KR20140006372A - Production of minor ginsenosides using novel ginsenoside glycosidase from sanguibacter keddieii - Google Patents

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KR20140006372A
KR20140006372A KR1020120073059A KR20120073059A KR20140006372A KR 20140006372 A KR20140006372 A KR 20140006372A KR 1020120073059 A KR1020120073059 A KR 1020120073059A KR 20120073059 A KR20120073059 A KR 20120073059A KR 20140006372 A KR20140006372 A KR 20140006372A
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임완택
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Abstract

The present invention relates to a production method of fusible minor saponin by converting PPT type or PPD type ginseng saponin using transformant culture, transformant having a vector including nucleic acid coding protein or novel ginsenoside glycosidase protein. More particularly, the method uses sanguibacterkeddieii novel ginsenoside glycosidase protein. PPT or PPT type ginseng saponin including the protein, transformant culture, and its culture as active components is converted into soluble ginseng saponin. The present invention relates to the transformant to which converted composition, novel ginsenoside glycosidase protein, nucleic acid coding the protein, vector including the nucleic acid, and vector are applied.

Description

생귀박터 케디에이 유래의 신규한 진세노사이드 글리코시다제를 이용한 마이너 진세노사이드의 제조방법{Production of minor ginsenosides using novel ginsenoside glycosidase from Sanguibacter keddieii}Production method of minor ginsenosides using novel ginsenoside glycosidase derived from fresh ear bacterial cardioid {Sanguibacter keddieii}

본 발명은 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 이용하여 PPD 타입 또는 PPT 타입의 인삼 사포닌을 전환시켜서 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로 생귀박터 케디에이(Sanguibacter keddieii) 유래의 신규한 진세노사이드 글리코시다제 단백질을 이용한 것으로, 상기 단백질, 형질전환체 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 PPD 또는 PPT 타입의 인삼사포닌의 체내 흡수가 용이한 형태의 가용성 인삼사포닌으로의 전환용 조성물, 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산, 상기 핵산을 포함하는 벡터 및 상기 벡터가 도입된 형질 전환체에 관한 것이다.
The present invention uses a novel Ginsenoside glycosidase protein, a transformant into which a vector comprising the nucleic acid encoding the protein is introduced, or a PPD type or PPT type using a culture of the transformant. The present invention relates to a method for preparing soluble minor saponins by converting ginseng saponins of, specifically, Sanguibacter. soluble ginseng using a novel ginsenoside glycosidase protein derived from keddieii ), which is easily absorbed by the body in the form of PPD or PPT-type ginseng saponin containing the protein, transformant or culture thereof as an active ingredient. A composition for converting to saponin, a novel Ginsenoside glycosidase protein, a nucleic acid encoding the protein, a vector comprising the nucleic acid and a transformant into which the vector is introduced.

사포닌은 식물계에 널리 존재하는 배당체에서 당이 아닌 부분이 여러 고리 화합물로 이루어진 물질을 의미한다. 인삼 또는 홍삼에 주요 생리활성 성분으로 포함된 사포닌 성분인, 트리테르펜사포닌(triterpene saponin)은 타 식물에서 발견되는 사포닌과는 화학 구조가 상이하므로 이러한 인삼 사포닌을 타 식물계 사포닌과 구별하기 위해서 인삼(Ginseng) 배당체(Glycoside)란 의미로 진세노사이드(Ginsenoside)라고 부른다. Saponin means a substance in which a non-sugar moiety is composed of a plurality of ring compounds in a glycoside widely present in the plant system. Since triterpene saponin, which is a saponin component contained in ginseng or red ginseng as a major physiologically active ingredient, has a chemical structure different from that of saponin found in other plants, in order to distinguish saponin from other plant saponins, ginseng ) Glycoside is called ginsenoside.

진세노사이드는 아글리콘(aglycone)의 구조에 따라 프로토파낙사이다이올계(Protopanaxadiol-type, PPD 타입) 진세노사이드, 프로토파낙사트라이올계(Protopanaxatriol-type, PPT 타입) 진세노사이드 및 올레아놀린산계(Oleanolic acid 타입) 진세노사이드의 세 가지로 분류될 수 있다. 이러한 세 그룹은 다시, 화합물 구조 중 고리의 3번 탄소, 6번 탄소 및 20번 탄소 위치에 글리코시딕 결합(glycosicid bond)에 의해 부착되는 당 부위(아글리콘)(sugar moieties(aglycones))의 위치 및 수에 따라 분류된다. 올레아놀린산계 진세노사이드의 기본골격은 5환상이고, 여기에는 유일하게 진세노사이드 Ro가 있고, 그 아글리콘은 올레아놀릭산(oleanolic acid)이다. 현재, 40여종 이상의 진세노사이드들이 분리되었고, 이들 대부분은 PPD 타입의 진세노사이드이다. PPD 타입의 진세노사이드에는 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, F2, 지페노사이드 XVII(Gypenoside XVII, GypXVII), 지페노사이드 LXXV(Gypenoside LXXV, Gyp LXXV), 화합물 O(Compound O, C-O), 화합물 Mc1(Compound Mc1, C-Mc1), Rg3(S), 화합물 Y(Compound Y), 화합물 Mc(Compound Mc), Rg3, Rh2, 화합물 K(Coumpound K, C-K) 및 PPD(protopanaxadiol)가 포함된다. PPT 타입의 진세노사이드에는 Re, Rg1, Rf, Rg2, Rh1 및 PPT(protopanaxatirol) 등이 포함된다.The ginsenosides are classified as protopanaxadiol-type (PPD type) ginsenoside, protopanaxatriol-type (PPT type) ginsenoside, and oleanolin acid type based on the structure of aglycone (Oleanolic acid type) and ginsenosides. These three groups are again composed of sugar moieties (aglycones) attached by glycosidic bonds at the 3-carbon, 6-carbon and 20-carbon positions of the ring of the compound structure Location and number. The basic skeleton of the oleanolic acid-based ginsenosides is 5-ring, which is the only ginsenoside Ro, and the aglycon is oleanolic acid. At present, more than 40 ginsenosides have been isolated, most of which are PPD-type ginsenosides. Ginsenosides of the PPD type include Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, F2, Zipenoside XVII (Gypenoside XVII, GypXVII), Zipenoside LXXV (Gypenoside LXXV, Gyp LXXV), Compound O (Compound O, CO) , Compound Mc1 (C-Mc1), Rg3 (S), Compound Y (Compound Y), Compound Mc (Compound Mc), Rg3, Rh2, Compound K (Coumpound K, CK) and PPD (protopanaxadiol) do. Ginsenosides of the PPT type include Re, Rg1, Rf, Rg2, Rh1 and protopanaxatirol (PPT).

또한, 건삼에서의 진세노사이드의 90% 이상을 차지하는 것은 메이저 진세노사이드이나 이는 1,000 달톤 부근의 큰 사이즈로 인하여 생체 내에서의 흡수율이 매우 낮다. 따라서 진세노사이드의 약효를 증대시키기 위해서 메이저 진세노사이드를 상대적으로 흡수도 잘 되며 약효도 더 뛰어난 마이너 진세노사이드로 전환시키는 과정이 필요하다. 즉, 메이저 진세노사이드는 인 비보(in vivo)에서 효과적으로 생리적 활성을 나타내기 위하여 당을 구성하는 글루코스, 아라비노스, 람노스, 자일로스 등을 제거(deglycosylated)하는 전환과정이 요구된다. 메이저 진세노사이드에는 Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rc 및 Rd 등이 포함되며, 미량으로 존재하는 생체 내 가용성인 마이너 진세노사이드(희귀 진세노사이드)에는 Rg3(S), Rg3, Rg2(S), Rh1(S), Rh2, Rh2(S), F1, F2, PPD, 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV 및 화합물 K, Y, O, Mc, Mc1(compound K, Y, 0, Mc, Mc1) 등이 포함된다. In addition, it occupies more than 90% of the ginsenosides in the ginseng, which is major ginsenoside, but it has a very low absorption rate in vivo due to its large size near 1,000 daltons. Therefore, in order to increase the efficacy of ginsenoside, it is necessary to convert major ginsenosides into minor ginsenosides that are relatively well absorbed and have better efficacy. In other words, the major gin senoside is in In order to effectively exhibit physiological activity in vivo , a conversion process of deglycosylating glucose, arabinose, rhamnose, xylose, etc. constituting the sugar is required. Major ginsenosides include Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rc and Rd, and minor ginsenosides (rare ginsenosides) that are soluble in vivo present in trace amounts include Rg3 (S), Rg3, Rg2 (S ), Rh1 (S), Rh2, Rh2 (S), F1, F2, PPD, Zipenoside XVII, Zipenoside LXXV and Compounds K, Y, O, Mc, Mc1 (compound K, Y, 0, Mc, Mc1) and the like.

메이저 진세노사이드에 비하여 당류가 제거된 마이너 진세노사이드는 인 비보(in vivo)에서 생리학적 효능면에서도 훨씬 뛰어난 활성을 보인다. 그 예로, 진세노사이드 Rg2는 AMPK(AMP-activated protein kinase)에 의한 GSK-3-β(Glycogen synthase kinase-3 -β)의 인산화를 통하여 간에서 글루코스 생산을 억제시키므로, 제2형 당뇨병에 대한 치료 효과를 가지고 있는 것으로 여겨진다(Yuan et al., Chem Biol Interact. 2012 5;195(1):35-42). 아울러, 상기 진세노사이드 Rh1과 Rg2는 밴드 3 단백질의 SH기의 산화를 억제함으로써 적혈구의 유동학적 기능(rheological function)을 보호하는 것으로 알려져 있다(Yoon et al., 2012). 이러한 점에서 상기 진세노사이드 Rh1 및 Rg2는 암, 염증성 신경 질환 및 당뇨병과 같은 여러 질병에서 치료 효능을 제공할 것이라 주목받고 있다. 또한 진세노사이드 F1의 경우, 항노화 및 항산화 효능을 지니는 것으로 알려져 있다. 진세노사이드 F1은 HaCaT 각질세포를 UVB에 의해 유도되는 세포사멸(apoptosis)로부터 보호하는 효과를 나타내었으며(Lee et al., 2003), 혈소판 응집을 억제하는 효능을 보였다(Wang et al., 2008). 다만, 이러한 유용성에도 불구하고 진세노사이드 F1의 경우, 1976년에 규명되었음에도 불구하고 최근에야 그 약리학적 활성들이 보고되었다. 이는 진세노사이드 F1의 경우 인삼 잎에 소량으로 존재하기 때문에 진세노사이드 F1의 생물학적 활성을 테스트하기 위해 충분한 양을 얻기가 어려웠기 때문이었다.
Compared to major ginsenosides, minor ginsenosides with no sugars are in vivo ( in In vivo , it shows much better activity in terms of physiological efficacy. For example, ginsenoside Rg2 inhibits glucose production in the liver through phosphorylation of GSK-3-β (Glycogen synthase kinase-3 -β) by AMP-activated protein kinase (AMPK). It is believed to have a therapeutic effect (Yuan et al., Chem Biol Interact. 2012 5; 195 (1): 35-42). In addition, the ginsenosides Rh1 and Rg2 are known to protect the rheological function of erythrocytes by inhibiting the oxidation of the SH group of the band 3 protein (Yoon et al., 2012). In this respect, it has been noted that the ginsenosides Rh1 and Rg2 will provide therapeutic efficacy in various diseases such as cancer, inflammatory neurological diseases and diabetes. Ginsenoside F1 is also known to have anti-aging and antioxidant effects. Ginsenoside F1 has been shown to protect HaCaT keratinocytes from apoptosis induced by UV B (Lee et al., 2003) and has been shown to inhibit platelet aggregation (Wang et al., 2008). However, despite this usefulness, the pharmacological activity of ginsenoside F1 was recently reported even though it was identified in 1976. This is because ginsenoside F1 is present in ginseng leaves in small amounts, making it difficult to obtain a sufficient amount to test the biological activity of ginsenoside F1.

미량으로 존재하는 상기와 같은 마이너 진세노사이드를 생산하기 위한 방법으로 화학적 분해 방법, 효소적 방법 및 배당체 합성을 이용한 방법 등이 제시되어 왔으나, 상기와 같은 방법들은 1) 제조 공정상 여러 단계를 거쳐야 하거나, 2) 제조과정에서 목적하는 성분이 소실되며, 3) 식용에 부적합한 촉매를 사용하거나, 4) 낮은 수율을 나타내어 여전히 대량생산에 한계가 있었다. Methods for producing such minor ginsenosides, which are present in trace amounts, have been proposed, such as chemical decomposition methods, enzymatic methods, and synthesis methods using glycosides. However, the above-mentioned methods 1) 2) the desired components are lost during the production process, 3) the use of a catalyst unsuitable for edible purposes, or 4) the yield is low and there is still a limit to mass production.

특히 효소적 방법 중, 사용될 수 있는 효소의 종류로 β-글루코시다제(β-glucosidase), α-L-아라비노피라노시다제(α-L-arabinopyranosidase), α-L-아라비노퓨라노시다제(α-L-arabinofuranosidase),α-L-람노시다제(α-L-rhamnosidase)가 있으며, 이와 같은 효소를 이용한 메이저 진세노사이드의 생전환(biotransformation)에 대해 많은 연구가 있었다. 그러나 이들 역시 대량 생산 방법으로서는 효과적이지 못하고, 많은 비용이 발생하는 문제가 있다.Among enzymatic methods, enzymes which can be used include β-glucosidase, α-L-arabinopyranosidase, α-L-arabinofuranosin L-arabinofuranosidase and? -L-rhamnosidase. There have been many studies on the biotransformation of major ginsenosides using such enzymes. However, these are also ineffective as a mass production method, and there is a problem that a large cost is incurred.

뿐만 아니라, β-글루코시다제(β-glucosidase), α-L-아라비노피라노시다제(α-L-arabinopyranosidase), α-L-아라비노퓨라노시다제(α-L-arabino furanosidase), α-L-람노시다제(α-L-rhamnosidase)에 속한다고 해도 모두 메이저 진세노사이드를 마이너 진세노사이드로 전환시킬 수 있는 활성을 가지는 것은 아니다. 예를 들어, 아스로박터 클로로페노리쿠스(Arthrobacter chlorophenolicus) A6에서 유래한 것으로 알려진 베타 글루코시다제에는 진세노사이드의 생전환 활성이 없음을 확인된 바 있다. 또한, 기존의 알려진 효소들, 예컨대, Rb1으로의 전환능력이 있다고 알려진 효소인 베타-글리코시다제 A는 진세노사이드의 생전환 활성이 있다 하여도 그 활성이 미미하였다. 즉, 상기 효소들은 그 유래 등에 따라 기질 및 최종 산물에 차이가 있다. In addition, β-glucosidase, α-L-arabinopyranosidase, α-L-arabinofuranosidase, and α-L-arabino furanosidase Even if it belongs to (alpha) -L-rhamnosidase, not all have the activity which can convert a major ginsenoside into minor ginsenoside. For example, Arthrobacter < RTI ID = 0.0 > It has been confirmed that beta-glucosidase, which is known to be derived from chlorophenolicus A6, has no biosynthesis activity of ginsenoside. In addition, known enzymes, such as beta-glycosidase A, an enzyme known to be capable of converting to Rb1, were insignificant even in the bioconversion activity of ginsenosides. That is, the enzymes differ in substrate and final product depending on their origin.

또한, 한국등록특허 제10-0329259호는 사포닌 알파-글루코시다제로 PPD 타입 또는 PPT 타입 진세노사이드의 사포닌 당기를 분해하여 진세노사이드 Rh2 또는 Rh1를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 발명의 사포닌 알파-글루코시다제는 진세노사이드 Rg3(S)를 진세노사이드 Rh2로 전환시킨다. 또한, 베타-람노시다제를 이용하여 진세노사이드 Rg2로부터 Rh1을 제조할 수도 있다. 그러나 상기 특허의 실시예 3에 기재된 바에 따르면 상기 사포닌 알파-글루코시다제는 맥부와 인삼분말이 포함되어 있는 배지에 국균을 넣어서 배양하고 균체를 제거하여 생산해야하는 단점이 있다. 따라서, 낮은 수율을 나타내어 대량생산방법으로 효과적이지 못하며 제조원가가 많이 들며, 제조과정 중 목적하는 성분이 소실될 수 있다는 단점이 있다.
Korean Patent No. 10-0329259 also discloses a method for producing ginsenoside Rh2 or Rh1 by digesting the saponin pulling group of PPD type or PPT type ginsenoside with saponin alpha-glucosidase. Said saponin alpha-glucosidase of the present invention converts ginsenoside Rg3 (S) to ginsenoside Rh2. Rh1 can also be prepared from ginsenoside Rg2 using beta-lambsocidase. However, as described in Example 3 of the above patent, the saponin alpha-glucosidase has disadvantages in that germ bacteria is added to a culture medium containing a pulse and ginseng powder, and cultured to remove the cells. Therefore, it shows a low yield, which is not effective as a mass production method, has a high production cost, and can disadvantageously lose desired components during the production process.

이에, 본 발명자들은 인삼 등의 식물체에 미량으로 존재하는 마이너 형태(minor form)의 희귀 진세노사이드를 용이하게 고수율로 다량 수득하기 위한 방법을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 생귀박터 케디에이 KACC 14479T 균주로부터 메이저 형태의 진세노사이드에서 마이너 진세노사이드로의 생전환 활성을 가지는 진세노사이드 글리코시다제(ginsenoside glycosidase) 유전자를 수득하고, 상기 유전자에 의해 코딩되는 진세노사이드 글리코시다제가 진세노사이드 F1을 비롯한 다양한 마이너 진세노사이드를 생전환시켜 대량생산할 수 있는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have made diligent efforts to develop a method for easily and easily obtaining a large amount of minor ginsenosides in a minor form present in trace amounts in plants such as ginseng. Ginsenoside glycosidase gene having bioconversion activity from major strain ginsenoside to minor ginsenoside was obtained from T strain, and the ginsenoside glycosidase encoded by the gene was ginsenoside. The present invention has been completed by developing a method for biomass conversion of various minor ginsenosides including side F1.

본 발명의 하나의 목적은 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 이용하여 PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌을 전환시켜서 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a novel ginsenoside glycosidase protein, a vector-introduced transformant containing the nucleic acid encoding the protein, or a PPD (protopanaxadiol) type or PPT (protopanaxatriol) type saponin to convert the saponin into a soluble saponin.

