KR20150073154A - Enzyme-monolithic column and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

An enzyme-monolithic column of the present invention is synthesized through a method for stably combining a large quantity of enzymes with a monolithic column made of silica material. The same is applied to various industrially utilizable enzymes and an enzyme reaction system requiring a continuous flow reaction, thereby ensuring a high enzyme activity for a long time. For example, an enzyme-monolithic column using trypsin which is a protein hydrolyzing enzyme is prepared to ensure digestion and decomposing functions of small protein molecules. Compared to a protein hydrolyzing enzyme accumulated body which has been industrially limited due to excessively low activities and stability of a protein hydrolyzing enzyme, the same can have an improved protein hydrolyzing enzyme function. Thus, the same is very likely to be industrially utilized, and a support having inexpensive costs is used so that economical problems may be resolved. Moreover, by using a column material used for a liquid chromatography (LC) device for performing a proteome analysis on an actual sample, an experiment for confirming stability by synthesizing an enzyme-monolithic column is performed. When the same is used after being directly connected to a proteome analyzing device, an automated system may be structured, and a large quantity of samples can be analyzed in a short time.

Description

효소-모노리식 컬럼 및 그 제조방법 {Enzyme-monolithic column and method for manufacturing the same}Enzyme-monolithic column and method for manufacturing same

본 발명은 효소-모노리식 컬럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 넓은 표면적을 제공할 수 있는 망상구조를 갖는 모노리식 컬럼을 통해 내부에 고정화되는 효소의 양을 극대화하고 안정화한 효소-모노리식 컬럼에 관한 것이다.The present invention relates to an enzyme-monolith column, and more particularly, to an enzyme-monolith column that maximizes the amount of an enzyme immobilized in a monolithic column having a network structure capable of providing a large surface area therein, Column. ≪ / RTI >

효소는 생명체의 화학반응을 촉진시키는 생촉매로, 아미노산 선형 생고분자의 접힘에 의해 형성되는 결합주머니를 통해 선택성이 결정된다. 효소의 선택성은 다양한 분야에서 응용되고 있으며 학문적 발전에 따라 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 실정이다. 그 예로, 제약, 정밀화학, 식품 및 세제산업, 바이오센서, 바이오정화, 바이오화학전환, 바이오디젤 생산, 프로테오믹 분석에서의 트립신 가수분해, 폴리메라아제 사슬 반응, 바이오 연료전지 등의 분야에서 연구가 진행중이다. 효소의 선택성으로 결정되는 화학 반응이 다양하여 많은 응용 가능성을 가지고 있음에도 불구하고 효소의 내 외부적 요인에 따른 구조적 변화에 의한 활성 및 안정성의 감소는 응용 가능성을 낮추는 큰 제한요소로 작용하고 있다.Enzymes are biocatalysts that catalyze the chemical reaction of organisms, and their selectivity is determined by the binding pouch formed by the folding of amino acid linear biopolymers. The selectivity of enzymes has been applied in various fields and its application range has been gradually widened according to academic progress. Examples include pharmaceuticals, fine chemicals, food and detergent industries, biosensors, biochemical conversion, biochemical conversion, biodiesel production, trypsin hydrolysis in proteomic analysis, polymerase chain reaction, and biofuel cells Research is underway. Despite the wide range of applications due to the variety of chemical reactions determined by the selectivity of enzymes, the decrease in activity and stability due to structural changes due to internal and external factors of the enzyme is a major limiting factor in lowering the applicability.

한편, 마이크론 크기의 직경을 가지고 있는 컬럼은 미세유체의 흐름 제어 및 연속 흐름 형성을 위한 연결 통로의 역할을 하는 관 구조를 가진 물질이다. 컬럼의 내부는 일반적인 흐름만을 위해 아무 처리가 되어 있지 않은 것과 부가적인 기능 수행을 위해 다양한 물질로 코팅되어 있는 것으로 분류된다. 수처리 시스템과 같이, 흐름 반응의 효율향상을 위해 단위 부피당 넓은 접촉 표면적을 제공하기위해 얇은 직경의 컬럼 다발을 다량 묶어서 사용하고 있으며, 더 높은 효율향상을 유도할 수 있도록 컬럼 내부 공간의 표면적을 늘이기 위해 컬럼 내부에 실리카 물질을 이용한 고형화된 모노리식 구조를 형성하는 연구 또한 활발히 진행되어왔다.On the other hand, a column having a diameter of micron is a material having a tube structure serving as a connection passage for flow control of microfluid and continuous flow formation. The interior of the column is categorized as being coated with various materials to perform additional functions and to have no treatment for general flow only. To improve the efficiency of flow reaction, such as a water treatment system, a large number of thin-diameter column bundles are used in order to provide a large contact surface area per unit volume. In order to increase the surface area of the internal space of the column, Studies have also been actively conducted to form a solid monolithic structure using a silica material in a column.

