 풍부한 양의 탈이온수로 세척한 후, 밤새 75℃에서 가열하고 1.2℃min-1의 승온율로 550℃에서 공기 중에서 하소하였다.
실리카에 FOX 담지. MCF 실리카를 원하는 총량의 실리카에 도달할 때까지 1.7 mL 미세 원심분리 튜브에서 50 mg 분량들로 나누는 칭량을 하였다. FOX를 4 mg/mL 근처의 농도가 얻어질 때까지 0.1 M pH 7 인산칼륨 완충액으로 먼저 희석함으로써 실리카 지지체에 담지시켰다. 각각의 원심분리 튜브에, 1 mL의 FOX 용액을 첨가하고 튜브들을 밤새 튜브 회전기(VWR) 안에 놓아 두었다. 모든 튜브를 회전기에서 꺼낸 후에 원심분리하여 과량의 완충액을 수집하였다. 이어서, 효소다 담지된 실리카를 완충 용액에 재분산시키고, 원심분리하고, 세척액을 수집하였다. 이 과정을 추가로 두 번 반복했다.
UV-비스 분광법을 이용하여 FOX 담지량을 결정하기 위해 표준 2 mg/mL FOX 용액을 총 1 mL 만들었다. 실리카에 담지시킬 때의 FOX의 초기 농도를 알고서, 이론적 2 mg/ml 용액이 얻어질 때까지 세척액을 희석시켰다. 기지의 2 mg/ml 농도와 비교한 세척액의 UV-비스 분석은 효소 담지량을 결정할 수 있게 했다. 활성 분석은, FOX 대해서 앞에서 언급한 바와 같이, O2 초기 소비율을 결정하기 위해 DW1 전극 챔버 S1 전극을 설치한 한사테크 옥시그래프(Hansatech Oxygraph)를 사용하여 수행하였다. 분석 용액은 980 μL의 pH 4인 0.1 M 아세테이트 완충제, 10 μL의 5 M 나트륨 포름산 수용액, 및 10 μL의 FOX 용액(세척 용액, 표준물, 또는 실리카 슬러리로부터 나옴)을 함유하였다.
실리카에 AOX 담지. FOX와 마찬가지로, AOX를 8 mg/mL 근처의 농도가 얻어질 때까지 0.1 M pH 7 인산칼륨 완충액으로 먼저 희석하였다. 1 mL의 AOX 용액을 사용하여 2개의 원심분리 튜브를 조합하고, 그 튜브들을 밤새 상기 언급된 튜브 회전기 상에 놓아 두었다. 이어서 효소-담지된 실리카를 세척하고, 앞에서 언급한 바와 같이 FOX로 분석하였다. AOX 활성 분석을 980 μL의 pH 7인 0.1 M 인산칼륨 완충액, 10 μL의 1 M 포름알데히드 수용액, 및 10 μL의 AOX 용액(세척액, 표준물, 또는 실리카 슬러리에서 나옴)을 함유하는 용액으로 수행하였다. AOX 담지 후에 FOX가 고정된 채로 유지되고 활성 상태로 유지되는 것을 확실히 하기 위해 실리카 슬러리를 사용하여 FOX에 대한 활성 분석을 다시 시험하였다.
실시예 6: 생활성 코팅의 제조 및 13C 표지된 알데히드로부터 13C 표지된 CO2의 검출
생활성 코팅(1 mL의 비박리된 RhoplexTM 아크릴 결합제와 혼합되기 전에 1 mL의 pH 7인 0.1 M 인산칼륨 완충액에 현탁된 400 mg의 AOX + FOD-담지된 MCF 실리카가 약 0.1 mm의 두께가 될 때까지 표면에 발라져서 건조됨)을 가스 샘플링 백(Tedlar 10 L, Restek Corp.)에 봉입하였다. 아민 없는 드러낸 MCF에 효소를 담지시켰다. 샘플링 백을 잘라서 코팅을 도포하고 열 밀봉시켰다. 생활성 코팅을 제조하기 위해, 원하는 양의 효소-담지 실리카를 1 mL의 0.1 M pH 7 인산칼륨 완충제 및 1 mL의 RhoplexTM 아크릴 결합제를 사용하여 혼합하였다. 혼합 후, 500 μL의 분취액을 0.1 mm 두께의 플라스틱 도포기(Thomas Scientific)를 사용하여 샘플링 백의 내부를 따라 발랐다. 코팅을 건조시켰고, 30 μL의 20% 13C 표지된 포름알데히드 수용액(Cambridge Isotope)이 각각 채워진 2개의 0.65 mL 마이크로원심 튜브를 완전히 열 밀봉하기 전에 추가했다. 대조군 백들이 또한 분석을 위해 준비되었고, 13C 포름알데히드 용액을 함유한 바이알만을 갖는 샘플링 백과,13C 포름알데히드 용액 및 1 mL의 라텍스 + 1 mL의 0.1 M pH 7 인산칼륨 완충액을 갖는 샘플링 백(효소-담지된 실리카 없음)을 포함했다.