본 발명의 다른 목적은 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 유효성분으로 포함하는, PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌의 체내 흡수가 용이한 형태의 가용성 마이너 사포닌으로의 전환용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel ginsenoside glycosidase protein, a transformant into which a vector containing a nucleic acid encoding the protein is introduced, or a culture of the transformant as an active ingredient A saponin of PPD (protopanaxadiol) type or PPT (protopanaxatriol) type, which is easy to be absorbed into the body.

본 발명의 또 다른 목적은 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel ginsenoside glycosidase protein.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 단백질을 코딩하는 핵산, 상기 핵산을 포함하는 벡터 및 상기 벡터가 도입된 형질전환체를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a nucleic acid encoding the protein, a vector comprising the nucleic acid, and a transformant into which the vector is introduced.

상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 신규한 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 이용하여 PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌을 전환시켜서 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법을 제공한다.As one embodiment for achieving the above object, the present invention provides a novel Ginsenoside glycosidase protein, a transformant introduced with a vector comprising the nucleic acid encoding the protein, or the transformation Provided is a method for producing soluble minor saponins by converting saponins of PPD (protopanaxadiol) type or PPT (protopanaxatriol) type using a culture of a sieve.

본 발명에서 용어, "PPD(protopanaxadiol) 타입의 사포닌"은 담마란(dammarane)계 사포닌으로, 비 당부분(aglycone)에 붙어있는 수산기(-OH)의 숫자가 2개인 진세노사이드를 의미하며, 이의 예로 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Ra3, Rg3, Rh2(S), Rs1, 화합물 O(C-O), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc), 화합물 Y(C-Y), 화합물 K(C-K), 지페노사이드 LXXV(Gyp LXXV) 지페노사이드 XVII(Gyp XVII), F2, PPD 또는 Rs2가 있다. 본 발명의 목적상 PPD 타입의 사포닌은 상기 진세노사이드 글리코시다제의 활성에 의해 Gyp XVII, Gyp LXXV, C-K, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD, C-O, C-Y, C-Mc1 또는 C-Mc로 전환될 수 있는 사포닌을 모두 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 대표적으로 진세노사이드 Rb1이 Gyp XVII로, Gyp XVII이 Gyp LXXV로, Gyp LXXV가 C-K로 전환되어, 진세노사이드 Rb1이 C-K로 최종적으로 전환될 수 있음을 확인하였고, 진세노사이드 Rd가 진세노사이드 F2로, 진세노사이드 F2가 C-K로 전환되어, 진세노사이드 Rd가 C-K로 최종적으로 전환될 수 있음을 확인하였고, 진세노사이드 Rg3(S)가 진세노사이드 Rh2(S)로, 진세노사이드 Rh2(S)가 PPD로 전환되어 진세노사이드 Rg3(S)가 PPD로 최종적으로 전환될 수 있음을 확인하였다. 진세노사이드 Rb2는 C-O로, C-O가 C-Y로 전환되어, 진세노사이드 Rb2가 C-Y로 최종적으로 전환될 수 있음을 확인하였고, 진세노사이드 Rc가 C-Mc1으로, C-Mc1이 C-Mc로 전환되어 진세노사이드 Rc가 C-Mc로 최종적으로 전환될 수 있음을 확인하였다. As used herein, the term "PPD (protopanaxadiol) type saponin" refers to a ginsenoside having two numbers of hydroxyl groups (-OH) attached to a non-glycone as a dammarane-based saponin, Examples thereof include Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Ra3, Rg3, Rh2 (S), Rs1, Compound O (CO), Compound Mc1 (C-Mc1), Compound Mc (C-Mc), Compound Y (CY) , Compound K (CK), Gifenoside LXXV (Gyp LXXV) Gifenoside XVII (Gyp XVII), F2, PPD or Rs2. For the purposes of the present invention, saponins of the PPD type are Gyp XVII, Gyp LXXV, CK, ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, PPD, CO, CY, C-Mc1 or C by the activity of the ginsenoside glycosidase. Includes all saponins that can be converted to -Mc. In the embodiment of the present invention, it was confirmed that ginsenoside Rb1 can be finally converted to Gyp XVII, Gyp XVII to Gyp LXXV, Gyp LXXV to CK, and finally ginsenoside Rb1 to CK. It was confirmed that ginsenoside Rd can be finally converted to CK by converting ginsenoside Rd to ginsenoside F2 and ginsenoside F2 to CK, and ginsenoside Rg3 (S) is ginsenoside Rh2 ( As S), it was confirmed that ginsenoside Rh2 (S) can be converted to PPD so that ginsenoside Rg3 (S) can be finally converted to PPD. Ginsenoside Rb2 is converted to CO, CO is converted to CY, it was confirmed that ginsenoside Rb2 can be finally converted to CY, ginsenoside Rc to C-Mc1, C-Mc1 to C-Mc The conversion confirmed that ginsenoside Rc could finally be converted to C-Mc.

상기 PPD 타입의 사포닌은 바람직하게는 진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rb2, 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 Rc, GypXVII, GypLXXV, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, 진세노사이드 Rg3, C-O 또는 C-Mc1이나, 이에 제한되지 않는다.Saponins of the PPD type are preferably ginsenoside Rb1, ginsenoside Rb2, ginsenoside Rd, ginsenoside Rc, GypXVII, GypLXXV, ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, ginsenoside Rg3, CO or C-Mc1, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어, "PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌"은 담마란계 사포닌으로, 비 당부분에 붙어있는 수산기가 3개인 진세노사이드를 의미하며, 이의 예로 진세노사이드 Re, 진세노사이드 Rg1, 진세노사이드 Rf, 진세노사이드 F1, 진세노사이드 Rg2(S), PPT(protopanaxatriol) 또는 진세노사이드 Rh1(S)가 있다. 본 발명의 목적상 상기 PPT 타입의 사포닌은 상기 진세노사이드 글리코시다제의 활성에 의해 진세노사이드 Rg2(S) 또는 진세노사이드 F1으로 전환될 수 있는 사포닌을 모두 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 대표적으로 진세노사이드 Re 또는 진세노사이드 Rg1이 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제의 활성에 의하여 진세노사이드 Rg2(S) 또는 진세노사이드 F1으로 전환될 수 있음을 확인하였다. 상기 PPT 타입의 사포닌은 바람직하게는 진세노사이드 Re 또는 진세노사이드 Rg1이나, 이에 제한되지 않는다. As used herein, the term "PPT (protopanaxatriol) type saponin" refers to ginsenoside having three hydroxyl groups attached to the non-glycolic portion, and examples thereof include ginsenoside Re, ginsenoside Rg1, Ginsenoside Rf, ginsenoside F1, ginsenoside Rg2 (S), protopanaxatriol (PPT) or ginsenoside Rh1 (S). For the purposes of the present invention, the saponins of the PPT type include all saponins that can be converted to ginsenoside Rg2 (S) or ginsenoside F1 by the activity of the ginsenoside glycosidase. In the examples of the present invention, it is confirmed that ginsenoside Re or ginsenoside Rg1 may be converted to ginsenoside Rg2 (S) or ginsenoside F1 by the activity of the ginsenoside glycosidase of the present invention. It was. The saponin of the PPT type is preferably ginsenoside Re or ginsenoside Rg1, but is not limited thereto.

상기 PPD 타입 또는 PPT 타입의 사포닌은 분리 및 정제된 형태의 사포닌을 이용할 수도 있고, 또는 인삼 또는 홍삼의 분말 또는 추출물에 포함되어 있는 진세노사이드들을 이용할 수도 있다. 즉, 사포닌을 포함하는 인삼 또는 홍삼의 분말 또는 추출물을 직접 출발물질로 이용하여 본 발명의 방법을 실시할 수도 있다. 본 발명에서 이용되는 인삼으로는, 공지된 다양한 인삼을 사용할 수 있으며, 고려삼(Panax ginseng), 화기삼(P. quiquefolius), 전칠삼(P. notoginseng), 죽절삼(P. japonicus), 삼엽삼(P. trifolium), 히말라야삼(P. pseudoginseng) 및 베트남삼(P. vietnamensis)을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 PPD 타입 또는 PPT타입의 사포닌의 구조를 도 1에 나타내었다. The saponins of the PPD type or the PPT type may use saponins in a separated and purified form, or ginsenosides contained in the powder or extract of ginseng or red ginseng. That is, the method of the present invention may be carried out by using powder or extract of ginseng or red ginseng containing saponin as a direct starting material. Ginseng used in the present invention, it is possible to use the various well-known ginseng, goryeosam (Panax ginseng ), P. quiquefolius , P. notoginseng , P. japonicus , P. trifolium , P. pseudoginseng and P. vietnamensis However, the present invention is not limited thereto. The structure of the saponin of the PPD type or PPT type is shown in FIG. 1.

본 발명에서 용어, "가용성인 마이너 사포닌"은 체내 흡수가 어려운 메이저(major) 형태의 PPD 타입의 사포닌의 3번 또는 20번째 탄소에 있는 글루코스가 순차적으로 가수분해되어 생성되거나, PPT 타입의 사포닌의 6번 또는 20번째 탄소에 있는 글루코스가 순차적으로 가수분해되어 생성된, 메이저 형태의 PPD 또는 PPT 타입의 사포닌에 비해 상대적으로 체내 흡수가 용이한 마이너(minor) 형태의 사포닌을 의미하나, 이에 제한되지 않는다. 상기 메이저 형태의 PPD 타입 사포닌은 Rb1, Rb2, Rb3, Rc 또는 Rd를 포함하고, 상기 메이저 형태의 PPT 타입 사포닌은 Re, Rg1 또는 Rf을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 가용성 사포닌은 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 K(C-K), 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD(protopanaxadiol), 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc), 진세노사이드 Rg3(S), 진세노사이드 Rg2(S) 또는 진세노사이드 F1일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "soluble minor saponin" is produced by sequentially hydrolyzing glucose on the 3rd or 20th carbon of a major PPD type saponin, which is difficult to be absorbed in the body, or a PPT type saponin. It means a minor form of saponin that is relatively easy to absorb in the body, compared to major PPD or PPT type saponins, which are produced by sequentially hydrolyzing glucose on the 6th or 20th carbon. Do not. The major form of PPD type saponin includes Rb1, Rb2, Rb3, Rc or Rd, and the major form of PPT type saponin includes, but is not limited to, Re, Rg1 or Rf. In addition, the soluble saponins are zipenoside XVII, zipenoside LXXV, compound K (CK), ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, protopanaxadiol, compound O (CO), compound Y (CY), compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc (C-Mc), ginsenoside Rg3 (S), ginsenoside Rg2 (S) or ginsenoside F1 can be, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어, "지페노사이드 XVII(Gyp XVII)"은 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어 3번 탄소 골격에 글루코스가 하나 결합되어 있고, 20번 탄소에 연결된 형태의 두 개의 글루코스(glc→glc)가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, Rb1에 비하여 당류가 제거되어 체내 흡수가 용이한 형태의 진세노사이드를 말한다. 상기 지페노사이드 LXXV(Gyp LXXV)는 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에서 20번 탄소에 연결된 형태의 두 개의 글루코스가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드로서, Rb1 또는 GypXVII에 비하여 당류가 제거되어 체내 흡수가 용이한 형태의 진세노사이드를 의미한다. In the present invention, the term "Gyp XVII" refers to two glucose (glc → glc) refers to the minor ginsenoside in the form present, and refers to the ginsenoside of the form that is easily absorbed in the body by removing saccharides as compared to Rb1. Gifenoside LXXV (Gyp LXXV) is a minor ginsenoside in the form of two glucoses linked to carbon 20 in the basic carbon skeleton of PPD-type saponins, and the saccharides are removed as compared to Rb1 or GypXVII. Ginsenosides in easy form.

상기 진세노사이드 Rg3는 PPD 타입의 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어, 3번 탄소에 두 개의 글루코스가 결합되어 있는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, Rb1, Rd 및 Rc 등에 비하여 당류가 제거되어 체내 흡수가 용이한 형태의 진세노사이드를 말하며, 상기 진세노사이드 Rg3는 Rg3(S) 및 Rg3(R)을 포함한다. 또한, 상기 진세노사이드 F2는 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어 3번 및 20번 탄소에 한 개의 글루코스가 각각 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드로서 진세노사이드 Rd에 비하여 당류가 제거되어 체내 흡수가 용이한 형태의 진세노사이드를 의미하며, 진세노사이드 Rh2는 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어 3번 탄소에 글루코스가 한 개 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드로서 Rg3 등에 비해 당류가 제거된 형태의 진세노사이드를 의미하며, 진세노사이드 Rh2는 Rh2(S) 및 Rh2(R)을 포함하며, 바람직하게는 Rh2(S)이나, 이에 제한되지는 않는다. The ginsenoside Rg3 refers to a minor ginsenoside in the form of two glucoses bonded to carbon 3 in the basic carbon skeleton of the saponin of the PPD type, and the sugars are removed in the body as compared to Rb1, Rd, and Rc. It refers to ginsenosides in an easily absorbable form, wherein the ginsenoside Rg3 includes Rg3 (S) and Rg3 (R). In addition, the ginsenoside F2 is a minor ginsenoside in the form of one glucose on the 3rd and 20th carbons in the basic carbon skeleton of the PPD-type saponin, and the saccharide is removed in the body compared to the ginsenoside Rd. Ginsenoside in easy form, Ginsenoside Rh2 is a minor ginsenoside in the form of one glucose on carbon 3 in the basic carbon skeleton of PPD-type saponin, the saccharide is removed compared to Rg3 and the like Ginsenoside in the form means, ginsenoside Rh2 includes Rh2 (S) and Rh2 (R), preferably Rh2 (S), but is not limited thereto.

본 발명에서 용어, "화합물 O(C-O)"는 PPD 타입의 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어, 3번 탄소에 글루코스가 존재하고, 20번 탄소에 아라비노피라노실기가 연결된 글루코스가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, 진세노사이드 Rb2에 비하여 당류가 제거된 형태이다. 또한, 화합물 Mc1(C-Mc1)은 PPD 타입의 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어, 3번 탄소에 글루코스가 존재하고 20번 탄소에 아라비노퓨라노실기가 연결된 글루코스가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, 진세노사이드 Rc에 비하여 당류가 제거된 형태이다. 화합물 K(C-K)는 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어 20번 탄소에 한 개의 글루코스가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, 화합물 Y(C-Y)는 PPD 타입 사포닌의 기본 탄소 골격에 20번 탄소에 아라비노피라노스(arabinopyranose)가 연결된 글루코스가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, 화합물 Mc(C-Mc)는 화합물 Mc1에서 3번 탄소의 글루코스가 제거된 형태로서 체내 흡수가 용이한 형태이다. As used herein, the term “compound O (CO)” refers to a form in which glucose is present on carbon 3 and glucose connected to arabinopyranosyl groups on carbon 20 in the basic carbon skeleton of saponin of the PPD type. Mean minor ginsenoside, the form is free of saccharides compared to ginsenoside Rb2. In addition, the compound Mc1 (C-Mc1) is a minor ginsenoside in a form in which the glucose is connected to carbon 3 and the arabinofuranosyl group is linked to carbon 20 in the basic carbon skeleton of the saponin of the PPD type. It is a form in which saccharides are removed as compared to ginsenoside Rc. Compound K (CK) refers to minor ginsenosides in which one glucose is present at carbon 20 in the basic carbon skeleton of PPD type saponin, and compound Y (CY) is 20 in the basic carbon skeleton of PPD type saponin. Mean ginsenoside in the form of glucose in which arabopyranose is linked to carbon number 1, and compound Mc (C-Mc) is a form in which glucose of carbon number 3 is removed from compound Mc 1. It is an easy form.

본 발명에서 용어, "진세노사이드 Rg2"는 PPT 타입의 사포닌의 기본 탄소 골격에 있어, 6번 탄소에 람노피라노실기가 연결된 글루코스(Glc(2→1)Rha)가 존재하는 형태의 마이너 진세노사이드를 의미하며, Re에 비하여 당류가 제거되어 체내 흡수가 용이한 형태의 진세노사이드를 의미한다. 상기 진세노사이드 Rg2는 Rg2(S) 및 Rg2(R)을 모두 포함하며, 바람직하게는 Rg2(S)이나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the term "ginsenoside Rg2" refers to the minor carbon of the form in which glucose (Glc (2 → 1) Rha) exists in the basic carbon skeleton of saponin of the PPT type and the rhamnopyranosyl group is linked to the 6th carbon Means senoside, and means ginsenoside in which saccharide is removed as compared with Re to facilitate absorption into the body. The ginsenoside Rg2 includes both Rg2 (S) and Rg2 (R), preferably Rg2 (S), but is not limited thereto.

본 발명에서 용어, "진세노사이드 F1"은 PPT 타입 사포닌의 기본 탄소골격에 있어, 20번 탄소에 한 개의 글루코스가 연결된 형태의 마이너 진세노사이드로 Re 또는 Rg1에 비하여 체내 흡수가 용이한 형태이나, 인삼 잎 등에 매우 극미량에 존재한다. In the present invention, the term "ginsenoside F1" is a minor ginsenoside in the form of one glucose linked to carbon 20 in the basic carbon skeleton of the PPT type saponin, which is easier to absorb in the body than Re or Rg1. It is present in very small amounts in ginseng leaves.

상기 마이너 사포닌들은 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc 또는 Re 등에 비하여 당류가 제거되어 in vivo 생리적 활성도 훨씬 뛰어나며, 특히 진세노사이드 F1의 경우 항노화 및 항산화 기능을 가져 약학적 활성성분으로도 유용하다. 다만, 이러한 유용성에도 불구하고 상기 마이너 사포닌들은 인삼에 미량으로 존재하므로 대량생산할 필요가 있으며, 이때 상기 마이너 사포닌, 특히 진세노사이드 F1으로 전환시킬 수 있는 적절한 효소를 규명해야 한다. 다만, 같은 글리코시다제에 속하는 효소라 하더라도 그 효소 활성이 글루코시다제, 셀룰라제와 같이 다양한 효소 활성을 나타낼 수 있으므로, 메이저 사포닌을 상기 마이너 사포닌으로 전환시키는 활성을 지닌 적절한 효소를 규명해야할 필요성이 있다. 이에 본 발명자들은 이와 같은 활성을 갖는 신규한 진세노사이드 글리코시다제를 분리 및 동정하여 그 기능을 확인하였다. The minor saponins are the sugars have been removed or the like than ginsenoside Rb1, Rb2, Rc or Re in In vivo physiological activity is also much better, especially ginsenoside F1 is useful as a pharmaceutical active ingredient because it has anti-aging and antioxidant functions. However, in spite of such usefulness, the minor saponins are present in trace amounts in ginseng and need to be mass-produced, and an appropriate enzyme capable of converting the minor saponins, especially ginsenoside F1, should be identified. However, even if the enzyme belongs to the same glycosidase enzyme activity can exhibit a variety of enzyme activities, such as glucosidase, cellulase, there is a need to identify an appropriate enzyme having the activity of converting major saponin to the minor saponin have. Accordingly, the present inventors isolated and identified a novel ginsenoside glycosidase having such activity, and confirmed its function.