상술한 바와 같이, 효소는 다양한 화학 반응이 적용되는 산업 분야에 응용될 수 있는데 실제 산업 적용을 위해서는, 외부적 요인에 따른 구조적 변화에 의한 활성 및 안정성의 감소 한계를 극복해야 한다. 그러나 앞서 개발된 종래의 모노리식 컬럼에 효소를 고정하여 효소활성을 실제 화학반응에 이용하는 방법은 모두 수율이 낮을 뿐 아니라 장기간 사용할 경우 안정성이 크게 떨어지게 되어 이를 실제 시스템에 적용하기에는 곤란한 문제가 있다.As described above, enzymes can be applied to industrial fields to which various chemical reactions are applied. In order to apply them to actual industries, it is necessary to overcome limitations of reduction in activity and stability due to structural changes due to external factors. However, all of the methods of using the enzyme activity for the actual chemical reaction by fixing the enzyme in the conventional monolithic column developed above are not only low in yield, but also have a considerable deterioration in stability when used over a long period of time.

효소는 단백질의 접힘 구조에 의해 형성된 활성 주머니 부분에 의해 고유의 활성이 결정되는 생체 고분자 물질이다. 따라서, 효소는 일반적인 수용액 상에서 시간이 지남에 따라 내,외부적 영향에 의해 활성이 감소하여 지속적인 활성을 나타내는 것이 불가능하다. An enzyme is a biomolecule material whose intrinsic activity is determined by the part of the active bag formed by the folding structure of the protein. Therefore, it is impossible for the enzyme to exhibit continuous activity due to decreased activity due to internal and external influences over time in a general aqueous solution.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 첫번째 해결하려는 과제는 실리카 재질의 모노리식 컬럼에 다량의 효소를 안정적으로 결합시켜 효소-모노리식 컬럼을 준비하고, 그 예로 단백질 가수분해 효소인 트립신을 이용한 효소-모노리식 컬럼을 준비하여 단백질 소형분자의 소화(digestion) 및 분해능을 갖는 효소-모노리식 컬럼을 제공하고자 하는 것이다.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems. One of the objects of the present invention is to prepare an enzyme-monolith column by stably binding a large amount of enzyme to a monolithic column made of silica, An enzyme-monolithic column using trypsin, which is a digestive enzyme, is prepared to provide an enzyme-monolithic column having digestion and resolution of protein small molecules.

본 발명의 두번째 해결하려는 과제는 본 발명의 효소-모노리식 컬럼을 채용한 자동화된 온라인 프로테오믹 분석장치 및 시스템을 제공하고자 하는 것이다.A second object of the present invention is to provide an automated on-line proteomic analysis apparatus and system employing the enzyme-monolithic column of the present invention.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 효소코팅(enzyme coating) 기술을 이용하여 컬럼 내부에 효소를 안정화시킨 효소-모노리식 컬럼을 제안한다. In order to solve the above problems, the present invention proposes an enzyme-monolith column in which an enzyme is stabilized in a column by using an enzyme coating technique.

보다 구체적으로, 본 발명은 모노리식 컬럼 내부에 효소 고정화를 위한 다공성 구조를 만들고, 이 다공성 구조에 고정화 되는 효소의 양을 극대화하고 활성을 안정화시킴으로써, 자동화된 온라인 소화를 위해 프로테오믹 분석 장비에 사용되는 같은 규격의 컬럼을 효소-모노리식 컬럼을 제공할 수 있다. More specifically, the present invention relates to a method for preparing a porous structure for enzyme immobilization in a monolithic column, maximizing the amount of enzyme immobilized on the porous structure, stabilizing the activity, An enzyme-monolithic column can be provided with the same standard column used.