샘플링 백들을 밀봉한 후, 그 백들을 샘플 분석에 방해되지 않도록 CO2 없는 가습된 공기로 퍼지된 글로브 박스로 옮겼다. 샘플링 백들을 CO2 없는 공기로 여러 번 퍼지하여, 샘플링 백들 내의 CO2 수준이 5 ppm 미만인지를 확실히 하기 위해 LI-840A IR 가스 분석기(Li-Cor)를 사용하여 분석하였다. 이어서, 가스 샘플링 펌프(Grab Air Sample Pump, SKC Inc.) 및 질량 유량계(FMA1814, Omega Engineering Inc.)를 사용하여 샘플링 백들을 8 L의 공기로 채우고, 13C 표지된 포름알데히드 용액의 바이알들을 열어서 최적의 1,000 ppm에 도달시켰다.
24시간 후, 샘플 백들을 글러브 박스에서 꺼내고, 가스 함량을 추출하기 위해 가스 샘플링 펌프(Grab Air Sample Pump, SKC Inc.)를 사용하여 질량 분석법(OmniStarTM 가스 분석 시스템, Pfeiffer Vacuum)을 통해 분석하였다. 13C 표지된 포름알데히드 및 13C 표지된 CO2의 수준은 24시간 및 48시간 후에 관찰하였다.
질량 분석 결과(도 4)는 13C 표지된 포름알데히드가, MCF 실리카 입자 상에 지지되고 라텍스 매질에 분산되고 이어서 소정의 표면 상에 코팅으로서 건조된 AOX 및 FOX 효소에 의해, 13C 표지된 CO2로 전환되는 것을 보여주고 있다. 참조 번호 401, 403, 405, 407, 409 및 411은 모두 주위 조건이다. 402는 13C 포름알데히드이고, 404는 13C 포름알데히드 + RhoplexTM이고, 406은 13C 포름알데히드 + RhoplexTM + AOX/FOD가 있는 200 mg MCF이고, 408은 13C 포름알데히드 + RhoplexTM + AOX/FOD가 있는 400 mg MCF이고, 210은 13C 포름알데히드 + RhoplexTM + 유리 AOX/FOD이고, 질량 45 피크(CO2 피크로 표시됨; 바닥 트레이스)는 대조군의 것을 초과하는 반면, 질량 31 피크(포름알데히드로 표시됨; 상부 트레이스)는 전환을 나타내면서 감소하였다. 마지막 시험, 즉 라텍스 내의 유리 효소는 MCF 실리카 성분이 검출 가능한 전환에 필요하다는 것을 입증하였다.
본 개시 내용은 하기 실시 형태들에 의해 추가로 예시된다.
실시 형태 1. 포름알데히드의 이산화탄소로의 전환을 위한 코팅으로서, 알코올/알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소 - 상기 알코올/알데히드 산화 효소와 포르메이트 산화 효소 둘 다는 고형 입자 지지체에 고정됨 -; 및 라텍스 결합제를 포함하는, 코팅.
실시 형태 2. 실시 형태 1에 있어서, 상기 알코올/알데히드 산화 효소는 서열 번호 1의 알코올/알데히드 산화 효소와 95% 초과의 서열 상동성을 가지며, 특히 서열 번호 1과 99% 초과의 서열 상동성을 갖는, 코팅.