본 발명에서 용어, "진세노사이드 글리코시다제(Ginesenoside glycosidase)"는 이당류 이상의 사슬형 다당류의 글루코시드 분자결합을 가수분해하는 효소를 의미한다. 진세노사이드 글리코시다제의 활성 정도 및 기능은 효소 종류마다 차이가 있다. 본 발명의 목적상 PPD 타입의 인삼 사포닌을 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 K(C-K), 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2(S), PPD(protopanaxadiol), 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc) 또는 진세노사이드 Rg3(S)으로, PPT 타입의 사포닌을 전환시켜서 진세노사이드 F1 또는 Rg2(S)로의 전환활성을 갖는 효소이면 그 종류가 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 서열번호 1로 기재된 아미노산 서열로 정의되는 진세노사이드 글리코시다제 단백질을 의미할 수 있다. 상기 진세노사이드 글리코시다제는 상기 진세노사이드 글리코시다제를 서열번호 1로 기재한 아미노산 서열뿐만 아니라 상기 서열과 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상의 유사성을 나타내는 아미노산 서열로서 실질적으로 진세노사이드 글리코시다제의 활성을 갖는 단백질을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 유사성을 갖는 서열로서 실질적으로 진세노사이드 글리코시다제와 동일하거나 상응하는 생물학적 활성을 갖는 아미노산 서열이라면, 일부 서열이 결실, 변형, 치환 또는 부가된 아미노산 서열을 갖는 단백질 변이체도 본 발명의 범위 내에 포함됨은 자명하다.As used herein, the term "Ginesenoside glycosidase" refers to an enzyme that hydrolyzes the glucoside molecular bonds of the chain polysaccharides of the disaccharides or more. The degree and function of the activity of ginsenoside glycosidase varies by enzyme type. For the purposes of the present invention, ginseng saponins of the PPD type are designated as phenenoside XVII, zipenoside LXXV, compound K (CK), ginsenoside F2, ginsenoside Rh2 (S), protopanaxadiol (PPD), compound O (CO) , To compound Y (CY), compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc (C-Mc) or ginsenoside Rg3 (S) to convert saponins of PPT type to ginsenoside F1 or Rg2 (S) The type of enzyme having activity is not particularly limited, but may refer to a ginsenoside glycosidase protein, which is preferably defined by the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. The ginsenoside glycosidase preferably has an amino acid sequence having not less than 70%, preferably not less than 80%, more preferably not less than 90%, more preferably not less than 90% , Preferably at least 95%, and most preferably at least 98%, of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Also, as the sequence having such similarity, a protein variant having an amino acid sequence in which a part of the sequence is deleted, modified, substituted or added is also an amino acid sequence having the same or corresponding biological activity as that of the ginsenoside glycosidase, It is self-evident that it is included in the range.

상기 유사성이란 야생형(wild type) 단백질의 아미노산 서열 또는 이를 코딩하는 핵산 서열과의 유사한 정도를 나타내기 위한 것으로서, 본 발명의 아미노산 서열 또는 핵산 서열과 상기와 같은 퍼센트 이상의 동일한 서열을 가지는 서열을 포함한다. 이러한 유사성의 비교는 육안으로나 구입이 용이한 비교 프로그램을 이용하여 수행할 수 있다.The similarity is intended to indicate a similar degree to the amino acid sequence of a wild-type protein or a nucleic acid sequence encoding the wild-type protein, and includes a sequence having the same sequence as the amino acid sequence or the nucleic acid sequence of the present invention, . This similarity can be compared with the naked eye or using a comparison program that is easy to purchase.

상기 진세노사이드 글리코시다제는 생귀박터 케디에이(Sanguibacter keddieii) KACC 14479T에서 유래한 효소로서, 이는 본원발명에서 BglSk와 혼용될 수 있다. 상기 진세노사이드 글리코시다제는 베타-글루코시다제(β-glucosidase) 활성을 가져, 두 개의 글루코스 또는 글루코스가 치환된 분자를 연결하는 β1→2, β1→4, β1→6 결합을 분해할 수 있어, 상기 PPD 또는 PPT 타입의 진세노사이드들을 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 K(C-K), 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD(protopanaxadiol), 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc), 진세노사이드 Rg3(S), 진세노사이드 Rg2(S) 또는 진세노사이드 F1로 전환시킬 수 있다. 다만, 베타-글루코시다제 활성을 가지는 효소라고 하여도 모두 메이저 진세노사이드를 마이너 진세노사이드로 전환할 수 있는 활성을 가지고 있는 것은 아니며, 진세노사이드의 특정 탄소에 위치한 어떠한 당기를 자르는 활성을 지니는지 여부는 규명되어야 한다. 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제가 PPD 타입의 진세노사이드의 3번 또는 20번 탄소 당기를 선택적으로 자르고 PPT 타입의 진세노사이드의 6번 또는 20번 탄소의 당기를 선택적으로 잘라 상기와 같은 마이너 진세노사이드로 전환시키는 용도는 알려진바 없으며, 특히 진세노사이드 Re를 진세노사이드 F1으로 전환시키는 효소에 대해서는 보고된 바 없다. 또한, 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제는 PPD 타입 또는 PPT 타입의 진세노사이드를 모두 기질로 하여 생전환시킬 수 있는 활성을 가지므로 상기와 같은 마이너 진세노사이드의 생산, 특히 진세노사이드 F1의 생산에 있어 유용하게 사용될 수 있다.The ginsenoside glycosidase is an enzyme derived from Sanguibacter keddieii KACC 14479 T , which may be mixed with BglSk in the present invention. The ginsenoside glycosidase has a beta-glucosidase activity, and can cleave β1 → 2, β1 → 4, and β1 → 6 bonds connecting two glucose or glucose-substituted molecules. Ginsenosides of the PPD or PPT type are phenenoside XVII, zipenoside LXXV, compound K (CK), ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, protopanaxadiol (PPD), compound O (CO), compound It can be converted to Y (CY), compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc (C-Mc), ginsenoside Rg3 (S), ginsenoside Rg2 (S) or ginsenoside F1. However, even an enzyme having a beta-glucosidase activity does not have an activity to convert major ginsenosides to minor ginsenosides, Whether or not it is genie should be clarified. The ginsenoside glycosidase of the present invention selectively cuts 3 or 20 carbon pulls of PPD type ginsenosides and selectively cuts 6 or 20 carbon pulls of PPT type ginsenosides such as minor There is no known use of ginsenosides, and in particular, no enzyme has been reported for converting ginsenosides Re to ginsenosides F1. In addition, the ginsenoside glycosidase of the present invention has an activity capable of bioconversion by using both ginsenosides of the PPD type or the PPT type as a substrate, and thus the production of the minor ginsenosides, in particular the ginsenoside F1. It can be usefully used in the production of.

상기 진세노사이드 글리코시다제는 PPD 타입의 사포닌의 3번 또는 20번 탄소의 바깥쪽 및 안쪽 글루코스에 대한 선택적 가수분해능을 가진다. 따라서 본 발명의 상기 진세노사이드 글리코시다제를 이용하여 상기 마이너 사포닌을 제조하는 방법은 PPD 타입의 사포닌의 3번 또는 20번 탄소에 위치한 글루코스를 선택적 가수분해하여 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, C-K, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD, C-O, C-Y, C-Mc1 또는 C-Mc를 제조하는 방법이라면 제한없이 포함될 수 있다. 대표적으로 본 발명의 일 실시예에서는 진세노사이드 Rb1을 진세노사이드 GypXVII로 전환, GypXVII를 C-K로 전환하여 C-K를 제조하는 것을 확인하였고, 진세노사이드 Rb2를 C-O로 전환, C-O를 C-Y로 전환하여 C-Y를 제조하는 것을 확인하였고, 진세노사이드 Rc를 C-Mc1으로 전환, C-Mc1을 C-Mc로 전환하는 것을 확인하여 C-Mc1을 제조하는 것을 확인하였다. 또한, 진세노사이드 Rd가 진세노사이드 F2로 전환, 진세노사이드 F2가 C-K로 전환하여 C-K를 제조하는 것을 확인하였고, 진세노사이드 Rg3(S)가 진세노사이드 Rh2(S)로 전환, 진세노사이드 Rh2(S)가 PPD로 전환하여 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제가 PPD 타입의 사포닌의 3번 또는 20번 탄소의 글루코스에 대한 선택적 가수분해로 상기와 같은 마이너 진세노사이드를 제조할 수 있음을 확인하였다(도 4 내지 5). The ginsenoside glycosidase has a selective hydrolytic ability to outer and inner glucose of carbon 3 or 20 of saponins of the PPD type. Therefore, the method for preparing the minor saponin by using the ginsenoside glycosidase of the present invention is to selectively hydrolyze glucose located on carbon 3 or 20 of the saponin of PPD type zipinoside XVII, zipenoside LXXV , CK, ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, PPD, CO, CY, C-Mc1 or C-Mc may be included without limitation if the method for producing. Representatively, in one embodiment of the present invention, it was confirmed that the ginsenoside Rb1 was converted to ginsenoside GypXVII, the GypXVII was converted to CK to prepare CK, the ginsenoside Rb2 was converted into CO, and CO was converted into CY. It was confirmed that the CY was prepared, and that the ginsenoside Rc was converted to C-Mc1 and the C-Mc1 was converted to C-Mc, thereby confirming the preparation of C-Mc1. In addition, it was confirmed that ginsenoside Rd is converted to ginsenoside F2, ginsenoside F2 is converted to CK to prepare CK, and ginsenoside Rg3 (S) is converted to ginsenoside Rh2 (S). Cenoside Rh2 (S) is converted to PPD so that the ginsenoside glycosidase of the present invention can produce such minor ginsenosides by selective hydrolysis of glucose of carbon 3 or 20 of saponin of PPD type. It was confirmed that the presence (Figs. 4 to 5).

구체적으로, 상기 진세노사이드 글리코시다제는 진세노사이드 Rb1의 경우, 3번 탄소에 대한 선택적 가수분해능을 가져 3번 탄소에 위치한 두 개의 글루코스 모이어티(glucose moiety) 중 바깥쪽 글루코스(outer glucose)를 먼저 가수분해하여, GypXVII로 전환시킬 수 있으며, GypXVII의 경우 3번 탄소에 위치한 글루코스를 가수분해하여 GypLXXV로 전환시킬 수 있다. 또한, GypLXXV의 경우 20번 탄소에 있는 두 개의 글루코스 모이어티 중 바깥쪽 글루코스를 가수분해하여 C-K로 전환시킬 수있다. 이러한 결과는 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제가 3번 탄소의 바깥쪽 글루코스부터 안쪽 글루코스로 순차적으로 가수분해한 다음, 20번 탄소에 대한 가수분해능을 가지고 있는 것을 보여주는 것이다. Specifically, the ginsenoside glycosidase, in the case of ginsenoside Rb1, has a selective hydrolysis ability on carbon 3, and thus, outer glucose of two glucose moieties located at carbon 3 Can be converted to GypXVII first by hydrolysis, and GypXVII can be converted to GypLXXV by hydrolysis of glucose located at carbon 3. In the case of GypLXXV, the outer glucose of the two glucose moieties at carbon 20 can be hydrolyzed and converted to C-K. These results show that the ginsenoside glycosidase of the present invention hydrolyzes sequentially from the outer glucose of carbon 3 to the inner glucose, and then has the hydrolysis ability on carbon 20.

진세노사이드 Rb2의 경우 3번 탄소에 위치한 두 개의 글루코스 모이어티 중 바깥쪽 글루코스를 먼저 가수분해하여 C-O로 전환시킬 수 있으며, C-O의 경우 3번 탄소의 글루코스를 가수분해하여 C-Y로 전환시킬 수 있다. 진세노사이드 Rc의 경우 3번 탄소에 위치한 바깥쪽 글루코스를 제거하여 C-Mc1으로 전환시킬 수 있으며, C-Mc1의 경우 3번 탄소에 위치한 글루코스를 제거하여 C-Mc로 전환시킬 수 있다. 진세노사이드 Rd의 경우 3번 탄소에 위치한 두 개의 글루코스 모이어티 중 바깥쪽 글루코스를 제거하여 F2로 전환시킬 수 있으며, F2는 3번 탄소에 위치한 글루코스가 제거되어 C-K로 전환시킬 수 있다. 진세노사이드 Rg3(S)의 경우 3번 탄소의 두 개의 글루코스 모이어티 중 바깥쪽 글루코스를 제거하여 Rh2(S)로 전환시킬 수 있으며, Rh2(S)는 3번 탄소의 글루코스가 제거되어 PPD로 전환될 수 있다. In the case of ginsenoside Rb2, the outer glucose of the two glucose moieties located at carbon 3 can be hydrolyzed first to be converted to CO. In the case of CO, glucose at carbon 3 can be hydrolyzed to be converted to CY. . Ginsenoside Rc can be converted to C-Mc1 by removing the outer glucose located at carbon 3, C-Mc1 can be converted to C-Mc by removing the glucose located at carbon 3. Ginsenoside Rd can be converted to F2 by removing the outer glucose of the two glucose moieties located at carbon 3, and F2 can be converted to C-K by removing the glucose at carbon 3. Ginsenoside Rg3 (S) can be converted to Rh2 (S) by removing the outer glucose of the two glucose moieties of carbon 3, and Rh2 (S) is removed from the glucose of carbon 3 to PPD. Can be switched.

또한, 상기 진세노사이드 글리코시다제는 PPT 타입의 사포닌의 6번 또는 20번 탄소에 위치한 글루코스에 대한 선택적 가수분해능을 가진다(도 4 및 6). 상기 진세노사이드 글리코시다제는 진세노사이드 Re의 경우, 진세노사이드 Re의 20번 탄소에 대한 선택적 가수분해능을 가져 20번 탄소에 위치한 한 개의 글루코스 모이어티(glucose moiety)를 가수분해하여 진세노사이드 Rg2(S)로 전환시킬 수 있다. 더불어 진세노사이드 Re의 경우, 6번 탄소에 위치한 람노스(rhamnose, rha)가 연결된 형태의 안쪽 글루코스를 제거하여 진세노사이드 F1으로 전환시킬 수 있다. 이러한 전환 과정은 진세노사이드 Re의 6번 탄소 부위의 바깥쪽 람노스 모이어티에 관계없이 안쪽 글루코스를 가수분해하여 진세노사이드 F1을 생산할 수 있음을 나타내는 것으로, 진세노사이드 Re가 진세노사이드 F1으로 베타-글루코시다제 활성을 갖는 효소에 의해 전환된다는 것은 알려진 바 없다. 진세노사이드 Rg1의 경우, 6번 탄소에 위치한 글루코스가 제거하여 진세노사이드 F1으로 전환시킬 수 있다. In addition, the ginsenoside glycosidase has a selective hydrolytic ability to glucose located on carbon 6 or 20 of the saponin of the PPT type (Figs. 4 and 6). The ginsenoside glycosidase, in the case of ginsenoside Re, has a selective hydrolysis ability on carbon 20 of ginsenoside Re and hydrolyzes one glucose moiety located at carbon 20. It can switch to side Rg2 (S). In addition, in the case of ginsenoside Re, it can be converted to ginsenoside F1 by removing the inner glucose in the form of linked rhamnose (rha) located at carbon 6. This conversion process indicates that ginsenoside F can be produced by hydrolyzing the inner glucose to produce ginsenoside F1 irrespective of the outer rhamnose moiety of carbon 6 of ginsenoside Re. It is not known to be converted by enzymes having beta-glucosidase activity. In the case of ginsenoside Rg1, glucose located at carbon 6 can be removed and converted to ginsenoside F1.

따라서 본 발명의 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법은 바람직하게는 진세노사이드 Rb1으로부터 지페노사이드 XVII의 전환과정, 지페노사이드 XVII로부터 지페노사이드 LXXV로의 전환과정, 지페노사이드 LXXV로부터 화합물 K(C-K)로의 전환과정, 진세노사이드 Rd로부터 진세노사이드 F2로의 전환과정, 진세노사이드 F2로부터 화합물 K(C-K)로의 전환과정, 진세노사이드 Rg3(S)로부터 진세노사이드 Rh2(S)로의 전환과정, 진세노사이드 Rh2(S)로부터 진세노사이드 PPD로의 전환과정, 진세노사이드 Rb2로부터 화합물 O(C-O)로 전환과정, 화합물 O(C-O)로부터 화합물 Y(C-Y)로의 전환과정, 진세노사이드 Rc로부터 화합물 Mc1(C-Mc1)로의 전환과정, 화합물 Mc1(C-Mc1)으로부터 화합물 Mc(C-Mc)로의 전환과정, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 Rg2로의 전환과정, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 F1으로 전환과정 및 진세노사이드 Rg1으로부터 진세노사이드 F1으로 전환과정으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전환과정을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 진세노사이드 글리코시다제의 전환 활성을 도 7에 나타내었다.
Thus, the process for preparing soluble minor saponins of the present invention is preferably a process of converting ginsenoside Rb1 to zipenoside XVII, a process of converting zipenoside XVII to zipenoside LXXV, and a compound K (from phenenoside LXXV). Conversion of CK), conversion of ginsenoside Rd to ginsenoside F2, conversion of ginsenoside F2 to compound K (CK), conversion of ginsenoside Rg3 (S) to ginsenoside Rh2 (S) Process, conversion of ginsenoside Rh2 (S) to ginsenoside PPD, conversion of ginsenoside Rb2 to compound O (CO), conversion of compound O (CO) to compound Y (CY), ginsenoside Conversion of Rc to compound Mc1 (C-Mc1), conversion of compound Mc1 (C-Mc1) to compound Mc (C-Mc), conversion of ginsenoside Re to ginsenoside Rg2, from ginsenoside Re Ginsenoside F1 and the process switches to a binary conversion include one or more processes selected from the group consisting of transition into ginsenoside F1 from ginsenoside Rg1, but is not limited thereto. The conversion activity of this ginsenoside glycosidase is shown in FIG. 7.