본 발명에 따른 구체예로서, 효소-모노리식 컬럼은 모노리식 컬럼 및 상기 컬럼에 결합된 효소를 포함하며, 상기 모노리식 컬럼은 그 내부에 망상구조를 갖는 것을 특징으로 한다.상기 망상구조는 컬럼 내부에 높은 표면적을 형성한다.In an embodiment of the present invention, the enzyme-monolith column includes a monolith column and an enzyme bound to the column, and the monolith column has a network structure inside the column. Thereby forming a high surface area inside.

상기 망상구조는 작용기를 통한 공유결합에 의하여 효소와 결합될 수 있다.The network can be bound to the enzyme by covalent bonding through a functional group.

상기 망상구조는 Si-O 결합구조인 것을 특징으로 한다. 이는 모노리식 컬럼이 실리카계에서 제조되는 것이므로, 통상 Si-O 망상구조를 형성하게 된다.The network structure is characterized by being a Si-O bond structure. This is because the monolithic column is produced in the silica system, and thus usually forms the Si-O network structure.

상기 망상구조에 결합된 효소들은 가교결합에 의하여 효소 집적체를 형성할 수 있다.The enzymes bound to the network can form an enzyme aggregate by cross-linking.

상기 효소는 트립신, 키모트립신, 서브틸리신, 파파인, 서몰리신, 리파아제, 페록시다아제, 티로시나아제, 라카아제, 셀룰라아제, 자일라나제, 락타아제, 유기포스포하이드롤레이즈, 콜린에스테라아제, 당산화효소, 알코올 탈수소 효소, 포도당 탈수소 효소, 및 포도당 이성화 효소로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상일 수 있다. The enzyme may be selected from the group consisting of trypsin, chymotrypsin, subtilisin, papain, sumolysin, lipase, peroxidase, tyrosinase, lacase, cellulase, xylanase, lactase, organic phosphohydrolase, cholinesterase, And may be one or more selected from the group consisting of oxidase, alcohol dehydrogenase, glucose dehydrogenase, and glucose isomerase.

상기 작용기는 효소의 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기, 또는 이미다졸기와 공유결합할 수 있는 작용기이다.The functional group is a functional group capable of covalently bonding with an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenolic group, or an imidazole group of an enzyme.

상기 효소집적체는 복수개의 작용기에 동시에 공유결합될 수 있다.The enzyme aggregate may be simultaneously covalently bonded to a plurality of functional groups.

상기 모노리식 컬럼의 내부 직경은 2 ~ 700 ㎛일 수 있다.
The inner diameter of the monolithic column may be between 2 and 700 mu m.

또한, 본 발명은, 모노리식 컬럼 내부에 효소집척체가 형성된 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing an enzyme-monolithic column in which an enzyme column is formed in a monolithic column.

상기 효소-모노리식 컬럼의 제조방법은, (1) 망상구조를 갖는 모노리식 컬럼을 준비하는 단계; (2) 상기 모노리식 컬럼의 망상구조에 작용기를 형성하는 단계; (3) 상기 모노리식 컬럼에 효소와 가교결합체를 투입하여 효소들간에 가교결합에 의한 효소집척체를 형성하는 단계를 포함한다.
The method for preparing the enzyme-monolith column comprises the steps of (1) preparing a monolithic column having a network structure; (2) forming a functional group on the network structure of the monolithic column; (3) introducing an enzyme and a cross-linking agent into the monolith column to form an enzyme aggregate by cross-linking between the enzymes.

또한, 상기 (2) 단계에서 모노리식 컬럼에 효소를 투입할 수 있다. The enzyme may be added to the monolith column in the step (2).

상기 효소는 트립신, 키모트립신, 서브틸리신, 파파인, 서몰리신, 리파아제, 페록시다아제, 티로시나아제, 라카아제, 셀룰라아제, 자일라나제, 락타아제, 유기포스포하이드롤레이즈, 콜린에스테라아제, 당산화효소, 알코올 탈수소 효소, 포도당 탈수소 효소, 및 포도당 이성화 효소로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 단백질 가수분해 효소일 수 있다.The enzyme may be selected from the group consisting of trypsin, chymotrypsin, subtilisin, papain, sumolysin, lipase, peroxidase, tyrosinase, lacase, cellulase, xylanase, lactase, organic phosphohydrolase, cholinesterase, And may be one or more protein hydrolytic enzymes selected from the group consisting of oxidase, alcohol dehydrogenase, glucose dehydrogenase, and glucose isomerase.