실시 형태 3. 실시 형태 1에 있어서, 상기 알코올/알데히드 산화 효소는 R241K 돌연변이 또는 N218D 돌연변이를 갖는 서열 번호 1인, 코팅.
실시 형태 4. 실시 형태 1에 있어서, 상기 포르메이트 산화 효소는 서열 번호 2를 갖는, 코팅.
실시 형태 5. 실시 형태 1 내지 4 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 고형 입자 지지체는 무기 지지체, 바람직하게는 다공성 무기 지지체인, 코팅.
실시 형태 6. 실시 형태 1에 있어서, 상기 무기 입자 지지체는 0.1 내지 800 마이크로미터, 바람직하게는 0.5 내지 100 마이크로미터의 입경과, 50 옹스트롬 내지 200 나노미터, 바람직하게는 100 옹스트롬 내지 50 나노미터의 기공 직경을 갖는, 코팅.
실시 형태 7. 실시 형태 1 내지 6 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 고형 입자 지지체가 실리카를 포함하고, 바람직하게는 상기 실리카가 메조셀 폼, 다공성 미세 구, 다공성 코어-쉘 입자, 다공성 나노입자, 다공성 실리카 층을 갖는 입자, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합인, 코팅.
실시 형태 8. 실시 형태 1 내지 7 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 라텍스 결합제는 아크릴 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔 라텍스, 알키드 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트 라텍스, 천연고무 라텍스, 네오프렌 라텍스, 폴리아미드 라텍스, 폴리부타디엔 라텍스, 폴리부틸렌 라텍스, 폴리클로로프렌 라텍스, 폴리에스터 라텍스, 폴리이소프렌 라텍스, 폴리프로필렌 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 폴리비닐 알코올 라텍스, 폴리비닐 부티랄 라텍스, 폴리염화비닐 라텍스, 폴리염화비닐리덴 라텍스, 실리콘 에멀전 라텍스, 스티렌-아크릴 라텍스, 스티렌-아크릴로니트릴 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 스티렌-이소프렌 라텍스, 비닐 아세테이트 라텍스, 비닐-아크릴 라텍스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합이고, 바람직하게는 상기 라텍스 결합제는 아크릴 라텍스, 스티렌-아크릴 라텍스, 비닐 아세테이트 라텍스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는, 코팅.
실시 형태 9. 실시 형태 1 내지 8 중 어느 하나 이상에 있어서, 효소 안정화제, 가소제, 유변성 개질제, 증점제, 필름 형성제, 계면 활성제, 방부제, 살생물제, 곰팡이 제거제, 착색제, 소포제, 분산제, 건조 지연제, 증량제, pH 조절제, 왁스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 추가로 포함하는 코팅.
실시 형태 10. 실시 형태 1 내지 9 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 효소 안정화제는 단당류, 이당류, 또는 3 내지 10개의 단당류 단위를 함유하는 올리고당을 포함하고, 바람직하게는 상기 효소 안정화제는 수크로스, 트레할로스, 만니톨, 소르비톨, 자일로스, 자일리톨, 만노스, 라피노스, 락토스, 말토오스, 갈락토스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하고, 더욱 바람직하게는 상기 효소 안정화제는 수크로스, 트레할로스, 만니톨, 소르비톨, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는, 코팅.
실시 형태 11. 실시 형태 1 내지 10 중 어느 하나 이상에 있어서, 당해 코팅이 건물 내부용 페인트인, 코팅.
실시 형태 12. 실시 형태 1 내지 11 중 어느 하나 이상에 있어서, 당해 코팅이 ASTM D2244에 의해 측정 시 비효소 함유 대조군과 비교했을 때 5 미만, 바람직하게는 2 미만의 CIELAB 메트릭 DE에 의해 정량화된 색차를 갖는 것인, 코팅.
실시 형태 13. 실시 형태 1 내지 12 중 어느 하나 이상에 있어서, 포름알데히드는 시험 방법 JC/T 1074-2008에 의해 분광 광도계로 측정했을 때 공기 중 포름알데히드의 출발 수준의 적어도 75% 제거로 정의되는 저감 효율로 공기 중에서 저감되는, 코팅.