본 발명의 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법은 상기 진세노사이드 글리코시다제 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체 또는 상기 형질전환체의 배양물과 PPD 타입 또는 PPT 타입의 사포닌을 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.Method for producing a soluble minor saponin of the present invention is transformed into a vector containing a nucleic acid encoding the ginsenoside glycosidase protein or culture of the transformant and a saponin of PPD type or PPT type It may comprise the step of reacting.

본 발명에서, 용어 "벡터"는 적당한 숙주 세포에서 목적 단백질을 발현할 수 있는 발현 벡터로서, 핵산 삽입물이 발현되도록 작동 가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 핵산 작제물을 말한다. In the present invention, the term "vector" refers to a nucleic acid construct comprising an essential control element operatively linked to the expression of a nucleic acid insert, which is an expression vector capable of expressing the desired protein in a suitable host cell.

본 발명에서 용어, "형질전환"은 DNA를 숙주로 도입하여 DNA가 염색체의 인자로서 또는 염색체 통합 완성에 의해 복제 가능하게 되는 것으로 외부의 DNA를 세포 내로 도입하여 인위적으로 유전적인 변화를 일으키는 현상을 의미한다. In the present invention, the term "transformation" refers to a phenomenon in which DNA is introduced as a host and DNA can be cloned as a factor of chromosome or by integration of chromosome integration, thereby introducing an external DNA into cells to cause an artificial genetic change it means.

본 발명의 형질전환 방법은 임의의 형질전환 방법이 사용될 수 있으며, 당업계의 통상적인 방법에 따라 용이하게 수행할 수 있다.Any transformation method of the present invention can be used, and can be easily carried out according to a conventional method in the art.

상기의 방법으로 형질전환된 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체는 PPD 타입의 사포닌을 전환시켜서 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, C-K, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD, C-O, C-Y, C-Mc1 또는 C-Mc로 전환시킬 수 있는 활성을 지니며, 또한, PPT 타입의 사포닌을 전환시켜서 진세노사이드 Rg2 또는 F1으로 전환시킬 수 있는 활성을 지닌다. 상기 형질전환체는 바람직하게는 PPD 타입의 사포닌인 진세노사이드 Rb1으로부터 지페노사이드 XVII의 전환활성, 지페노사이드 XVII로부터 지페노사이드 LXXV로의 전환활성, 지페노사이드 LXXV로부터 화합물 K(C-K)로의 전환활성, 진세노사이드 Rd로부터 진세노사이드 F2로의 전환활성, 진세노사이드 F2로부터 화합물 K(C-K)로의 전환활성, 진세노사이드 Rg3로부터 진세노사이드 Rh2로의 전환활성, 진세노사이드 Rh2(S)로부터 진세노사이드 PPD로의 전환활성, 진세노사이드 Rb2로부터 화합물 O(C-O)로 전환활성, 화합물 O(C-O)로부터 화합물 Y(C-Y)로의 전환활성, 진세노사이드 Rc로부터 화합물 Mc1(C-Mc1)로의 전환활성, 화합물 Mc1(C-Mc1)으로부터 화합물 Mc(C-Mc)로의 전환활성, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 Rg2로의 전환활성, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 F1으로 전환활성 및 진세노사이드 Rg1으로부터 진세노사이드 F1으로 전환활성으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전환활성을 지닌 형질전환체를 의미하나, 이에 제한되지는 않는다. The transformant into which the vector containing the nucleic acid encoding the ginsenoside glycosidase protein of the present invention, transformed by the above method, was converted to PPD type saponin to convert phenenoside XVII, zipenoside LXXV, and CK. , Ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, PPD, CO, CY, C-Mc1 or C-Mc has the activity to convert, and also converts the saponin of the PPT type to ginsenoside Rg2 or F1 Has activity that can be converted. The transformant is preferably converted from ginsenoside Rb1 to zipenoside XVII, from zipenoside XVII to zipinoside LXXV, and from fenenoside LXXV to compound K (CK), a saponin of PPD type. Conversion activity, conversion activity of ginsenoside Rd to ginsenoside F2, conversion activity of ginsenoside F2 to compound K (CK), conversion activity of ginsenoside Rg3 to ginsenoside Rh2, ginsenoside Rh2 (S) To ginsenoside PPD, conversion of ginsenoside Rb2 to compound O (CO), conversion of compound O (CO) to compound Y (CY), ginsenoside Rc to compound Mc1 (C-Mc1) Conversion activity, compound Mc1 (C-Mc1) to compound Mc (C-Mc), ginsenoside Re to ginsenoside Rg2, ginsenoside Re to ginsenoside F1 Means the activity and transformed with at least one binary switching activity is selected from the group consisting of a conversion activity ginsenoside F1 binary conversion from ginsenoside Rg1 one body, it is not limited.

본 발명에서 숙주는 본 발명의 핵산을 발현하도록 하는 한 특별히 제한되지는 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 숙주의 특정한 예로는 대장균(E. coli )과 같은 에스케리키아(Escherichia)속 세균; 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)같은 바실러스(Bacillus)속 세균; 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida)같은 슈도모나스(Pseudomonas)속 세균; 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 스키조사카로마이세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe)같은 효모; 동물세포 및 곤충 세포가 있다.
In the present invention, the host is not particularly limited as long as it is capable of expressing the nucleic acid of the present invention. Specific examples of hosts that can be used in the present invention include Escherichia (Escherichia) bacteria belonging to the genus such as Escherichia coli (E. coli); Bacteria of the genus Bacillus such as Bacillus subtilis ; Bacteria of the genus Pseudomonas such as Pseudomonas putida ; Yeasts such as Saccharomyces cerevisiae , Schizosaccharomyces pombe ; Animal cells and insect cells.

또한, 상기 형질전환체를 배양하여 수득한 배양물을 이용하여 PPD 타입 또는 PPT 타입의 사포닌을 전환시켜 상기 마이너 사포닌을 제조할 수 있다.In addition, the minor saponin may be prepared by converting saponins of the PPD type or the PPT type using a culture obtained by culturing the transformant.

상기 마이너 사포닌에 대해서는 상기에서 설명한 바와 같다.The minor saponin is as described above.

본 발명에서 용어, "배양물"은 상기 형질전환체를 공지된 미생물 배양방법에 따라 배양한 다음 수득한 산물을 의미할 수 있다. 상기 진세노사이드 글리코시다제를 코딩하는 핵산을 포함하는 발현벡터가 도입된 형질전환체의 배양물은 PPD 타입의 사포닌을 전환시켜서 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, C-K, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD, C-O, C-Y, C-Mc1 또는 C-Mc로 전환시킬 수 있는 활성을 지니며, PPT 타입의 사포닌을 전환시켜서 진세노사이드 Rg2 또는 F1으로 전환시킬 수 있는 활성을 지닌다. 바람직하게는 PPD 타입의 사포닌인 진세노사이드 Rb1으로부터 지페노사이드 XVII의 전환활성, 지페노사이드 XVII로부터 지페노사이드 LXXV로의 전환활성, 지페노사이드 LXXV로부터 화합물 K(C-K)로의 전환활성, 진세노사이드 Rd로부터 진세노사이드 F2로의 전환활성, 진세노사이드 F2로부터 화합물 K(C-K)로의 전환활성, 진세노사이드 Rg3로부터 진세노사이드 Rh2로의 전환활성, 진세노사이드 Rh2로부터 진세노사이드 PPD로의 전환활성, 진세노사이드 Rb2로부터 화합물 O(C-O)로 전환활성, 화합물 O(C-O)로부터 화합물 Y(C-Y)로의 전환활성, 진세노사이드 Rc로부터 화합물 Mc1(C-Mc1)로의 전환활성, 화합물 Mc1(C-Mc1)으로부터 화합물 Mc(C-Mc)로의 전환활성, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 Rg2로의 전환활성, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 F1으로 전환활성 및 진세노사이드 Rg1으로부터 진세노사이드 F1으로 전환활성으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 전환활성을 지닌을 지닌 배양물을 의미하나, 이에 제한되지는 않는다. In the present invention, the term "culture product" can mean a product obtained by culturing the transformant according to a known microorganism culture method. The culture of the transformant into which the expression vector containing the nucleic acid encoding the ginsenoside glycosidase was introduced converts saponins of the PPD type to zipenoside XVII, zipenoside LXXV, CK, ginsenoside F2, It has the activity to convert ginsenosides Rh2, PPD, CO, CY, C-Mc1 or C-Mc, and has the activity to convert PPT type saponin to ginsenoside Rg2 or F1. Preferably, the conversion activity of zipenoside XVII from ginsenoside Rb1 which is a saponin of PPD type, the conversion activity of zipenoside XVII to zipenoside LXXV, the conversion activity of zipenoside LXXV to compound K (CK), ginsenoside Conversion activity from side Rd to ginsenoside F2, conversion activity from ginsenoside F2 to compound K (CK), conversion activity from ginsenoside Rg3 to ginsenoside Rh2, conversion activity from ginsenoside Rh2 to ginsenoside PPD , Conversion activity of ginsenoside Rb2 to compound O (CO), conversion activity of compound O (CO) to compound Y (CY), conversion activity of ginsenoside Rc to compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc1 (C -Mc1) to Compound Mc (C-Mc), ginsenoside Re to ginsenoside Rg2, ginsenoside Re to ginsenoside F1 and ginsenosides It means ginsenoside F1 cultures having a switch with one or more active is selected from the group consisting of a transition from the active one Rg1, but are not limited to.

본 발명의 실시예에서는 생귀박터 케디에이(Sanguibacter keddieii) KACC 14479T 로부터 서열번호 1로 기재되는 아미노산 서열을 가지는 진세노사이드 글리코시다제를 분리 및 정제하였고, 이를 BglSk로 명명하였다(실시예 2 및 도 2). 상기 BglSk를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 1857bp 길이의 폴리뉴클레오티드를 포함하며, 618개의 아미노산으로 구성된 폴리펩타이드를 코딩한다. 또한, BglSk는 베타-글루코시다제의 효소 활성을 지녀, PPD 타입의 진세노사이드인 Rb1의 3번 탄소에 위치한 글루코스를 순차적으로 분해하여 GypXVII를 거쳐 GypLXXV로 전환하고, 20번 탄소에 위치한 글루코스를 분해하여 최종적으로 C-K로 전환시키는 활성, 진세노사이드 Rb2의 3번 탄소에 위치한 글루코스를 순차적으로 분해하여 C-O를 거쳐 C-Y로 전환시키는 활성 및 진세노사이드 Rc의 3번 탄소에 위치한 글루코스를 순차적으로 분해하여 C-Mc1을 거쳐 C-Mc로 전환하는 활성, 진세노사이드 Rd의 3번 탄소에 위치한 글루코스를 순차적으로 분해하여 F2를 거쳐 C-K로 전환하는 활성 및 진세노사이드 Rg3의 3번 탄소에 위치한 글루코스를 순차적으로 분해하여 Rh2를 거쳐 PPD로 전화하는 활성을 지님을 확인하였고, 또한, PPT 타입의 진세노사이드인 Re의 20번 탄소에 위치한 글루코스를 분해하여 진세노사이드 Rg2로 전환시키거나 6번 탄소의 안쪽 글루코스를 분해하여 F1으로 전환시키는 활성을 지니며, PPT 타입의 진세노사이드인 Rg1의 6번 탄소에 위치한 글루코스를 분해하여 진세노사이드 F1으로 전환시키는 활성을 지님을 확인하여, 본 발명의 진세노사이드 글루코시다제가 PPD 타입 사포닌의 3번 또는 20번 탄소 및 PPT 타입 사포닌의 6번 또는 20번 탄소에 위치한 글루코스에 대하여 선택적 가수분해능이 있는 것을 확인하였다(도 4 내지 6).
In an embodiment of the present invention Sanguibacter keddieii ) Ginsenoside glycosidase having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 from KACC 14479 T was isolated and purified, and was named BglSk (Example 2 and FIG. 2). The polynucleotide encoding BglSk comprises a 1857 bp polynucleotide and encodes a polypeptide consisting of 618 amino acids. In addition, BglSk has enzymatic activity of beta-glucosidase, which sequentially degrades glucose located at carbon 3 of Rb1, a PPD-type ginsenoside, converts it to GypLXXV via GypXVII, and converts glucose at carbon 20 to Decomposes and finally converts to CK, the glucose located on carbon 3 of ginsenoside Rb2 is sequentially decomposed and converted to CY via CO, and the glucose located on carbon 3 of ginsenoside Rc is sequentially decomposed Activity to convert to C-Mc via C-Mc1, the glucose located on carbon 3 of ginsenoside Rd sequentially to convert to CK via F2 and glucose located on carbon 3 of ginsenoside Rg3 It was confirmed that the sequential decomposition of the chromium on the 20th carbon of Re, which is a PPT-type ginsenoside of Re, which has the activity of converting to PPD via Rh2. Ginsenosides are decomposed to ginsenosides Rg2, or the inner glucose of carbon 6 is decomposed to F1, and the glucose located at carbon 6 of Rg1, a PPT type ginsenoside, is decomposed. Ginsenoside glucosidase of the present invention was selectively hydrolyzed to glucose located at carbon 3 or 20 of PPD type saponin and carbon 6 or 20 of PPT type saponin. It was confirmed that there was (Figs. 4 to 6).

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 유효성분으로 포함하는, PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌의 체내 흡수가 용이한 형태의 가용성 마이너 사포닌으로의 전환용 조성물을 제공한다.In another embodiment, the present invention relates to a method for producing a recombinant vector comprising the above ginsenoside glycosidase protein, a vector containing a nucleic acid encoding the protein, or a culture of the transformant, A saponin of PPD (protopanaxadiol) type or PPT (protopanaxatriol) type, which is easy to be absorbed into the body.

상기 PPD 타입의 사포닌, PPT 타입의 사포닌, 진세노사이드 글리코시다제 단백질, 마이너 사포닌, 형질전환체 또는 이의 배양물에 대해서는 상기에서 설명한 바와 같다. The PPD type saponin, the PPT type saponin, the ginsenoside glycosidase protein, the minor saponin, the transformant or the culture thereof are as described above.

상기 진세노사이드 글리코시다제 단백질은 PPD 타입 사포닌의 3번 또는 20번 탄소 및 PPT 타입 사포닌의 6번 또는 20번 탄소에 대한 선택적 가수분해능을 지니므로 마이너 사포닌을 생산하는 데 있어 유용하게 사용될 수 있다.
The ginsenoside glycosidase protein has a selective hydrolysis ability on carbon 3 or 20 of PPD-type saponin and carbon 6 or 20 of PPT-type saponin and thus may be usefully used to produce minor saponins. .

또 하나의 양태로서, 본 발명은 서열번호 1로 기재된 아미노산 서열로 정의되는 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산, 상기 핵산을 포함하는 벡터 및 상기 벡터가 도입된 형질전환체를 제공한다.In another embodiment, the present invention provides a method for producing a protein comprising a ginsenoside glycosidase protein defined by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, a nucleic acid encoding the protein, a vector comprising the nucleic acid, Thereby providing a transformant.

상기 진세노사이드 글리코시다제 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산, 상기 핵산을 포함하는 벡터 및 상기 벡터가 도입된 형질전환체에 대해서는 상기에서 설명한 바와 같다. The ginsenoside glycosidase protein, the nucleic acid encoding the protein, the vector containing the nucleic acid, and the transformant into which the vector is introduced are as described above.

상기 진세노사이드 글리코시다제 단백질을 코딩하는 핵산은 바람직하게는 서열번호 2로 표시되는 핵산을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 진세노사이드 글루코시다제를 코딩하는 핵산은 진세노사이드 글루코시다제의 활성을 가지는 단백질을 코딩하는 핵산인 한 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 상기 서열번호 2로 표시되는 핵산 서열뿐만 아니라 상기 서열과 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상의 유사성을 나타내는 서열로서 실질적으로 진세노사이드 글리코시다제의 활성을 갖는 단백질을 코딩하는 서열을 포함한다. 상기 유사성은 상기에서 설명한 바와 같다.The nucleic acid encoding the ginsenoside glycosidase protein may preferably be a nucleic acid represented by SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto. The nucleic acid encoding the ginsenoside glucosidase is not limited to the nucleic acid encoding the protein having the activity of ginsenoside glucosidase, but preferably the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2, And more preferably 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and most preferably 98% or more of the amino acid sequence of SEQ ID NO: Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > protein having activity. The similarity is as described above.

본 발명의 진세노사이드 글리코시다제 단백질은 PPD 타입 또는 PPT 타입의 진세노사이드를 체내 흡수가 용이한 형태의 가용성인 마이너 진세노사이드로 전환시킬 수 있으며, 이 단백질은 활성 및 안정성이 유지될 수 있는 한 다양한 온도 및 pH 조건에서 사용될 수 있으며, ZnCl2, MnCl2, CaCl2, CoCl2, MgCl2, EDTA, NaCl, KCl, CuCl2, SDS, DTT 및 머캅토에탄올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속 및 화학 제재를 함께 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The ginsenoside glycosidase protein of the present invention can convert ginsenosides of PPD type or PPT type into minor soluble ginsenosides which are readily soluble in the body, And may be used at various temperatures and pHs as long as it is at least one selected from the group consisting of ZnCl 2 , MnCl 2 , CaCl 2 , CoCl 2 , MgCl 2 , EDTA, NaCl, KCl, CuCl 2 , SDS, DTT, and mercaptoethanol Metals and chemical agents may be used together, but are not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진세노사이드 글리코시다제의 효소 특성을 분석하여 25℃에서 최적의 효소 활성을 나타내었고, pH 8.0에서 효소의 안정성 및 활성이 탁월한 것을 확인하였다(도 3a 및 3b).
According to one embodiment of the present invention, the enzyme properties of the ginsenoside glycosidase was analyzed to show the optimum enzyme activity at 25 ℃, it was confirmed that the stability and activity of the enzyme is excellent at pH 8.0 (Fig. 3a and 3b).

본 발명의 신규한 진세노사이드 글리코시다제는 PPD 타입 또는 PPT 타입의 사포닌을 체내 흡수가 용이한 형태인 화합물 K 및 진세노사이드 F1을 포함한 다양한 마이너 진세노사이드로 전환시키는 우수한 활성을 나타내어, 그 약리 효과가 입증되었음에도 천연에서 미량으로만 생산되어 이용에 제한이 따랐던 마이너 형태의 진세노사이드의 대량생산 및 제조에 이용될 수 있다.
The novel ginsenoside glycosidase of the present invention exhibits excellent activity of converting PPD or PPT type saponins into various minor ginsenosides, including Compound K and Ginsenoside F1, which are easily absorbed in the body. Although the pharmacological effect has been demonstrated, it can be used in the mass production and production of the minor form of ginsenoside, which is produced only in trace amounts in nature and has been limited in use.