상기 망상구조는 Si-O 결합구조인 것을 특징으로 한다. 이는 모노리식 컬럼이 실리카계를 기본으로 하므로 통상 Si-O 결합구조를 갖는다. The network structure is characterized by being a Si-O bond structure. This is because monolithic columns are based on silica-based materials and therefore have a Si-O bond structure in general.

상기 작용기는 효소의 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기, 또는 이미다졸기와 공유결합할 수 있는 것을 특징으로 한다. The functional group can be covalently bonded to an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenolic group, or an imidazole group of an enzyme.

상기 작용기를 형성하는 단계에서 글루타르 알데히드를 첨가하면 작용기로 알데히드기가 생성될 수 있고, (3-아미노프로필)트리메톡시실란을 첨가하면 작용기로 아민기가 생성될 수 있다.When the glutaraldehyde is added in the step of forming the functional group, an aldehyde group can be generated as a functional group, and when (3-aminopropyl) trimethoxysilane is added, an amine group can be formed as a functional group.

상기 작용기는 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기, 또는 이미다졸기일 수 있다. The functional group may be an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenolic group, or an imidazole group.

상기 가교결합제는 디이소시아네이트, 디안히드라이드, 디에폭사이드, 디알데하이드, 디이미드, 1-에틸-3-디메틸 아미노프로필카보디이미드, 글루타르알데하이드, 비스(이미도 에스테르), 비스(석신이미딜 에스테르) 및 디애시드 클로라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 포함하여 사용할 수 있다.The crosslinking agent may be selected from the group consisting of diisocyanate, dianhydride, diepoxide, dialdehyde, diimide, 1-ethyl-3-dimethylaminopropylcarbodiimide, glutaraldehyde, bis (imidoesters) Esters) and diacid chlorides. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 효소-모노리식 컬럼은 DL-아미노산 광분할을 통한 L-아미노산 생산, RS-이부프로펜 광분할을 통한 R-이부프로펜 생산, 포도당의 과당 변환을 통한 이성화당 생산, 세파로스포린 C의 유기산 제거를 통한 7-아미노세파로스포린산 생산, L-알라닌, 아크릴로니트릴의 가수분해를 통한 아크릴아미드, 과당을 이용한 팔라티노즈 및 프룩토올리고당 생산, 식물유를 이용한 카카오버터 및 지방산 생산, DL-아스파라긴산의 광분할을 통한 D-아스파라긴산 생산, 액화전분을 이용한 말토올리고당 생산, 아미노산을 이용한 아스파탐 생산 등에 이용될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the enzyme-monolithic column is characterized in that it produces L-amino acid through DL-amino acid light-splitting, produces R-ibuprofen through spectroscopic separation of RS-ibuprofen, Production of 7-aminosepa sphosphoric acid through the removal of organic acids of cephalosporin C, production of palatinose and fructooligosaccharides by using L-alanine, acrylamide through hydrolysis of acrylonitrile, fructose, production of cacao butter using vegetable oil And fatty acid production, production of D-aspartic acid by light-splitting of DL-aspartic acid, production of maltooligosaccharide using liquefied starch, production of aspartame using amino acids, and the like.

본 발명의 두번째 과제를 달성하기 위하여 상술한 본 발명의 규격화된 모노리식 컬럼 기반의 본 발명에 따른 효소 모노리식 컬럼을 포함하는 프로테오믹 분석장치 및 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 프로테오믹 분석장치는 본 발명에 따른 효소 모노리식 컬럼 및 분석 장치를 포함한다.In order to achieve the second object of the present invention, there is provided a system and system for analyzing proteomics comprising an enzyme monolithic column according to the present invention based on a standardized monolithic column of the present invention. A proteomic analysis apparatus according to the present invention includes an enzyme monolithic column and an analysis apparatus according to the present invention.