실시 형태 14. 실시 형태 1 내지 13 중 어느 하나 이상의 코팅을 형성하기 위한 액체 코팅 조성물로서, 고형 입자 지지체 상에 고정된 알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소; 및 액체 라텍스 결합제 조성물을 포함하는, 액체 코팅 조성물.
실시 형태 15. 코팅을 형성하는 방법으로서, 실시 형태 14의 액체 코팅 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 상기 액체 코팅 조성물을 건조시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함하는, 코팅을 형성하는 방법.
실시 형태 16. 대기 포름알데히드를 이산화탄소로 전환시키는 방법으로서, 실시 형태 1 내지 13 중 어느 하나 이상의 코팅을 포름알데히드를 포함하는 대기와 접촉시키는 단계; 및 상기 포름알데히드의 적어도 일부를 이산화탄소로 전환시키는 단계를 포함하는, 포름알데히드를 이산화탄소로 전환시키는 방법.
실시 형태 17. 실시 형태 16에 있어서, 상기 대기는 건물 내부에 있는 것인, 포름알데히드를 이산화탄소로 전환시키는 방법.
실시 형태 18. R241K 돌연변이 또는 N218D 돌연변이를 갖는 서열 번호 1인 알코올/알데히드 산화 효소.
조성물, 방법, 및 물품은 본원에 개시된 임의의 적절한 성분들 또는 단계들을 대안적으로 포함하거나, 그들로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 조성물, 방법, 및 물품은 당해 조성물, 방법, 및 물품의 기능 또는 목적의 달성에 필요하지 않은 임의의 단계, 성분, 재료, 성분, 보조제, 또는 종이 결여되도록 또는 실질적으로 없도록 해서 추가로 또는 대안적으로 제형화될 수 있다.
본원에 개시된 모든 범위는 양 끝점을 포함하고, 그 양 끝점은 서로 독립적으로 조합될 수 있다. "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. "제1", "제2" 등의 용어는 임의의 순서, 수량, 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라, 한 요소를 다른 요소로부터 나타내는 데 사용된다. 단수("a" 및 "an" 및 "the") 표현 용어는 수량의 제한을 나타내지 않으며, 본원에서 달리 나타내거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 단수 및 복수를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "또는"은 달리 명시하지 않는 한 "및/또는"을 의미한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련인에 의해 보편적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 인용된 모든 특허, 특허 출원, 및 기타 참고 문헌은 그 전문이 본원에 원용되어 포함된다. 그러나 본 출원 내의 용어가 그 원용된 참조 문헌의 용어와 모순되거나 충돌하는 경우, 본 출원의 용어는 원용된 참조 문헌의 충돌 용어보다 우선한다.
특정 실시 형태들이 설명되었지만, 현재로서는 예상되지 않거나 예상될 수 없는 대안들, 수정들, 변형들, 개선들, 및 실질적인 균등물들이 본 출원인 또는 당해 기술분야의 숙련인들에게 일어날 수 있다. 따라서, 제출되어 있고 보정될 수 있는 첨부된 청구범위는 그러한 대안들, 수정들, 변형들, 개선들, 및 실질적인 균등물들 모두를 포함하도록 의도되어 있다.