도 1은, PPD 타입 또는 PPT 타입의 진세노사이드 종류를 나타낸 것이다.
도 2는, GST-결합 아가로스 레진(GST-bind agarose resin)을 이용하여 정제한 재조합 BglSk의 SDS-PAGE 분석 결과를 나타낸 것이다.
M, 단백질 분자량 마커; 레인 1, 상기 BglSk의 발현이 유도된 재조합 BL21(DE3) 세포의 조추출물(crude extract)의 침전된 부분; 레인 2, BglSk의 발현이 유도된 재조합 BL21(DE3) 세포의 조추출물의 수용성 부분; 레인 3, GST-결합 아가로스 레진에 의해 정제된 GST-BglSk; 레인 4, 트롬빈을 처리한 재조합 BglSk
도 3a는, 재조합 BglSk의 pH에 따른 안정성 및 활성을 나타내는 그래프이고, 도 3b는, 온도에 따른 안정성 및 활성을 나타내는 그래프이다.
도 4는, 생귀박터 케디에이 KACC 14479T 균주 유래 재조합 BglSk에 의한 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Gyp XVII, Rg3(S), Re 및 Rg1의 생전환 활성을 나타내는 TLC(Thin-layer chromatography) 분석 결과를 나타낸 것이다. 반응시간은 1시간이며 전개용매는: CHCl3-CH3OH-H2O(65:35:10, v/v, lower phase)이다. 레인 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 및 15는 스탠다드(standards)를 나타내는 것으로, 레인 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 및 16은 반응 혼합물을 나타내는 것이다.
S는 진세노사이드 스탠다드(PPD 타입의 진세노사이드 혼합물); 레인 1, 스탠다드 Rb1; 레인 2, Rb1과 BglSk의 반응혼합물;레인 3, 스탠다드 Rb2; 레인 4, Rb2와 BglSk의 반응혼합물; 레인 5, 스탠다드 Rc; 레인 6, Rc와 BglSk의 반응혼합물; 레인 7, 스탠다드 Rd; 레인 8, Rd와 BglSk의 반응혼합물; 레인 9, 스탠다드 GypXVII; 레인 10, GypXVII과 BglSk의 반응혼합물; 레인 11, 스탠다드 Re; 레인 12, Re와 BglSk의 반응혼합물; 레인 13, 스탠다드 Rg1; 레인 14, Rg1과 BglSk의 반응혼합물; 레인 15, 스탠다드 Rg3(S); 레인 16, Rg3(S)와 BglSk의 반응혼합물; C-K, compound K. PPD, protopanaxadiol.
도 5는, 생귀박터 케디에이 KACC 14479T 균주 유래 재조합 BglSk를 2시간 배양한 다음, PPD 타입의 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Gyp XVII,그리고 Rg3(S)로 생전환 되는 HPLC(High performance liquid chromatography) 분석 결과를 나타낸 것이다.
(1)은 진세노사이드 표준곡선을 나타내는 것이다. 1, Rb1; 2, Rc; 3, Rb2; 4, Rd; 5, Gyp XVII; 6, C-Mc1; 7, C-O; 8, F2; 9, Rg3(S) + Gyp LXXV; 10, Rg3(R); 11, C-Mc; 12, C-Y; 13, C-K; 14, Rh2(S); 15, Rh2(R); 16, PPD
(2)는 Rb1와 BglSk와의 반응혼합물, (3)는 Rb2와 BglSk와의 반응혼합물 (4)는 Rc와 BglSk와의 반응혼합물, (5)는 Rd와 BglSk와의 반응혼합물 (6)은 GypXVII와 BglSk와의 반응혼합물, (7)은 Rg3(S)와 BglSk와의 반응혼합물의 HPLC 결과를 나타내는 것이다.
도 6은, GST-BglSk에 의한 PPT 타입 진세노사이드인 진세노사이드 Re 및 진세노사이드 Rg1의 생전환을 HPLC로 분석한 결과를 나타낸 것이다. (1)은 진세노사이드곡선을 나타내는 것이다. 1, Rg1; 2, Re; 3, Rg2(S) + Rh1(S); 4, F1; 5, PPT
(2)는 Re와 BglSk와의 반응혼합물, (3)은 Rg1와 BglSk와의 반응혼합물의 HPLC 결과를 나타내는 것이다.

도 7은, 재조합 BglSk에 의한 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, GypXVII, Rg3(S), Re 및 Rg1 의 생전환 반응경로를 나타내는 모식도이다.
Figure 1 shows the ginsenosides of the PPD type or PPT type.
Figure 2 shows the results of SDS-PAGE analysis of recombinant BglSk purified using GST-bind agarose resin.
M, protein molecular weight marker; Lane 1, precipitated portion of a crude extract of recombinant BL21 (DE3) cells in which the expression of BglSk was induced; Lane 2, the soluble portion of the crude extract of recombinant BL21 (DE3) cells in which expression of BglSk was induced; Lane 3, GST-BglSk purified by GST-binding agarose resin; Lane 4, recombinant BglSk treated with thrombin
3A is a graph showing stability and activity according to pH of recombinant BglSk, and FIG. 3B is a graph showing stability and activity according to temperature.
4 is saenggwi bakteo Kane dieyi KACC 14479 T by the strain-derived recombinant BglSk ginsenoside Rb1, Rb2, Rc, Rd, Gyp XVII, Rg3 (S), TLC (Thin-layer represents the bioconversion activity of Re and Rg1 chromatography results are shown. The reaction time is 1 hour and the developing solvent is: CHCl 3 -CH 3 OH-H 2 O (65:35:10, v / v, lower phase). Lanes 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 and 15 represent standards, and lanes 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 and 16 represent reaction mixtures.
S is ginsenoside standard (ginsenoside mixture of PPD type); Lane 1, standard Rb1; Lane 2, reaction mixture of Rb1 and BglSk; lane 3, standard Rb2; Lane 4, a reaction mixture of Rb2 and BglSk; Lane 5, standard Rc; Lane 6, a reaction mixture of Rc and BglSk; Lane 7, standard Rd; Lane 8, a reaction mixture of Rd and BglSk; Lane 9, standard GypXVII; Lane 10, the reaction mixture of GypXVII and BglSk; Lane 11, standard Re; Lane 12, the reaction mixture of Re and BglSk; Lane 13, standard Rg1; Lane 14, Rg1 and BglSk Reaction mixtures; Lane 15, standard Rg 3 (S); Lane 16, a reaction mixture of Rg3 (S) and BglSk; CK, compound K. PPD, protopanaxadiol.
FIG. 5 shows a method of biotransforming HPLC of recombinant BglSk derived from a live ear bacter Cadiai KACC 14479 T strain, followed by PPD type ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Gyp XVII, and Rg3 (S). High performance liquid chromatography analysis results are shown.
(1) shows the ginsenoside standard curve. 1, Rb1; 2, Rc; 3, Rb 2; 4, Rd; 5, Gyp XVII; 6, C-Mc1; 7, CO; 8, F2; 9, Rg 3 (S) + Gyp LXXV; 10, Rg 3 (R); 11, C-Mc; 12, CY; 13, CK; 14, Rh 2 (S); 15, Rh 2 (R); 16, PPD
(2) is the reaction mixture of Rb1 and BglSk, (3) is the reaction mixture of Rb2 and BglSk (4) is the reaction mixture of Rc and BglSk, (5) is the reaction mixture of Rd and BglSk (6) is of GypXVII and BglSk The reaction mixture (7) shows the HPLC results of the reaction mixture of Rg 3 (S) and BglSk.
FIG. 6 shows the results of HPLC analysis of the bioconversion of PPT type ginsenosides Ginsenoside Re and Ginsenoside Rg1 by GST-BglSk. (1) shows the ginsenoside curve. 1, Rg1; 2, Re; 3, Rg 2 (S) + Rh 1 (S); 4, F1; 5, PPT
(2) is the reaction mixture of Re and BglSk, (3) is the reaction mixture of Rg1 and BglSk. HPLC results of the reaction mixture are shown.

Figure 7 shows ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, GypXVII, Rg3 (S), Re and Rg1 by recombinant BglSk. It is a schematic diagram showing the bioconversion reaction pathway of.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 실시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1: 실험방법 및 준비 1: Experiment Method and Preparation

실시예Example 1-1: 화학 제재( 1-1: Chemical Sanctions ( chemicalchemical ) 준비) Ready

진세노사이드 Rb1, Rc, Rb2, Rd, Rg3(S), Rh2(S), Rh2(R), F2, 화합물 K, PPD(protopanaxadiol), Rg1, Re, Rg2(S), Rh1(S), F1, PPT(protopanaxatriol)는 Dalian Green Bio 사(Dalian, China)로부터 구입하였으며 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1) 및 화합물 Mc(C-Mc1)는 An et al(Appl Environ Microbiol. 2010;76:5827-5836)과 Wang et al(J. Biotechnol. 2011;156;125-133)에 기술된 방법으로 본 실험을 위하여 제작하였다. Ginsenosides Rb1, Rc, Rb2, Rd, Rg3 (S), Rh2 (S), Rh2 (R), F2, Compound K, Protopanaxadiol (PPD), Rg1, Re, Rg2 (S), Rh1 (S), F1, protopanaxatriol (PPT) was purchased from Dalian Green Bio Co., Ltd. (Dalian, China) and contained fenenoside XVII, zipenoside LXXV, compound O (CO), compound Y (CY), compound Mc1 (C-Mc1) and compound Mc (C-Mc 1 ) is An et al (Appl Environ Microbiol. 2010; 76: 5827-5836) and Wang et al (J. Biotechnol. 2011; 156; 125-133) were prepared for this experiment.

5-bromo-4-chloro-3-indolyl β-D-glucopyranoside(X-Glc), PNP-β-D-glucopyranoside(pNPGlc), PNP-β-D-galactopyranoside, PNP-β-D-fucopyranoside, PNP-N-acetyl-β-D-glucosaminide, PNP-β-L-arabinopyranoside, PNP-β-D-mannopyranoside, PNP-β-D-xylopyranoside, PNP-β-D-glucopyranoside, PNP-β-L-arabinofuranoside, PNP-β-L-arabinopyranoside, PNP-β-L-rhamnopyranoside, PNP-β-D-mannopyranoside,PNP-β-D-xylopyranoside, ONP-β-D-glucopyranoside, ONP-β-D-galactopyranoside, ONP-β-D-fucopyranoside 및 ONP-β-D-galactopyranoside는 시그마에서 구입하였다. 상기 모든 화학 제재들은 적어도 분석 시약 등급이다.
5-bromo-4-chloro-3-indolyl β-D-glucopyranoside (X-Glc), PNP-β-D-glucopyranoside (pNPGlc), PNP-β-D-galactopyranoside, PNP-β-D-fucopyranoside, PNP -N-acetyl-β-D-glucosaminide, PNP-β-L-arabinopyranoside, PNP-β-D-mannopyranoside, PNP-β-D-xylopyranoside, PNP-β-D-glucopyranoside, PNP-β-L-arabinofuranoside , PNP-β-L-arabinopyranoside, PNP-β-L-rhamnopyranoside, PNP-β-D-mannopyranoside, PNP-β-D-xylopyranoside, ONP-β-D-glucopyranoside, ONP-β-D-galactopyranoside, ONP -β-D-fucopyranoside and ONP-β-D-galactopyranoside were purchased from Sigma. All of these chemical agents are at least analytical reagent grade.

실시예Example 1-2: 숙주세포, 발현벡터 및 배지 1-2: host cell, expression vector and medium

본 발명의 진세노사이드 글리코시다제를 클로닝하기 위하여 생귀박터 케디에이 KACC 14479T균주를 30℃의 호기성 상태의 R2A agar(BD, USA)에서 배양하였다. 유전자 복제와 발현을 위해 대장균 BL21(Escherichia coli , DE3)과 pGEX 4T-1 플라스미드(GE Healthcare, Waukesha, WI, USA)를 100㎎/ℓ 앰피실린(Ampicillin)이 첨가된 LB(Luria-Bertani) 배지에 접종하여 배양을 실시하였다.
In order to clone the ginsenoside glycosidase of the present invention, the fresh ear bacter Keddie KACC 14479 T strain was cultured in aerobic R2A agar (BD, USA) at 30 ℃. Escherichia coli BL21 ( Esherichia for gene replication and expression) coli , DE3 ) and pGEX 4T-1 plasmid (GE Healthcare, Waukesha, WI, USA) were inoculated in LB (Luria-Bertani) medium to which 100 mg / L Ampicillin was added to culture.

실시예Example 1-3:  1-3: TLCTLC (( ThinThin -- layerlayer chromatographychromatography )분석)analysis

TLC는 용매로서 CHCl3-CH3OH-H2O(65:35:10, vol/vol, lower phase)를 사용하여 60F254 실리카 겔 플레이트(Merck, Germany)를 사용하여 수행하였다. TLC 플레이트 상의 스팟은 10% (vol/vol) H2SO4를 가지고 전개시킨 다음, 110℃에서 5분 동안 가열하여 검출하였다.
TLC was performed using a 60F 254 silica gel plate (Merck, Germany) using CHCl 3 -CH 3 OH-H 2 O (65:35:10, vol / vol, lower phase) as solvent. Spots on TLC plates were developed with 10% (vol / vol) H 2 SO 4 and then heated at 110 ° C. for 5 minutes.

실시예Example 1-4:  1-4: HPLCHPLC (( HighHigh performanceperformance liquidliquid chromatographychromatography ) 분석) analysis

진세노사이드의 HPLC 분석은 4개 용매 펌프, 자동 주입기, 단일파장 UV 검출비를 구비한 HPLC 시스템(Younglin Co. Ltd, Korea)을 이용하였으며, 피크 규명 및 통합을 위하여 영린(Younglin)의 AutoChro 3000 소프트웨어를 사용하였다. HPLC analysis of ginsenosides was carried out using an HPLC system (Younglin Co. Ltd, Korea) equipped with four solvent pumps, an autoinjector, and a single wavelength UV detection ratio. Software was used.

분리는 Prodigy ODS(2) C18 컬럼(5 uM, 150x4.6 mm i.d., Phenomenex, USA)와 guard 컬럼(Eclipse XDB C18, 5uM, 12.5x4.6mm i.d.)을 이용하여 수행하였다. 이동상은 A(아세토나이트릴) 및 B(물)을 사용하였다. 농도구배 용출은 17% 용매 A와 83% 용매 B로 시작하여, 용매 A를 17에서 25%로 12 내지 20분에서, 25 내지 32%로 20 내지 30분에서, 32 내지 55%로 30 내지 35분에서, 55 내지 60%로 35 내지 40분에서, 60 내지 80%로 40 내지 45분에서, 80 내지 100%로 45 내지 50분에서, 100%로 50 내지 54분에서, 100 내지 17%로 54 내지 54.1분에서, 17%로 54.1 내지 64분에서 변경하였다. 유속(flow rate)는 1.0㎖/분이었으며, 203nm에서 흡수(absorbace)를 측정하였고, 주입 부피(injection volume)은 25㎕였다.
Separation was performed using a Prodigy ODS (2) C18 column (5 uM, 150 × 4.6 mm id, Phenomenex, USA) and a guard column (Eclipse XDB C18, 5 uM, 12.5 × 4.6 mm id). Mobile phases used A (acetonitrile) and B (water). Concentration elution starts with 17% solvent A and 83% solvent B, starting with solvent A at 17 to 25% at 12 to 20 minutes, 25 to 32% at 20 to 30 minutes, 32 to 55% at 30 to 35 In minutes from 55 to 60% at 35 to 40 minutes at 60 to 80% at 40 to 45 minutes at 80 to 100% at 45 to 50 minutes at 100% at 50 to 54 minutes at 100 to 17% From 54 to 54.1 minutes, 17% to 54.1 to 64 minutes. Flow rate was 1.0 ml / min, absorption was measured at 203 nm, and injection volume was 25 μl.

실시예Example 2:  2: 신규한New 진세노사이드Gin Senocide 글리코시다제(ginsenoside glycosidase)의Of ginsenoside glycosidase 제조 Produce

실시예Example 2-1:  2-1: 신규한New 진세노사이드Gin Senocide 글리코시다제를Glycosidase 포함하는 재조합 발현 벡터 및 형질전환 미생물의 제작 Production of recombinant expression vectors and transforming microorganisms containing

본 발명에서는 메이저 진세노사이드를 마이너 진세노사이드로 전환시킬 수 있는 신규한 진세노사이드 글리코시다제를 제조하기 위하여, 먼저 생귀박터 케디에이 KACC 14479T균주로부터 신규한 진세노사이드 글리코시다제(gincenoside glycosidase)를 스크리닝하였으며,이를 BglSk로 명명하였다.In the present invention, in order to prepare a novel ginsenoside glycosidase that can convert major ginsenosides to minor ginsenosides, a novel ginsenoside glycosidase (gincenoside) is first obtained from a live ear bacter Cadiai KACC 14479 T strain. glycosidase) was screened and named BglSk.

구체적으로, 생귀박터 케디에이 KACC 14479T 균주를 선발하고, 이의 게놈 DNA를 게놈 DNA 추출 키트(Solgent, Korea)를 이용하여 추출하였다. 이의 게놈 DNA를 주형으로 사용하여 하기 정방향 프라이머(서열번호 3)와 역방향 프라이머(서열번호 4)를 이용하여 중합효소 연쇄반응(PCR)을 실시하였다. 상기 프라이머 서열은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.Specifically, the Saengbopter Kardiei KACC 14479 T strain was selected and its genomic DNA was extracted using a genomic DNA extraction kit (Solgent, Korea). Using the genomic DNA thereof as a template, polymerase chain reaction (PCR) was performed using the following forward primer (SEQ ID NO: 3) and reverse primer (SEQ ID NO: 4). The primer sequences are shown in Table 1 below.

프라이머 primer 서열(5'->3')Sequences (5 '-> 3') 서열번호SEQ ID NO: 정방향 프라이머Forward primer GGTTCCGCGTGGATCCCCACTCCCTGACCACCCTGACCGGTTCCGCGT GGATCC CCACTCCCTGACCACCCTGACC 서열번호 3SEQ ID NO: 3 역방향 프라이머Reverse primer GATGCGGCCGCTCGAGTCAGATGCTCAGCCCGTGCCCCACGATGCGGCCG CTCGAG TCAGATGCTCAGCCCGTGCCCCAC 서열번호 4SEQ ID NO: 4

상기 반응으로 증폭 및 분리정제한 단편을, 글루타티온 S-트랜스퍼라제가 삽입되어 있는 플라스미드 벡터 pGEX4T-1(GE Healthcare, USA)의 BamHI 및 XhoI 제한효소 부위에 EzCloning Kit(Enzynomics)를 이용하여 삽입하여, 본 발명의 재조합 발현 벡터 pGEX-bglSk 진세노사이드 글리코시다제를 제작하였다. 상기 재조합 발현 벡터를 통상적인 형질전환 방법에 의하여 대장균 BL21(DE3) 균주에 형질전환시켰다.
The fragments amplified and separated and purified by the above reaction were inserted into the BamHI and XhoI restriction enzyme sites of the plasmid vector pGEX4T-1 (GE Healthcare, USA) into which glutathione S-transferase was inserted, using an EzCloning Kit (Enzynomics). The recombinant expression vector pGEX-bglSk ginsenoside glycosidase of the present invention was produced. The recombinant expression vector was transformed into E. coli BL21 (DE3) strain by a conventional transformation method.

실시예Example 2-2:  2-2: 진세노사이드Gin Senocide 글리코시다제(ginsenoside glycosidase)의Of ginsenoside glycosidase 발현 Expression

실시예 2-1의 진세노사이드 글리코시다제를 대량 생산하기 위하여, 상기 형질전환된 균주를 앰피실린(Ampicillin)이 첨가된 LB 배지에서 600㎚에서의 흡광도가 0.6이 될 때까지 37℃에서 배양하고, 흡광도가 0.6일 때, 최종 0.1mM IPTG (isopropyl-beta-D-thiogalactoside) 농도가 되도록 첨가하여 진세노사이드 글리코시다제의 발현을 유도하였다. In order to mass-produce the ginsenoside glycosidase of Example 2-1, the transformed strain was cultured at 37 ° C. until the absorbance at 600 nm was 0.6 in LB medium to which ampicillin was added. When the absorbance was 0.6, the final concentration of 0.1 mM IPTG (isopropyl-beta-D-thiogalactoside) was added to induce the expression of ginsenoside glycosidase.

18℃에서 24시간 동안 추가로 배양하여 균주가 정체기(staionary phase)에 들었을 때, 균주의 배양액을 13,000rpm으로 4℃에서 15분 동안 원심분리하고, 50 mM 인산나트륨 버퍼(Sodium phosphate buffer, 5mM EDTA 및 1% Triton X-100 pH 7.0)를 첨가하여 현탁한 후, 상기 세포 용액을 파쇄기(sonicator)로 파쇄하였다. 상기 세포 파쇄물은 다시 13,000rpm으로 4℃에서 15분 동안 원심분리한 다음, 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제를 포함하는 조 세포 추출물(crude cell extract)를 획득하였다. 상기 GST가 융합된 단백질을 GST-융합 아가로스 레진(GST-bind agarose resin, resin, Elpis Co. Ltd., Daejeon, Korea)으로 분리 정제하였다. 분리정제된 진세노사이드 글리코시다제를 10% SDS-PAGE 및 EZ-겔 염색용액(EZ-Gel staining solution, Daeillab Co. Ltd., Korea)으로 분석하였다. 이때, 상기 진세노사이드 글리코시다제 BglSk의 아미노산 개수는 618개 였으며, 상기 BglSk의 아미노산 서열을 서열번호 1로 표시하였다. 트롬빈을 이용하여 GST 태그를 제거한 본 발명의 진세노사이드 글루코시다제는 66.6 kDa의 분자량을 나타내었다(도 2).
When the strain was in a staionary phase by further incubating for 24 hours at 18 ° C., the culture medium of the strain was centrifuged at 13,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C., and 50 mM sodium phosphate buffer (5 mM EDTA). And 1% Triton X-100 pH 7.0), and then the cell solution was disrupted with a sonicator. The cell lysate was again centrifuged at 4 ° C. for 15 minutes at 13,000 rpm, and then a crude cell extract containing ginsenoside glycosidase of the present invention was obtained. The GST-fused protein was separated and purified by GST-fused agarose resin (GST-bind agarose resin, resin, Elpis Co. Ltd., Daejeon, Korea). Separated purified ginsenoside glycosidase was analyzed by 10% SDS-PAGE and EZ-Gel staining solution (Daeillab Co. Ltd., Korea). In this case, the amino acid number of the ginsenoside glycosidase BglSk was 618, and the amino acid sequence of the BglSk was represented by SEQ ID NO: 1. Ginsenoside glucosidase of the present invention with GST tag removed using thrombin showed a molecular weight of 66.6 kDa (FIG. 2).

실시예Example 3:  3: 진세노사이드Gin Senocide 글리코시다제Glycosidase (( BglSkBglsk ) 효소 특성 분석Enzyme Characterization

정제된 BglSk의 특성을 분석하기 위하여 표준화 반응 및 효소활성에 대한 pH변화, 온도변화, 금속 및 화학물질의 효과를 An et al(Appl Environ Microbiol 2010;76:5827-5836)에 기술된 방법으로 측정하였다.To characterize the purified BglSk, An et al. It was measured by the method described in al (Appl Environ Microbiol 2010; 76: 5827-5836).

효소의 기질 선호도(substrate preference)는 크로모제닉 o-니트로페닐(ONP, o-nitrophenyl) 및 p-니트로페닐(PNP, p-nitrophenyl)-글리코시드를 사용하여 시험하였다. 동역학 연구(kineitc studies)는 기질로서 p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside와 진세노사이드 Rb1을 0.1mM 이내 2.0mM의 농도 범위에서 사용하여 새롭게 정제한 효소를 가지고 수행하였다. 모든 분석은 세 번 이상 수행하였다. 매개변수(K m and V max ) 는 Cleland(Methods in Enzymology, 1979; 63: 103-138)에 의해 보고된 효소 동역학 프로그램으로 측정하였다.
Substrate affinity of the enzyme (substrate preference) is chromotherapy transgenic o- nitrophenyl (ONP, o -nitrophenyl) and p- nitrophenyl (PNP, p -nitrophenyl) - was tested using the glycoside. Kineitc studies were performed with freshly purified enzyme using p- nitrophenyl-β-D-glucopyranoside and ginsenoside Rb1 within a concentration range of 2.0 mM within 0.1 mM. All analyzes were performed more than three times. Parameters ( K m and V max ) were determined by the enzyme kinetics program reported by Cleland (Methods in Enzymology, 1979; 63: 103-138).

실시예Example 3-1:  3-1: pHpH 변화에 따른 효과 측정 Measure the effects of change

pH가 본 발명의 효소 활성에 미치는 효과를 다음과 같이 측정하였다. 기질은 2.0 mM pNPGlc(p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside; Sigma)을 사용하였고, 하기와 같은 버퍼(50mM)를 사용하여 pH를 조절하였다: pH 2 내지 10의 범위: KCl-HCl(pH 2), 글라이신-HCl(pH 3), 아세트산 나트륨(pH 4 및 5), 인산 나트륨(pH 6 및 7), Tris-HCl (pH 8 및 9) 및 글라이신-수산화나트륨(pH 10)The effect of pH on the enzyme activity of the present invention was measured as follows. Substrate was used with 2.0 mM pNPGlc (p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside; Sigma) and pH was adjusted using the following buffer (50 mM): pH 2-10 range: KCl-HCl (pH 2) ), Glycine-HCl (pH 3), sodium acetate (pH 4 and 5), sodium phosphate (pH 6 and 7), Tris-HCl (pH 8 and 9) and glycine-sodium hydroxide (pH 10)

또한, pH가 효소 안정성에 미치는 효과를 측정하였다. 4℃에서 24시간 동안 상기 언급된 버퍼 각각에서 효소를 배양한 후, 50mM 칼륨(potassium) 버퍼 내에서 o- 또는 p-NPGlc을 분석함으로써 pH 변동에 따른 효소 안정성을 측정하였다. 표준 분석 방법에 의해 잔기 활성을 분석하여 최적 pH에서 수득된 활성 확률로서 그 결과를 도 3a에 나타내었다.In addition, the effect of pH on enzyme stability was measured. After enzymatic incubation in each of the above-mentioned buffers at 4 ° C. for 24 hours, enzyme stability with pH variation was determined by analyzing o or p-NPGlc in 50 mM potassium buffer. Residual activity was analyzed by standard analytical methods and the results are shown in FIG. 3A as the probability of activity obtained at the optimum pH.

그 결과, 진세노사이드 글리코시다제(BglSk)는 pH8.0에서 효소의 활성 및 안정성이 탁월하였으나, 효소 활성이 pH 9.0부터 감소하였다. 또한 pH 6.0에서 70%까지 효소활성이 감소하였다(도3a).
As a result, ginsenoside glycosidase (BglSk) was excellent in the activity and stability of the enzyme at pH 8.0, but the enzyme activity decreased from pH 9.0. In addition, the enzyme activity was reduced by 70% at pH 6.0 (Fig. 3a).

실시예Example 3-2: 온도 변화에 따른 효과 측정 3-2: Measure the effect of temperature changes

온도가 본 발명의 효소 활성에 미치는 효과를 다음과 같이 측정하였다. 4-90℃로 온도를 조절하였으며, pNPGlc(p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside; Sigma) 2.0mM을 사용하여 5분 동안 최적 pH에서 50mM 인산 칼륨 버퍼 내 온도 의존적 활성을 분석하였다.The effect of temperature on the enzyme activity of the present invention was measured as follows. The temperature was adjusted to 4-90 ° C. and the temperature dependent activity in 50 mM potassium phosphate buffer was analyzed at optimal pH for 5 minutes using pNPGlc (p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside; Sigma) 2.0 mM.

또한, 동일 온도 범위 내에서 30분 동안 인산 칼륨 버퍼 50mM 내 효소 당량을 배양함으로써 온도 안정성 분석을 수행하였다. 이는 10분간 얼음으로 샘플을 냉각한 후, 표준 분석 방법에 의해 측정된 잔존 활성을 확인함으로써 수행한 후, 그 결과를 도 3b에 나타내었다.In addition, a temperature stability analysis was performed by incubating enzyme equivalents in 50 mM potassium phosphate buffer for 30 minutes in the same temperature range. This was done by cooling the sample with ice for 10 minutes, then confirming the residual activity measured by standard analytical methods, and the results are shown in FIG. 3B.

그 결과, BglSk는 25℃에서 최적의 온도 활성을 나타내었으며, 30℃ 및 37℃에서는 효소 활성이 각각 15% 및 25% 감소하였다. 또한, 열 안정성은 65℃에서는 검출되지 않았다(도 3b).
As a result, BglSk showed the optimum temperature activity at 25 ° C, and the enzyme activity was reduced by 15% and 25% at 30 ° C and 37 ° C, respectively. In addition, thermal stability was not detected at 65 ° C. (FIG. 3B).

실시예Example 3-3: 금속 및 화학 제재에 따른 효과 측정 3-3: Measuring the effects of metals and chemicals

BglSk를 37℃에서 30분 동안 1mM 및 10mM(최종농도)의 MnCl2, CaCl2, CoCl2, MgCl2, EDTA, NaCl, KCl, CuCl2, SDS, ZnCl2, HgCl2, 디티오트레이톨 (DTT) 및 β-머캅토에탄올에서 배양하였고, pNPGlc(p-nitrophenyl--D-glucopyranoside; Sigma)를 기질로 사용하여 활성을 측정하였으며, 결과값은 화합물이 결여된 경우에 수득된 활성에 대한 퍼센트로 나타내어 하기 표 2에 나타내었다.BglSk was reacted at 37 ° C. for 30 minutes at 1 mM and 10 mM (final concentration) of MnCl 2 , CaCl 2 , CoCl 2 , MgCl 2 , EDTA, NaCl, KCl, CuCl 2 , SDS, ZnCl 2 , HgCl 2 , dithiothreitol ( DTT) and β-mercaptoethanol, and activity was measured using pNPGlc (p-nitrophenyl--D-glucopyranoside; Sigma) as a substrate, and the result is a percentage of the activity obtained in the absence of the compound. It is shown in Table 2 below.

그 결과 BglSk의 활성이 Cu2 +, Hg2 +및 Zn2 +의 존재하에서는 강하게 저해되었으나, Na+ 및 K+는 낮은 농도에서 효소 활성을 크게 증가시키지 않았다(표 2).As a result of this activity BglSk Cu + 2, Hg 2 + and under the presence of Zn + 2, but strongly inhibited, Na + and K + did not significantly increase the enzyme activity at low concentrations (Table 2).


Metal ions or reagents

Metal ions or reagents
Relative activity ±SDa(%)Relative activity ± SD a (%)
1mM1 mM 10mM10 mM NaClNaCl 104.4±1.21104.4 ± 1.21 82.8±0.4382.8 ± 0.43 KClKCl 103.2±1.90103.2 ± 1.90 83.0±1.0583.0 ± 1.05 MgCl2 MgCl 2 84.5±4.1584.5 ± 4.15 76.2±0.7576.2 ± 0.75 MnCl2 MnCl 2 85.9±2.3785.9 ± 2.37 61.9±0.5761.9 ± 0.57 CoCl2 CoCl 2 84.2±3.0084.2 ± 3.00 62.2±0.5062.2 ± 0.50 ZnCl2 ZnCl 2 52.2±1.0252.2 ± 1.02 24.8±0.5324.8 ± 0.53 CaCl2 CaCl 2 99.2±2.6399.2 ± 2.63 62.2±1.5962.2 ± 1.59 CuCl2 CuCl 2 1.5±0.051.5 ± 0.05 6.4±1.256.4 ± 1.25 HgCl2 HgCl 2 2.2±0.072.2 ± 0.07 2.1±0.022.1 ± 0.02 SDSSDS 83.6±1.7583.6 ± 1.75 63.9±2.0963.9 ± 2.09 EDTAEDTA 97.7±1.5397.7 ± 1.53 75.8±0.8775.8 ± 0.87 β-Mercaptoethanolβ-Mercaptoethanol 86.0±2.6386.0 ± 2.63 77.0±1.2277.0 ± 1.22 DTTDTT 99.3±4.2699.3 ± 4.26 74.1±2.0374.1 ± 2.03 ControlControl 100±1.28100 ± 1.28 100±1.28100 ± 1.28

실시예Example 3-4: 기질 선호도 및 동역학 분석 3-4: Substrate Preference and Kinetic Analysis

1분 당 o-니트로페놀(o-nitrophenol) 또는 p-니트로페놀(p-nitrophenol)의 방출로서 정의된 1 활성 유닛으로, 기질 선호도를 분석하기 위해 크로모게닉 ONP(chromogenic ONP) 및 PNP(p-nitrophenyl) 기질 2.0mM을 사용하여 50mM 인산 나트륨 버퍼에서 37℃ 에서 5분 동안 배양하였다.One active unit, defined as the release of o-nitrophenol or p-nitrophenol per minute, for chromogenic ONP and PNP (p) to analyze substrate preferences. -nitrophenyl) substrate was incubated at 37 ° C. for 5 minutes in 50 mM sodium phosphate buffer.

분석된 기질(Sigma)은 PNP-β-D-글루코피라노시드(PNP-β-D-glucopyranoside), PNP-β-D-갈락토피라노시드(PNP-β-D-galactopyranoside), PNP-β-D-퓨코피라노시드(PNP-β-D-fucopyranoside), PNP-N-아세틸-β-D-글루코스아마이드(PNP-N-acetyl-β-D-glucosaminide), PNP-β-L-아라비노피라노시드(PNP-β-L-arabinopyranoside), PNP-β-D-만노피라노시드(PNP-β-D-mannopyronoside), PNP-β-D-자일로피라노시드(PNP-β-D-xylopyranoside), PNP-α-D-글루코피라노시드(PNP-α-D-glucopyranoside), PNP-α-L-아라비노퓨라노시드 (PNP-α-L-arabinofuranoside), PNP-α-L-아라비노피라노시드 (PNP-α-L-arabinopyranoside), PNP-α-D-람노피라노시드 (PNP-α-D-rhamnopyranoside), PNP-α-D-만노피라노시드 (PNP-α-D-mannopyranoside), 및 PNP-α-D-자일로피라노시드 (PNP-α-D-xylopyranoside), 및 o-니트로페놀[ONP]-β-D-글루코피라노시드(o-nitrophenol[ONP]-β-D-glucopyranoside), ONP-β-D-갈락토피라노시드(ONP-β-D-galactopyranoside), ONP-β-D-퓨코피라노시드(ONP-β-D-fucopyranoside) 및 ONP-β-D-갈락토피라노시드(ONP-β-D-galactopyranoside)였다.The analyzed substrate (Sigma) is PNP-β-D-glucopyranoside (PNP-β-D-glucopyranoside), PNP-β-D-galactopyranoside (PNP-β-D-galactopyranoside), PNP- β-D-fucopyranoside (PNP-β-D-fucopyranoside), PNP-N-acetyl-β-D-glucoamide (PNP-N-acetyl-β-D-glucosaminide), PNP-β-L- Arabinopyranoside (PNP-β-L-arabinopyranoside), PNP-β-D-mannopyranoside (PNP-β-D-mannopyronoside), PNP-β-D-xylpyranoside (PNP-β -D-xylopyranoside), PNP-α-D-glucopyranoside (PNP-α-D-glucopyranoside), PNP-α-L-arabinofuranoside (PNP-α-L-arabinofuranoside), PNP-α -L-arabinopyranoside (PNP-α-L-arabinopyranoside), PNP-α-D-rhamnopyranoside (PNP-α-D-rhamnopyranoside), PNP-α-D-mannopyranoside (PNP -α-D-mannopyranoside), and PNP-α-D-xylopyranoside (PNP-α-D-xylopyranoside), and o-nitrophenol [ONP] -β-D-glucopyranoside (o- nitrophenol [ONP] -β-D-glucopyranoside), ONP-β-D-galactopyranoside (ONP-β-D-galacto pyranoside), ONP-β-D-fucopyranoside (ONP-β-D-fucopyranoside) and ONP-β-D-galactopyranoside (ONP-β-D-galactopyranoside).

그 결과, BglSk는 PNP-β-D-글루코피라노시드 및 ONP-β-D-글루코피라노시드를 모두 가수분해하였다(표 3). As a result, BglSk hydrolyzed both PNP-β-D-glucopyranoside and ONP-β-D-glucopyranoside (Table 3).