SEQUENCE LISTING <110> Dow Global Technologies LLC Rohm and Haas Company Georgia Tech Research Corporation Roper, III, John A. Bommarius, Andreas S. Bommarius, Bettina R. Holewinski, Adam Jones, Christopher W. Murdock, Christopher R. Nomura, Akihiro Robbins, John M. Balijepalli, Sudhakar Doll, Paul <120> COATING FOR ALDEHYDE REMEDIATION AND METHOD OF MAKING <130> DC60036PCT <160> 5 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 663 <212> PRT <213> Pichia pastoris <400> 1 Met Ala Ile Pro Glu Glu Phe Asp Ile Leu Val Leu Gly Gly Gly Ser 1 5 10 15 Ser Gly Ser Cys Ile Ala Gly Arg Leu Ala Asn Leu Asp His Ser Leu 20 25 30 Lys Val Gly Leu Ile Glu Ala Gly Glu Asn Asn Leu Asn Asn Pro Trp 35 40 45 Val Tyr Leu Pro Gly Ile Tyr Pro Arg Asn Met Lys Leu Asp Ser Lys 50 55 60 Thr Ala Ser Phe Tyr Thr Ser Asn Pro Ser Pro His Leu Asn Gly Arg 65 70 75 80 Arg Ala Ile Val Pro Cys Ala Asn Val Leu Gly Gly Gly Ser Ser Ile 85 90 95 Asn Phe Met Met Tyr Thr Arg Gly Ser Ala Ser Asp Tyr Asp Asp Phe 100 105 110 Gln Ala Glu Gly Trp Lys Thr Lys Asp Leu Leu Pro Leu Met Lys Lys 115 120 125 Thr Glu Thr Tyr Gln Arg Ala Cys Asn Asn Pro Asp Ile His Gly Phe 130 135 140 Glu Gly Pro Ile Lys Val Ser Phe Gly Asn Tyr Thr Tyr Pro Val Cys 145 150 155 160 Gln Asp Phe Leu Arg Ala Ser Glu Ser Gln Gly Ile Pro Tyr Val Asp 165 170 175 Asp Leu Glu Asp Leu Val Thr Ala His Gly Ala Glu His Trp Leu Lys 180 185 190 Trp Ile Asn Arg Asp Thr Gly Arg Arg Ser Asp Ser Ala His Ala Phe 195 200 205 Val His Ser Thr Met Arg Asn His Asp Asn Leu Tyr Leu Ile Cys Asn 210 215 220 Thr Lys Val Asp Lys Ile Ile Val Glu Asp Gly Arg Ala Ala Ala Val 225 230 235 240 Arg Thr Val Pro Ser Lys Pro Leu Asn Pro Lys Lys Pro Ser His Lys 245 250 255 Ile Tyr Arg Ala Arg Lys Gln Ile Val Leu Ser Cys Gly Thr Ile Ser 260 265 270 Ser Pro Leu Val Leu Gln Arg Ser Gly Phe Gly Asp Pro Ile Lys Leu 275 280 285 Arg Ala Ala Gly Val Lys Pro Leu Val Asn Leu Pro Gly Val Gly Arg 290 295 300 Asn Phe Gln Asp His Tyr Cys Phe Phe Ser Pro Tyr Arg Ile Lys Pro 305 310 315 320 Gln Tyr Glu Ser Phe Asp Asp Phe Val Arg Gly Asp Ala Glu Ile Gln 325 330 335 Lys Arg Val Phe Asp Gln Trp Tyr Ala Asn Gly Thr Gly Pro Leu Ala 340 345 350 Thr Asn Gly Ile Glu Ala Gly Val Lys Ile Arg Pro Thr Pro Glu Glu 355 360 365 Leu Ser Gln Met Asp Glu Ser Phe Gln Glu Gly Tyr Arg Glu Tyr Phe 370 375 380 Glu Asp Lys Pro Asp Lys Pro Val Met His Tyr Ser Ile Ile Ala Gly 385 390 395 400 Phe Phe Gly Asp His Thr Lys Ile Pro Pro Gly Lys Tyr Met Thr Met 405 410 415 Phe His Phe Leu Glu Tyr Pro Phe Ser Arg Gly Ser Ile His Ile Thr 420 425 430 Ser Pro Asp Pro Tyr Ala Ala Pro Asp Phe Asp Pro Gly Phe Met Asn 435 440 445 Asp Glu Arg Asp Met Ala Pro Met Val Trp Ala Tyr Lys Lys Ser Arg 450 455 460 Glu Thr Ala Arg Arg Met Asp His Phe Ala Gly Glu Val Thr Ser His 