SubstrateSubstrate RelativeRelative activityactivity ±SD(%)± SD (%) pNP-α-D-glucopyranosidepNP-α-D-glucopyranoside 00 pNP-α-D-mannopyranosidepNP-α-D-mannopyranoside 00 pNP-α-D-xylopyranosidepNP-α-D-xylopyranoside 00 pNP-α-L-arabinofuranosidepNP-α-L-arabinofuranoside 00 pNP-α-L-arabinopyranosidepNP-α-L-arabinopyranoside 00 pNP-α-L-rhamnopyranosidepNP-α-L-rhamnopyranoside 00 pNP-β-D-fucopyranosidepNP-β-D-fucopyranoside 00 pNP-β-D-galactopyranosidepNP-β-D-galactopyranoside 00 pNP-β-D-glucopyranosidepNP-β-D-glucopyranoside 100±3.70100 ± 3.70 pNP-β-D-glucosaminidepNP-β-D-glucosaminide 00 pNP-β-D-mannopyranosidepNP-β-D-mannopyranoside 00 pNP-β-D-xylopyranosidepNP-β-D-xylopyranoside 00 pNP-β-L-arabinopyranosidepNP-β-L-arabinopyranoside 00 oNP-β-D-galactopyranosideoNP-β-D-galactopyranoside 00 oNP-β-D-fucopyranosideoNP-β-D-fucopyranoside 00 oNP-β-D-glucopyranosideoNP-β-D-glucopyranoside 112±4.52112 ± 4.52

동역학 연구는 기질로서 p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside와 진세노사이드 Rb1을 사용하여 새롭게 정제한 효소를 가지고 수행하였다. 37℃의 온도에서 20분 동안 405 nm에서 p-니트로페놀의 흡광도를 모니터하였다. 그 결과는 Cleland에 의해 보고된 Enzyme Kinetics Program을 사용하여 Km 및 Vmax를 결정하여 나타내었다.Kinetic studies were performed with freshly purified enzyme using p -nitrophenyl-β-D-glucopyranoside and ginsenoside Rb1 as substrates. The absorbance of p-nitrophenol was monitored at 405 nm for 20 minutes at a temperature of 37 ° C. The results are shown by determining Km and Vmax using the Enzyme Kinetics Program reported by Cleland.

그 결과, GST-BglSk에 의한 pNPGlc의 가수분해에 대한 Km 및 Vmax 값이 각각 0.456±0.009mM 또는 30.2±0.7μmol*min-1mg*protein- 1였으며, GST-BglSk에 의한 진세노사이드 Rb1의 생물전환은 Km 및 Vmax 값이 각각 0.167±0.003mM 또는 4.1±0.1μmol*min-1mg*protein-1이었다.
As a result, the Km and Vmax values for the hydrolysis of pNPGlc by GST-BglSk were 0.456 ± 0.009 mM or 30.2 ± 0.7 μmol * min -1 mg * protein - 1 , respectively, and the Ginsenoside Rb1 by GST-BglSk Bioconversions had Km and Vmax values of 0.167 ± 0.003 mM or 4.1 ± 0.1 μmol * min −1 mg * protein −1 , respectively.

실시예Example 4:  4: 신규한New 진세노사이드Gin Senocide 글리코시다제의Glycosidase 진세노사이드Gin Senocide 생전환Conversion 활성 분석 Activity analysis

본 발명의 BglSk의 효소의 진세노사이드 생전환 활성을 분석하기 위하여, 하기와 같이 TLC 및 HPLC를 실시하였다. In order to analyze the ginsenoside bioconversion activity of the enzyme of BglSk of the present invention, TLC and HPLC were performed as follows.

본 발명의 진세노사이드 글리코시다제 단백질의 PPD 타입 진세노사이드의 3번 탄소(C-3) 및 20번 탄소(C-20) 부위와 PPT 타입 진세노사이드의 6번 및 20번 탄소에 부착된 글루코스에 대한 효소의 특이성 및 선택성을 분석하기 위하여, 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg3(S) 및 지페노사이드 XVII을 기질로 사용하였다. Attached to carbon 3 (C-3) and 20 (C-20) sites of the PPD type ginsenoside of the ginsenoside glycosidase protein of the present invention and to carbons 6 and 20 of the PPT type ginsenoside Ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg3 (S) and Zipenoside XVII were used as substrates to analyze the specificity and selectivity of the enzymes for the prepared glucose.

50mM 인산나트륨 버퍼(pH 8.0)에 0.1mg/ml의 농도로 존재하는 상기 효소 용액을 상기 8가지 기질이 0.1%(wt/vol)의 농도로 존재하는 50mM 인산 나트륨 버퍼(pH 8.0)에서 동량으로 25℃에서 반응시켰다. 상기 샘플들은 적절한 간격으로 수거하였다. TLC 분석을 위해서, 수용액-포화된 부탄올을 동량 부피를 첨가함으로써 반응을 종결시켰다. n-부탄올 분획을 건조하여 증발시키고, 잔기를 CH3OH에 용해시켜 TLC(thin layer chromatography)로 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. HPLC 분석을 위해서는 동량의 메탄올을 첨가하여 반응을 종결시켰고, 15,000g에서 10분간 원심분리한 다음, 상등액을 샘플 분석에 사용하였다.The enzyme solution, present in a concentration of 0.1 mg / ml in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 8.0), was equilibrated in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 8.0) in which the eight substrates were present at a concentration of 0.1% (wt / vol). It reacted at 25 degreeC. The samples were collected at appropriate intervals. For TLC analysis, the reaction was terminated by adding an equal volume of aqueous-saturated butanol. The n-butanol fraction was evaporated to dryness and the residue was dissolved in CH 3 OH and analyzed by thin layer chromatography (TLC), and the results are shown in FIG. 4. For HPLC analysis, an equal amount of methanol was added to terminate the reaction, centrifuged at 15,000 g for 10 minutes, and then the supernatant was used for sample analysis.

TLC로 분석한 결과, 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제는 PPD 타입의 진세노사이드 3번 탄소 바깥쪽(outer)과 안쪽(inner)의 글루코스를 가수분해하였고, 그 다음 순차적으로 20번 탄소(C-20) 바깥쪽 부위에 부착된 글루코스를 가수분해하는 생전환 활성을 보였다. 구체적으로, 진세노사이드 Rb1의 경우 순차적으로 지페노사이드 XVII에서 지페노사이드 LXXV로 전환된 다음, 화합물 K로 전환되었고(레인 1 및 2), 진세노사이드 Rb2의 경우 진세노사이드 C-O로 전환되었고, 다시 진세노사이드 C-Y로 전환되었고(레인 3 및 4), 진세노사이드 Rc의 경우 순차적으로 C-Mc1로 전환된 다음, C-Mc로 전환되었고(레인 5 및 6), 진세노사이드 Rd의 경우 순차적으로 진세노사이드 F2로 전환된 다음, 화합물 K로 전환되었고(레인 7 및, 8), 지페노사이드 XVII의 경우 순차적으로 지페노사이드 LXXV로 전환된 다음, 화합물 K로 전환되었고(레인 9 및 10), 진세노사이드 Rg3(S)의 경우 순차적으로 Rh2(S)로 전환된 다음, PPD로 전환된 결과를 보였다(레인 15 및 16). As a result of analysis by TLC, the ginsenoside glycosidase of the present invention hydrolyzed glucose of the outer and inner carbon of ginsenoside No. 3 carbon of the PPD type, and then sequentially C-20) showed bioconversion activity that hydrolyzes glucose attached to the outer region. Specifically, ginsenoside Rb1 was sequentially converted from zipenoside XVII to zipenoside LXXV, then to compound K (lanes 1 and 2), and ginsenoside Rb2 to ginsenoside CO , Again converted to ginsenoside CY (lanes 3 and 4), for ginsenoside Rc sequentially to C-Mc1 and then to C-Mc (lanes 5 and 6), If sequentially converted to ginsenoside F2, then to compound K (lanes 7 and 8), and for phenenoside XVII, to sequentially converted to phenenoside LXXV and then to compound K (lane 9 And 10), ginsenoside Rg3 (S) was sequentially converted to Rh2 (S) and then to PPD (lanes 15 and 16).

또한 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제는 PPT 유형 진세노사이드의 6번 탄소(C-6) 또는 20번 탄소(C-20) 부위에 부착된 글루코스를 가수분해하였다. 구체적으로, 진세노사이드 Re의 경우 20번 탄소 부위에 부착된 글루코스가 가수분해되어 진세노사이드 Rg2(S)로 전환되었고, 진세노사이드 Re의 6번 탄소 부위에서는 바깥쪽 람노스(rhamnose, rha) 모이어티에 관계없이 안쪽 글루코스가 잘려, Glc(1→2)Rha가 가수분해되어 진세노사이드 F1로 전환되었고(레인 11 및 12), 진세노사이드 Rg1의 경우 6번 탄소(C-6) 부위에 부착된 글루코스가 가수분해되어 진세노사이드 F1으로 전환을 보였다(레인 13 및 14). 특히, 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제에 의해 진세노사이드 Re가 거의 대부분 진세노사이드 F1으로 전환되었으므로(레인 11 및 12), 이로부터 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제가 특히 진세노사이드 F1을 대량생산하는 데 유용하게 사용될 수 있다는 것을 뒷받침하였다.
Ginsenoside glycosidase of the present invention also hydrolyzed glucose attached to the 6th carbon (C-6) or 20th carbon (C-20) site of PPT type ginsenosides. Specifically, in the case of ginsenoside Re, glucose attached to carbon site 20 was hydrolyzed and converted to ginsenoside Rg2 (S), and at the carbon site of ginsenoside Re, the outer rhamnose (rhanose, rha) Regardless of the moiety, the inner glucose was cut, and Glc (1 → 2) Rha was hydrolyzed and converted to ginsenoside F1 (lanes 11 and 12), and the sixth carbon (C-6) site for ginsenoside Rg1. The glucose attached to was hydrolyzed to show conversion to ginsenoside F1 (lanes 13 and 14). In particular, the ginsenoside glycosidase of the present invention converted almost all of ginsenosides Re to ginsenoside F1 (lanes 11 and 12), from which the ginsenoside glycosidase of the present invention is particularly ginsenoside F1. It can be usefully used for mass production.

HPLC 분석 결과, 진세노사이드 Rb1의 경우 순차적으로 지페노사이드 LXXV를 거쳐 진세노사이드 C-K로 전환되었고(도 5 (2)), 진세노사이드 Rb2의 경우 순차적으로 진세노사이드 C-O를 거쳐 진세노사이드 C-Y로 전환되었고(도 5 (3)), 진세노사이드 Rc의 경우 순차적으로 진세노사이드 C-Mc1를 거쳐 진세노사이드 C-Mc로 전환되었고(도 5 (4)), 진세노사이드 Rd의 경우 순차적으로 진세노사이드 F2를 거쳐 화합물 K로 전환되었고 (도 5 (5)), 지페노사이드 XVII의 경우 순차적으로 지페노사이드 LXXV를 거쳐 진세노사이드 C-K로 전환되었고(도 5 (6)), 진세노사이드 Rg3(S)의 경우 순차적으로 진세노사이드 Rh2(S)를 거쳐 PPD로 전환된 결과를 보였다(도5 (7)). 또한 PPT 타입인 진세노사이드 Re의 경우 진세노사이드 Rg2(S) 또는 진세노사이드 F1으로 전환되었고(도 6 (2)), 진세노사이드 Rg1의 경우 진세노사이드 F1으로 전환되는 결과를 보였다(도 6 (3)).
As a result of HPLC analysis, ginsenoside Rb1 was sequentially converted to ginsenoside CK via zipenoside LXXV (Fig. 5 (2)), and ginsenoside Rb2 was sequentially passed through ginsenoside CO. To CY (FIG. 5 (3)), ginsenoside Rc was sequentially converted to ginsenoside C-Mc via ginsenoside C-Mc1 (FIG. 5 (4)), and Case was sequentially converted to compound K via ginsenoside F2 (FIG. 5 (5)), and for phenenoside XVII was converted sequentially to ginsenoside CK via zipenoside LXXV (FIG. 5 (6)). In the case of ginsenoside Rg3 (S) was sequentially converted to PPD through ginsenoside Rh2 (S) (Fig. 5 (7)). In the case of ginsenoside Re, which is a PPT type, ginsenoside Rg2 (S) or ginsenoside F1 was converted (FIG. 6 (2)), and ginsenoside Rg1 was converted to ginsenoside F1 ( 6 (3)).

상기와 같은 결과들은 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제가 PPD 또는 PPT 타입의 메이저 진세노사이드를 체내 흡수가 용이한 가용성인 마이너 진세노사이드로 용이하게 전환시킬 수 있음을 시사하는 결과이다. 특히, 본 발명의 진세노사이드 글리코시다제는 진세노사이드 Re으로부터 진세노사이드 F1을 생산하는 데 있어 유용하게 사용될 수 있음을 나타낸다.
These results suggest that the ginsenoside glycosidase of the present invention can easily convert major ginsenosides of the PPD or PPT type into minor ginsenosides that are easily soluble in the body. In particular, the ginsenoside glycosidase of the present invention indicates that it can be usefully used to produce ginsenoside F1 from ginsenoside Re.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. In this regard, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

<110> Korea Advanced Institute of Science and Technology <120> Production of minor ginsenosides using novel ginsenoside glycosidase from Sanguibacter keddieii <130> PA120545KR <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 618 <212> PRT <213> Sanguibacter keddieii <400> 1 Val Pro Thr Pro Leu Thr Thr Leu Thr Ala Pro Asp Gly Thr Val Phe 1 5 10 15 Arg Asp Leu Asp Lys Asp Gly Val Met Ala Pro Phe Glu Asp Pro Arg 20 25 30 Glu Ser Val Glu Thr Arg Val Glu Asp Leu Leu Gly Arg Met Asn Leu 35 40 45 Glu Glu Lys Ala Gly Leu Met Phe Gln Thr Val Ile Glu Thr Ser Pro 50 55 60 Asp Gly Thr Leu Val Glu Gln Thr Gly Ala Ile Ser Lys Ser Pro Thr 65 70 75 80 Thr Val Val Val Gln Glu Lys Leu Leu Asn His Phe Asn Val His Val 85 90 95 Leu Pro Glu Gly Arg Leu Ala Ala Arg Trp His Asn Asn Leu Gln Ala 100 105 110 Val Ala Glu Gln Thr Arg Leu Gly Ile Pro Val Thr Val Ser Thr Asp 115 120 125 Pro Arg His Ala Phe His Glu Asn Thr Gly Ala Ser Phe Ala Ala Gly 130 135 140 His Phe Ser Gln Trp Pro Asp Ser Leu Gly Leu Ala Ala Ile Gly Asp 145 150 155 160 Thr Glu Leu Val Arg Gln Phe Ala Asp Ala Ala Arg Gln Glu Tyr Leu 165 170 175 Ser Val Gly Ile Arg Ala Ala Leu His Pro Cys Val Asp Leu Ala Thr 180 185 190 Glu Pro Arg Trp Ala Arg Gln Leu Asn Thr Phe Gly Glu Thr Ser Gln 195 200 205 Leu Val Ser Asp Phe Thr Ala Ala Tyr Leu Asp Gly Leu Gln Gly Pro 210 215 220 Gly Gly Ala Leu Ser Ala Glu Ser Val Ala Cys Thr Thr Lys His Phe 225 230 235 240 Pro Gly Gly Gly Pro Gln Lys Asp Gly Glu Asp Ala His Phe Pro Tyr 245 250 255 Gly Arg Glu Gln Val Tyr Thr Gly Gly Thr Phe Glu Glu His Leu Ala 260 265 270 Pro Phe Lys Val Ala Leu Glu His Lys Thr Ala Ala Met Met Pro Tyr 275 280 285 Tyr Gly Met Pro Val Asp Leu Glu Ile Asp Gly Glu Lys Ile Glu Glu 290 295 300 Val Gly Phe Gly Tyr Asn Lys Gln Ile Val Thr Gly Leu Leu Arg Glu 305 310 315 320 Gln Met Gly Phe Asp Gly Val Val Val Thr Asp Trp Glu Leu Val Asn 325 330 335 Asp Asn Lys Val Ala Thr Gly Gln Val Leu Pro Ala Arg Ala Trp Gly 340 345 350 Val Glu His Leu Asp Ala Pro Gly Arg Met Glu Lys Ile Ile His Ala 355 360 365 Gly Cys Asp Gln Phe Gly Gly Glu Glu Cys Pro Asp Leu Leu Val Gln 370 375 380 Leu Val Arg Glu Gly Arg Val Thr Glu Asp Arg Ile Asp Ala Ser Val 385 390 395 400 Arg Arg Leu Leu Arg Val Lys Phe Glu Leu Gly Leu Phe Asp Asp Pro 405 410 415 Tyr Val Asp Glu Asp Ala Ala Asp Glu Ile Val Gly Arg Ala Asp Leu 420 425 430 Val Ala Ala Gly Leu Ala Ala Gln Ser Arg Ser Val Thr Val Leu Lys 435 440 445 Asn Gly Asp Val Asp Gly Ser Pro Val Leu Pro Leu Thr Gly Ser Gln 450 455 460 Arg Val Tyr Val Val Gly Met Ser Asp Glu Asp Ala Ala Arg Leu Gly 465 470 475 480 Thr Val Val Thr Asp Pro Ala Asp Ala Asp Val Ala Val Val Arg Leu 485 490 495 Pro Ala Pro Trp Glu His Arg Asp Ser Met Phe Leu Glu Ala Trp Phe 500 505 510 His Gln Gly Ser Leu Asp Phe Ser Ala Glu Thr Val Ala Gln Val Thr 515 520 525 Glu Leu Ala Ala Gln Val Pro Val Val Leu Asp Val Met Leu Asp Arg 530 535 540 Pro Ala Ile Leu Thr Pro Leu Val Asp Val Ala Thr Ala Ile Val Gly 545 550 555 560 Thr Tyr Gly Thr Ser Asp Pro Ala Leu Val Ala Ala Leu Thr Gly Glu 565 570 575 Val Lys Pro Glu Gly Arg Leu Pro Phe Gln Leu Pro Arg Ser Met Glu 580 585 590 Ala Val Ala Ala Ser Arg Pro Asp Val Ala Ser Asp Thr Thr Asp Pro 595 600 605 Val Phe Pro Val Gly His Gly Leu Ser Ile 610 615 <210> 2 <211> 1857 <212> DNA <213> Sanguibacter keddieii <400> 2 gtgcccactc ccctgaccac cctgaccgcc cccgacggga ccgtcttccg cgatctcgac 60 aaggacggcg tcatggcgcc gttcgaggac ccccgcgaga gcgtcgagac ccgcgtcgag 120 gacctgctcg gacgcatgaa cctcgaggag aaggcgggtc tgatgttcca gaccgtcatc 180 gagacgagcc ccgacgggac ccttgtcgag cagaccggcg cgatcagcaa gtccccgacc 240 accgtcgtgg tccaggagaa gctgctcaac cacttcaacg tgcacgtgct gcccgagggc 300 cgcctcgccg cccgctggca caacaacctg caggccgtcg ccgagcagac ccgcctgggc 360 atccccgtga ccgtctcgac cgacccgcgg cacgccttcc acgagaacac cggggcgtcc 420 ttcgcggccg ggcacttctc gcagtggccc gactccctcg gcctcgccgc gatcggcgac 480 accgagctgg tccgccagtt cgccgacgcc gcccgccagg agtacctgtc cgtgggcatc 540 cgcgcggcgc tgcacccctg cgtcgacctc gcgaccgagc cccgctgggc ccgccagctc 600 aacaccttcg gtgagacgtc ccagctggtc agcgacttca ccgccgccta cctcgacggg 660 ctccagggcc ccggcggcgc gctgagcgcc gagtcggtcg cctgcaccac caagcacttc 720 cccggcggcg gcccgcagaa ggacggcgag gacgcgcact tcccctacgg ccgcgagcag 780 gtctacaccg gagggacctt cgaggagcac ctcgcgccct tcaaggtcgc cctcgagcac 840 aagaccgccg cgatgatgcc gtactacggc atgcccgtgg acctcgagat cgacggggag 900 aagatcgagg aggtcggctt cggctacaac aagcagatcg tcaccgggct gctccgcgag 960 cagatgggct tcgacggcgt ggtcgtcacc gactgggagc tcgtcaacga caacaaggtc 1020 gcgaccggac aggtgctgcc cgcccgcgcg tggggcgtcg agcacctcga cgcaccgggg 1080 cgcatggaga agatcatcca cgccggctgc gaccagttcg gcggcgagga gtgccccgac 1140 ctgctcgtcc agctcgtccg cgagggacgc gtcaccgagg accgcatcga cgcctccgtg 1200 cgccgcctgc tccgcgtgaa gttcgagctc gggctcttcg acgaccccta tgtcgacgag 1260 gacgcggccg acgagatcgt cgggcgcgcc gacctcgtcg ccgcgggcct cgccgcgcag 1320 agccgctcgg tcaccgtgct gaagaacggc gacgtcgacg gcagccccgt cctgccgctc 1380 accggcagcc agcgcgtgta cgtcgtcggc atgtccgacg aggacgccgc ccgcctcggg 1440 accgtcgtga ccgacccggc cgacgccgac gtcgccgtcg tgcgcctccc cgccccgtgg 1500 gagcaccgcg actcgatgtt cctcgaggcc tggttccacc aggggtcgct cgacttctcc 1560 gccgagaccg tcgcgcaggt caccgagctc gccgcgcagg tgcccgtcgt cctcgacgtc 1620 atgctcgacc gccccgcgat cctcacgccg ctcgtcgacg tcgcgaccgc gatcgtcggc 1680 acctacggga cgtccgaccc ggcgctcgtc gccgcgctga ccggcgaggt caagcctgag 1740 gggcgcctgc cgttccagct gccccgttcg atggaggctg tcgcggcgtc acgcccggat 1800 gtcgcgtccg acacgaccga cccggtgttc ccggtggggc acgggctgag catctga 1857 <210> 3 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 3 ggttccgcgt ggatccccac tccctgacca ccctgacc 38 <210> 4 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 4 gatgcggccg ctcgagtcag atgctcagcc cgtgccccac 40 <110> Korea Advanced Institute of Science and Technology <120> Production of minor ginsenosides using novel ginsenoside          glycosidase from Sanguibacter keddieii <130> PA120545KR <160> 4 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 618 <212> PRT <213> Sanguibacter keddieii <400> 1 Val Pro Thr Pro Leu Thr Thr Leu Thr Ala Pro Asp Gly Thr Val Phe   1 5 10 15 Arg Asp Leu Asp Lys Asp Gly Val Met Ala Pro Phe Glu Asp Pro Arg              20 25 30 Glu Ser Val Glu Thr Arg Val Glu Asp Leu Leu Gly Arg Met Asn Leu          35 40 45 Glu Glu Lys Ala Gly Leu Met Phe Gln Thr Val Ile Glu Thr Ser Pro      50 55 60 Asp Gly Thr Leu Val Glu Gln Thr Gly Ala Ile Ser Lys Ser Pro Thr  65 70 75 80 Thr Val Val Val Gln Glu Lys Leu Leu Asn His Phe Asn Val His Val                  85 90 95 Leu Pro Glu Gly Arg Leu Ala Ala Arg Trp His Asn Asn Leu Gln Ala             100 105 110 Val Ala Glu Gln Thr Arg Leu Gly Ile Pro Val Thr Val Ser Thr Asp         115 120 125 Pro Arg His Ala Phe His Glu Asn Thr Gly Ala Ser Phe Ala Ala Gly     130 135 140 His Phe Ser Gln Trp Pro Asp Ser Leu Gly Leu Ala Ala Ile Gly Asp 145 150 155 160 Thr Glu Leu Val Arg Gln Phe Ala Asp Ala Ala Arg Gln Glu Tyr Leu                 165 170 175 Ser Val Gly Ile Arg Ala Ala Leu His Pro Cys Val Asp Leu Ala Thr             180 185 190 Glu Pro Arg Trp Ala Arg Gln Leu Asn Thr Phe Gly Glu Thr Ser Gln         195 200 205 Leu Val Ser Asp Phe Thr Ala Ala Tyr Leu Asp Gly Leu Gln Gly Pro     210 215 220 Gly Gly Ala Leu Ser Ala Glu Ser Val Ala Cys Thr Thr Lys His Phe 225 230 235 240 Pro Gly Gly Gly Pro Gln Lys Asp Gly Glu Asp Ala His Phe Pro Tyr                 245 250 255 Gly Arg Glu Gln Val Tyr Thr Gly Gly Thr Phe Glu Glu His Leu Ala             260 265 270 Pro Phe Lys Val Ala Leu Glu His Lys Thr Ala Ala Met Met Pro Tyr         275 280 285 Tyr Gly Met Pro Val Asp Leu Glu Ile Asp Gly Glu Lys Ile Glu Glu     290 295 300 Val Gly Phe Gly Tyr Asn Lys Gln Ile Val Thr Gly Leu Leu Arg Glu 305 310 315 320 Gln Met Gly Phe Asp Gly Val Val Val Asp Trp Glu Leu Val Asn                 325 330 335 Asp Asn Lys Val Ala Thr Gly Gln Val Leu Pro Ala Arg Ala Trp Gly             340 345 350 Val Glu His Leu Asp Ala Pro Gly Arg Met Glu Lys Ile Ile His Ala         355 360 365 Gly Cys Asp Gln Phe Gly Gly Glu Glu Cys Pro Asp Leu Leu Val Gln     370 375 380 Leu Val Arg Glu Gly Arg Val Thr Glu Asp Arg Ile Asp Ala Ser Val 385 390 395 400 Arg Arg Leu Leu Arg Val Lys Phe Glu Leu Gly Leu Phe Asp Asp Pro                 405 410 415 Tyr Val Asp Glu Asp Ala Ala Asp Glu Ile Val Gly Arg Ala Asp Leu             420 425 430 Val Ala Ala Gly Leu Ala Ala Gln Ser Arg Ser Val Thr Val Leu Lys         435 440 445 Asn Gly Asp Val Asp Gly Ser Pro Val Leu Pro Leu Thr Gly Ser Gln     450 455 460 Arg Val Tyr Val Val Gly Met Ser Asp Glu Asp Ala Ala Arg Leu Gly 465 470 475 480 Thr Val Val Thr Asp Pro Ala Asp Ala Asp Val Ala Val Val Arg Leu                 485 490 495 Pro Ala Pro Trp Glu His Arg Asp Ser Met Phe Leu Glu Ala Trp Phe             500 505 510 His Gln Gly Ser Leu Asp Phe Ser Ala Glu Thr Val Ala Gln Val Thr         515 520 525 Glu Leu Ala Ala Gln Val Pro Val Val Leu Asp Val Met Leu Asp Arg     530 535 540 Pro Ala Ile Leu Thr Pro Leu Val Asp Val Ala Thr Ala Ile Val Gly 545 550 555 560 Thr Tyr Gly Thr Ser Asp Pro Ala Leu Val Ala Ala Leu Thr Gly Glu                 565 570 575 Val Lys Pro Glu Gly Arg Leu Pro Phe Gln Leu Pro Arg Ser Met Glu             580 585 590 Ala Val Ala Ala Ser Arg Pro Asp Val Ala Ser Asp Thr Thr Asp Pro         595 600 605 Val Phe Pro Val Gly His Gly Leu Ser Ile     610 615 <210> 2 <211> 1857 <212> DNA <213> Sanguibacter keddieii <400> 2 gtgcccactc ccctgaccac cctgaccgcc cccgacggga ccgtcttccg cgatctcgac 60 aaggacggcg tcatggcgcc gttcgaggac ccccgcgaga gcgtcgagac ccgcgtcgag 120 gacctgctcg gacgcatgaa cctcgaggag aaggcgggtc tgatgttcca gaccgtcatc 180 gagacgagcc ccgacgggac ccttgtcgag cagaccggcg cgatcagcaa gtccccgacc 240 accgtcgtgg tccaggagaa gctgctcaac cacttcaacg tgcacgtgct gcccgagggc 300 cgcctcgccg cccgctggca caacaacctg caggccgtcg ccgagcagac ccgcctgggc 360 atccccgtga ccgtctcgac cgacccgcgg cacgccttcc acgagaacac cggggcgtcc 420 ttcgcggccg ggcacttctc gcagtggccc gactccctcg gcctcgccgc gatcggcgac 480 accgagctgg tccgccagtt cgccgacgcc gcccgccagg agtacctgtc cgtgggcatc 540 cgcgcggcgc tgcacccctg cgtcgacctc gcgaccgagc cccgctgggc ccgccagctc 600 aacaccttcg gtgagacgtc ccagctggtc agcgacttca ccgccgccta cctcgacggg 660 ctccagggcc ccggcggcgc gctgagcgcc gagtcggtcg cctgcaccac caagcacttc 720 cccggcggcg gcccgcagaa ggacggcgag gacgcgcact tcccctacgg ccgcgagcag 780 gtctacaccg gagggacctt cgaggagcac ctcgcgccct tcaaggtcgc cctcgagcac 840 aagaccgccg cgatgatgcc gtactacggc atgcccgtgg acctcgagat cgacggggag 900 aagatcgagg aggtcggctt cggctacaac aagcagatcg tcaccgggct gctccgcgag 960 cagatgggct tcgacggcgt ggtcgtcacc gactgggagc tcgtcaacga caacaaggtc 1020 gcgaccggac aggtgctgcc cgcccgcgcg tggggcgtcg agcacctcga cgcaccgggg 1080 cgcatggaga agatcatcca cgccggctgc gaccagttcg gcggcgagga gtgccccgac 1140 ctgctcgtcc agctcgtccg cgagggacgc gtcaccgagg accgcatcga cgcctccgtg 1200 cgccgcctgc tccgcgtgaa gttcgagctc gggctcttcg acgaccccta tgtcgacgag 1260 gacgcggccg acgagatcgt cgggcgcgcc gacctcgtcg ccgcgggcct cgccgcgcag 1320 agccgctcgg tcaccgtgct gaagaacggc gacgtcgacg gcagccccgt cctgccgctc 1380 accggcagcc agcgcgtgta cgtcgtcggc atgtccgacg aggacgccgc ccgcctcggg 1440 accgtcgtga ccgacccggc cgacgccgac gtcgccgtcg tgcgcctccc cgccccgtgg 1500 gagcaccgcg actcgatgtt cctcgaggcc tggttccacc aggggtcgct cgacttctcc 1560 gccgagaccg tcgcgcaggt caccgagctc gccgcgcagg tgcccgtcgt cctcgacgtc 1620 atgctcgacc gccccgcgat cctcacgccg ctcgtcgacg tcgcgaccgc gatcgtcggc 1680 acctacggga cgtccgaccc ggcgctcgtc gccgcgctga ccggcgaggt caagcctgag 1740 gggcgcctgc cgttccagct gccccgttcg atggaggctg tcgcggcgtc acgcccggat 1800 gtcgcgtccg acacgaccga cccggtgttc ccggtggggc acgggctgag catctga 1857 <210> 3 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 3 ggttccgcgt ggatccccac tccctgacca ccctgacc 38 <210> 4 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 4 gatgcggccg ctcgagtcag atgctcagcc cgtgccccac 40

Claims (10)

서열번호 1로 기재된 아미노산 서열로 정의되는 진세노사이드 글리코시다제 (Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 이용하여 PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌을 전환시켜서 가용성인 마이너 사포닌을 제조하는 방법.
Using a ginsenoside glycosidase protein defined by the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, a transformant into which a vector comprising the nucleic acid encoding the protein is introduced, or a culture of the transformant A method for producing soluble minor saponins by converting saponins of the protopanaxadiol (PPD) type or the protopanaxatriol (PPT) type.
제1항에 있어서, 상기 진세노사이드 글리코시다제 단백질은 PPD 타입의 사포닌의 3번 탄소 또는 20번 탄소에 대한 선택적 가수분해능을 가지고, PPT 타입의 사포닌의 6번 또는 20번 탄소에 대한 선택적 가수분해능을 가지는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
The method according to claim 1, wherein the ginsenoside glycosidase protein has a selective hydrolysis of carbon 3 or carbon 20 of the saponin of the PPD type, selective hydrolysis of carbon 6 or 20 of the saponin of the PPT type Characterized in that it has a resolution.
제1항에 있어서, 상기 마이너 사포닌은 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 K(C-K), 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD(protopanaxadiol), 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc), 진세노사이드 Rg2 및 진세노사이드 F1으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
The compound of claim 1, wherein the minor saponin is zipenoside XVII, zipenoside LXXV, compound K (CK), ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, protopanaxadiol (PPD), compound O (CO), compound Y ( CY), compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc (C-Mc), ginsenoside Rg2 and ginsenoside F1.
제1항에 있어서, 상기 가용성인 마이너 사포닌의 제조는 진세노사이드 Rb1으로부터 지페노사이드 XVII의 전환과정, 지페노사이드 XVII로부터 지페노사이드 LXXV로의 전환과정, 지페노사이드 LXXV로부터 화합물 K(C-K)로의 전환과정, 진세노사이드 Rd로부터 진세노사이드 F2로의 전환과정, 진세노사이드 F2로부터 화합물 K(C-K)로의 전환과정, 진세노사이드 Rg3로부터 진세노사이드 Rh2로의 전환과정, 진세노사이드 Rh2로부터 진세노사이드 PPD로의 전환과정, 진세노사이드 Rb2로부터 화합물 O(C-O)로 전환과정, 화합물 O(C-O)로부터 화합물 Y(C-Y)로의 전환과정, 진세노사이드 Rc로부터 화합물 Mc1(C-Mc1)로의 전환과정, 화합물 Mc1(C-Mc1)으로부터 화합물 Mc(C-Mc)로의 전환과정, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 Rg2로의 전환과정, 진세노사이드 Re로부터 진세노사이드 F1으로 전환과정 및 진세노사이드 Rg1으로부터 진세노사이드 F1으로 전환과정으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 전환 단계를 포함하는 것인 방법.
The method of claim 1, wherein the soluble minor saponin is prepared by the process of converting ginsenoside Rb1 to zipenoside XVII, from zipenoside XVII to zipenoside LXXV, and to compound K (CK) from zipenoside LXXV. To ginsenoside Rd to ginsenoside F2, to ginsenoside F2 to compound K (CK), to ginsenoside Rg3 to ginsenoside Rh2, to ginsenoside Rh2 Conversion of Cenoside PPD, Conversion of Ginsenoside Rb2 to Compound O (CO), Conversion of Compound O (CO) to Compound Y (CY), Conversion of Ginsenoside Rc to Compound Mc1 (C-Mc1) Process, conversion of compound Mc1 (C-Mc1) to compound Mc (C-Mc), conversion of ginsenoside Re to ginsenoside Rg2, conversion of ginsenoside Re to ginsenoside F1 and The method of Jin and comprising at least one conversion step selected from the group consisting of transition to ginsenoside F1 from ginsenoside Rg1.
서열번호 1로 기재된 아미노산 서열로 정의되는 진세노사이드 글리코시다제 (Ginsenoside glycosidase) 단백질, 상기 단백질을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터가 도입된 형질전환체, 또는 상기 형질전환체의 배양물을 이용하여 PPD(protopanaxadiol) 타입 또는 PPT(protopanaxatriol) 타입의 사포닌의 체내 흡수가 용이한 형태의 가용성인 마이너 사포닌으로의 전환용 조성물.
Using a ginsenoside glycosidase protein defined by the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, a transformant into which a vector comprising the nucleic acid encoding the protein is introduced, or a culture of the transformant A composition for converting a saponin of PPD (protopanaxadiol) type or PPT (protopanaxatriol) type into soluble minor saponin which is an easily absorbed form in the body.
제5항에 있어서, 상기 마이너 사포닌은 지페노사이드 XVII, 지페노사이드 LXXV, 화합물 K(C-K), 진세노사이드 F2, 진세노사이드 Rh2, PPD(protopanaxadiol), 화합물 O(C-O), 화합물 Y(C-Y), 화합물 Mc1(C-Mc1), 화합물 Mc(C-Mc), 진세노사이드 Rg2 및 진세노사이드 F1으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
6. The compound of claim 5, wherein the minor saponin is zipenoside XVII, zipenoside LXXV, compound K (CK), ginsenoside F2, ginsenoside Rh2, protopanaxadiol (PPD), compound O (CO), compound Y ( CY), compound Mc1 (C-Mc1), compound Mc (C-Mc), ginsenoside Rg2 and ginsenoside F1.
서열번호 1로 기재된 아미노산 서열로 정의되는 진세노사이드 글리코시다제(Ginsenoside glycosidase) 단백질.
Ginsenoside glycosidase protein defined by the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
제7항의 단백질을 코딩하는 핵산.
A nucleic acid encoding the protein of claim 7.
제8항의 핵산을 포함하는 벡터.
A vector comprising the nucleic acid of claim 8.
제9항의 벡터가 도입된 형질전환체.A transformant into which the vector of claim 9 is introduced.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113481274A (en) * 2021-07-05 2021-10-08 东北师范大学 Method for preparing ginsenoside F1 by using enzymatic method and application thereof

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