465 470 475 480 His Pro Leu Phe Pro Tyr Ser Ser Glu Ala Arg Ala Leu Glu Met Asp 485 490 495 Leu Glu Thr Ser Asn Ala Tyr Gly Gly Pro Leu Asn Leu Ser Ala Gly 500 505 510 Leu Ala His Gly Ser Trp Thr Gln Pro Leu Lys Lys Pro Thr Ala Lys 515 520 525 Asn Glu Gly His Val Thr Ser Asn Gln Val Glu Leu His Pro Asp Ile 530 535 540 Glu Tyr Asp Glu Glu Asp Asp Lys Ala Ile Glu Asn Tyr Ile Arg Glu 545 550 555 560 His Thr Glu Thr Thr Trp His Cys Leu Gly Thr Cys Ser Ile Gly Pro 565 570 575 Arg Glu Gly Ser Lys Ile Val Lys Trp Gly Gly Val Leu Asp His Arg 580 585 590 Ser Asn Val Tyr Gly Val Lys Gly Leu Lys Val Gly Asp Leu Ser Val 595 600 605 Cys Pro Asp Asn Val Gly Cys Asn Thr Tyr Thr Thr Ala Leu Leu Ile 610 615 620 Gly Glu Lys Thr Ala Thr Leu Val Gly Glu Asp Leu Gly Tyr Ser Gly 625 630 635 640 Glu Ala Leu Asp Met Thr Val Pro Gln Phe Lys Leu Gly Thr Tyr Glu 645 650 655 Lys Thr Gly Leu Ala Arg Phe 660 <210> 2 <211> 578 <212> PRT <213> Aspergillus oryzae <400> 2 Met Ala Thr Asp Gly Ser His Phe Asp Phe Val Ile Val Gly Gly Gly 1 5 10 15 Thr Ala Gly Asn Thr Val Ala Gly Arg Leu Ala Glu Asn Pro Asn Val 20 25 30 Thr Val Leu Ile Val Glu Ala Gly Ile Gly Asn Pro Glu Asp Ile Pro 35 40 45 Glu Ile Thr Thr Pro Ser Ser Ala Met Asp Leu Arg Asn Ser Lys Tyr 50 55 60 Asp Trp Ala Tyr Lys Thr Thr Met Val Arg Arg Asp Asp Tyr Glu Arg 65 70 75 80 Ile Glu Lys Pro Asn Thr Arg Gly Lys Thr Leu Gly Gly Ser Ser Ser 85 90 95 Leu Asn Tyr Phe Thr Trp Val Pro Gly His Lys Ala Thr Phe Asp Gln 100 105 110 Trp Glu Glu Phe Gly Gly Lys Glu Trp Thr Trp Asp Pro Leu Val Pro 115 120 125 Tyr Leu Arg Lys Ser Ala Thr Tyr His Asp Asp Pro Arg Leu Tyr Ser 130 135 140 Pro Glu Leu Glu Lys Ile Gly Gly Gly Gly Pro Ile Pro Ile Ser His 145 150 155 160 Ala Glu Leu Ile Asp Glu Met Ala Pro Phe Arg Glu Asn Leu Thr Lys 165 170 175 Ala Trp Lys Ser Met Gly Gln Pro Leu Ile Glu Asn Ile Tyr Asp Gly 180 185 190 Glu Met Asp Gly Leu Thr His Cys Cys Asp Thr Ile Tyr Arg Gly Gln 195 200 205 Arg Ser Gly Ser Phe Leu Phe Val Lys Asn Lys Pro Asn Ile Thr Ile 210 215 220 Val Pro Glu Val His Ser Lys Arg Leu Ile Ile Asn Glu Ala Asp Arg 225 230 235 240 Thr Cys Lys Gly Val Thr Val Val Thr Ala Ala Gly Asn Glu Leu Asn 245 250 255 Phe Phe Ala Asp Arg Glu Val Ile Leu Ser Gln Gly Val Phe Glu Thr 260 265 270 Pro Lys Leu Leu Met Leu Ser Gly Ile Gly Pro Thr Arg Glu Leu Ser 275 280 285 Arg His Gly Ile Asn Thr Ile Val Asp Ser Arg His Val Gly Gln Asn 290 295 300 Leu Met Asp His Pro Gly Val Pro Phe Val Leu Arg Val Lys Asp Gly 305 310 315 320 Phe Gly Met Asp Asp Val Leu Leu Arg His Gly Pro Lys Arg Asp Ala 325 330 335 Val Val Ser Ala Tyr Asn Lys Asn Arg Ser Gly Pro Val Gly Ser Gly 340 345 350 Leu Leu Glu Leu Val Gly Phe Pro Arg Ile Asp Lys Tyr Leu Glu Lys 355 360 365 Asp Ala Glu Tyr Arg Lys Ala Lys Ala Ala Asn Gly Gly Lys Asp Pro 370 375 380 Phe Ser Pro Leu Gly Gln Pro His Phe Glu Leu Asp Phe Val Cys Met 385 390 395 400 Phe Gly Thr Ala Phe Gln Trp His Phe Pro Thr Pro Lys Thr Gly Asp 405 410 415 His Leu Thr Val Val Val Asp Leu Val Arg Pro Ile Ser Asp Pro Gly 420 425 430 Glu Val Thr Leu Asn Ser Ala Asp Pro Phe Gln Gln Pro Asn Ile Asn 435 440 445 Leu Asn Phe Phe Ala Asn Asp Leu Asp Ile Ile Ala Met Arg Glu Gly 450 455 460 Ile Arg Phe Ser Tyr Asp Leu Leu Phe Lys Gly Glu Gly Phe Lys Asp 465 470 475 480 Leu Val Glu Ser Glu Tyr Pro Trp Glu Met Pro Leu Asp Ser Asp Lys 485 490 495 Glu Met His Arg Ala Val Leu Asp Arg Cys Gln Thr Ala Phe His Pro 500 505 510 Thr Gly Thr Ala Arg Leu Ser Lys Asn Ile Asp Gln Gly Val Val Asp 515 520 525 Pro Lys Leu Lys Val His Gly Ile Lys Lys Leu Arg Val Ala Asp Ala 530 535 540 Ser Val Ile Pro Ile Ile Pro Asp Cys Arg Ile Gln Asn Ser Val Tyr 545 550 555 560 Ala Val Gly Glu Lys Cys Ala Asp Met Ile Lys Ala Glu His Lys Asp 565 570 575 Leu Tyr <210> 3 <211> 1734 <212> DNA <213> Aspergillus oryzae <400> 3 atggcaaccg atggtagcca ttttgatttt gttattgttg gtggtggcac cgcaggtaat 60 accgttgcag gtcgtctggc agaaaatccg aatgttaccg ttctgattgt tgaagccggt 120 attggtaatc cggaagatat cccggaaatt accaccccga gcagcgcaat ggatctgcgt 180 aatagcaaat atgattgggc ctataaaacc accatggttc gtcgtgatga ttatgaacgt 240 attgaaaaac cgaatacccg tggtaaaacc ctgggtggta gcagcagcct gaactatttt 300 acctgggttc cgggtcataa agcaaccttt gatcagtggg aagaatttgg tggtaaagaa 360 tggacctggg atccgctggt tccgtatctg cgcaaaagcg caacctatca tgatgatccg 420 cgtctgtata gtccggaact ggaaaaaatt ggtggcggtg gtccgattcc gattagccat 480 gcagaactga ttgatgaaat ggcaccgttt cgtgaaaatc tgaccaaagc atggaaaagc 540 atgggtcagc cgctgattga aaacatttat gatggtgaaa tggatggcct gacccattgt 600 tgtgatacca tttatcgtgg tcagcgtagc ggtagctttc tgtttgttaa 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1500 gcagttctgg atcgttgtca gaccgcattt catccgaccg gcaccgcacg tctgagcaaa 1560 aacattgatc agggtgttgt ggatccgaaa ctgaaagttc atggtatcaa aaaactgcgt 1620 gttgcagatg caagcgttat tccgatcatt ccggattgtc gtattcagaa tagcgtttat 1680 gcagtgggtg aaaaatgtgc cgatatgatt aaagccgaac acaaagacct gtat 1734 <210> 4 <211> 33 <212> DNA <213> artificial <220> <223> primer <400> 4 cacaaagacc tgtattaagc cgcactggag cac 33 <210> 5 <211> 33 <212> DNA <213> artificial <220> <223> primer <400> 5 gtgctcgagt gcggcttaat acaggtcttt gtg 33

Claims (18)

  1. 알코올/알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소; 및
    라텍스 결합제;를 포함하며,
    여기서 상기 알코올/알데히드 산화 효소와 포르메이트 산화 효소 양자 모두가 고형 입자 지지체에 고정되는,
    포름알데히드의 이산화탄소로의 전환을 위한 코팅.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알코올/알데히드 산화 효소가 서열 번호 1의 알코올/알데히드 산화 효소와 95% 초과의 서열 상동성을 갖거나, 또는
    상기 알코올/알데히드 산화 효소가 R241K 돌연변이 또는 N218D 돌연변이를 갖는 서열 번호 1이거나, 또는
    상기 포르메이트 산화 효소가 서열 번호 2를 갖는,
    코팅.
  3. 제1항에 있어서,
    (i) 상기 고형 입자 지지체가 무기 입자 지지체이거나, 또는
    (ii) 상기 라텍스 결합제가 아크릴 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔 라텍스, 알키드 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트 라텍스, 천연고무 라텍스, 네오프렌 라텍스, 폴리아미드 라텍스, 폴리부타디엔 라텍스, 폴리부틸렌 라텍스, 폴리클로로프렌 라텍스, 폴리에스터 라텍스, 폴리이소프렌 라텍스, 폴리프로필렌 라텍스, 폴리우레탄 라텍스, 폴리비닐 알코올 라텍스, 폴리비닐 부티랄 라텍스, 폴리염화비닐 라텍스, 폴리염화비닐리덴 라텍스, 실리콘 에멀전 라텍스, 스티렌-아크릴 라텍스, 스티렌-아크릴로니트릴 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 스티렌-이소프렌 라텍스, 비닐 아세테이트 라텍스, 비닐-아크릴 라텍스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합이거나, 또는
    (iii) 상기 코팅이 효소 안정화제, 가소제, 유변성 개질제, 증점제, 필름 형성제, 계면 활성제, 방부제, 살생물제, 곰팡이 제거제, 착색제, 소포제, 분산제, 건조 지연제, 증량제, pH 조절제, 왁스, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 추가로 포함하거나, 또는
    상기 (i) 내지 (iii) 중 둘 이상의 조합을 만족시키는,
    코팅.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무기 입자 지지체가 0.1 내지 800 마이크로미터의 입경 및 50 옹스트롬 내지 200 나노미터의 기공 직경을 갖는 다공성 무기 입자 지지체이거나, 또는
    상기 무기 입자 지지체가 실리카를 포함하거나, 또는
    상기 무기 입자 지지체가 메조셀 폼, 다공성 미세 구, 다공성 코어-쉘 입자, 다공성 나노입자, 다공성 실리카 층, 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    코팅.
  5. 제3항에 있어서, 상기 효소 안정화제가 단당류, 이당류, 또는 3 내지 10개의 단당류 단위를 함유하는 올리고당을 포함하는, 코팅.
  6. 제1항에 있어서,
    (1) 상기 코팅이 건물 내부용 페인트이거나, 또는
    (2) 상기 코팅이 5 미만의, CIELAB 메트릭 DE에 의해 정량화된 색차를 갖거나, 또는
    (3) 포름알데히드가, 시험 방법 JC/T 1074-2008에 의해 분광 광도계로 측정했을 때 공기 중 포름알데히드의 출발 수준의 적어도 75% 제거로 정의되는 저감 효율로 공기 중에서 저감되거나, 또는
    상기 (1) 내지 (3) 중 둘 이상의 조합을 만족시키는,
    코팅.
  7. 고형 입자 지지체 상에 고정된 알데히드 산화 효소 및 포르메이트 산화 효소; 및
    액체 라텍스 결합제 조성물;을 포함하는,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 코팅을 형성하기 위한 액체 코팅 조성물.
  8. 제7항의 액체 코팅 조성물을 기재(substrate) 상에 코팅하는 단계; 및
    상기 액체 코팅 조성물을 건조시켜 코팅을 형성하는 단계;를 포함하는,
    코팅 형성 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 코팅을 포름알데히드를 포함하는 대기(atmosphere)와 접촉시키는 단계; 및
    상기 포름알데히드의 적어도 일부를 이산화탄소로 전환시키는 단계;를 포함하는,
    대기 포름알데히드(atmospheric formaldehyde)를 이산화탄소로 전환시키는 방법.
  10. R241K 돌연변이 또는 N218D 돌연변이를 갖는 서열 번호 1인 알코올/알데히드 산화 효소.
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