상기 효소 모노리식 컬럼은 프로테오믹 분석장치에서 사용되고 있는 상용화된 컬럼을 이용하여 제조한 것으로 간단한 연결 부품를 통하여 프로테오믹 분석장치 중 상기 분석장치와 직접 연결(direct connection)이 가능하다. The enzyme monolithic column is manufactured using a commercially available column used in a proteomic analysis apparatus and can be directly connected to the analysis apparatus of the proteomic analysis apparatus through a simple connection part.

상기 분석 장치는 분석 대상 시료를 분석장치에 연결된 효소-모노리식 컬럼을 통과시킨 후, 분석장치에 직접 흘러들어가게 함으로써 자동화된 온라인 프로테오믹 분석장치로 사용이 가능하다.The analyzer can be used as an automated on-line proteomic analyzer by allowing the sample to be analyzed to pass through an enzyme-monolith column connected to the analyzer and then flowing directly to the analyzer.

본 발명의 효소-모노리식 컬럼은 효소가 모노리식 컬럼 내부에 다량의 효소를 고정화하므로 효소의 담지량과 활성을 극대화 하여 효소 반응의 효율성을 극대화 할 수 있고, 그로 인해 반응시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다.Since the enzyme-monolith column of the present invention immobilizes a large amount of enzyme in a monolithic column, it is possible to maximize the efficiency of the enzyme reaction by maximizing the loading amount and the activity of the enzyme, thereby dramatically reducing the reaction time have.

본 발명의 효소-모노리식 컬럼은 종래의 컬럼에 비하여 높은 단백질 분해능을 가질 뿐 아니라 장시간 안정성을 유지할 수 있다. 이에 따라 프로테오믹 분석장비에 사용되는 컬럼과 동일한 규격으로 제작한 본 발명에 따른 효소-모노리식 컬럼은 분석 장비에 직접 연결하여 사용하는 경우 자동화 공정이 가능하며, 이러한 자동화 공정은 단백질 분해능 안정성의 확보를 통해 컬럼의 교체 없이 많은 양의 샘플을 반복하여 분석할 수 있다는 장점을 지니며 경제성 측면에서 효율이 매우 높다고 볼 수 있다.The enzyme-monolithic column of the present invention has high protein resolution as compared with the conventional column, and can maintain long-term stability. Accordingly, the enzyme-monolithic column according to the present invention, which is manufactured to the same size as the column used in the proteomic analysis equipment, can be automated when it is directly connected to the analysis equipment. It is possible to analyze a large amount of samples repeatedly without replacing the column. Thus, the efficiency is very high in terms of economy.

나아가, 트립신 뿐만 아니라 산업적으로 응용될 수 있는 다양한 효소에도 적용이 가능하므로 연속 흐름 반응이 요구되는 효소 반응 시스템에 적용하여 장시간 높은 효소 활성을 확보할 수 있다.Furthermore, since it can be applied not only to trypsin but also to various enzymes that can be applied industrially, it can be applied to an enzyme reaction system requiring a continuous flow reaction, and high enzyme activity can be secured for a long time.

도 1은 종래의 상업적으로 구입이 가능한 실리카 컬럼을 모노리식 컬럼으로 개질하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 종래의 효소-모노리식 컬럼의 제조방법을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 효소-모노리식 컬럼의 제조방법을 나타내는 모식도이다.
도 4는 효소-모노리식 컬럼에 고정화된 단백질 가수분해 효소의 활성 및 소화 성능을 확인하기 위해 실린지, 실린지 펌프와 연결한 효소-모노리식 컬럼을 나타낸 것이다.
도 5는 EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) 샘플의 흐름속도에 따른 활성 안정성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 CA-TR/MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column)와 EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) 샘플의 온도에 따른 활성 안정성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 CA-TR/MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column) 샘플을 이용하여 모델 단백질(model protein)인 이놀라아제(enolase)를 가수분해한 결과이다.
도 8은 EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) 샘플을 이용하여 모델 단백질(model protein)인 이놀라아제(enolase)를 가수분해한 결과이다.
도 9는 효소-모노리식 컬럼을 프로테옴 분석 장비에 직접 연결한 자동화된 온라인 프로테오믹 분석 시스템을 나타내는 모식도이다.
1 is a schematic diagram showing a process for modifying a conventional commercially available silica column into a monolithic column.
2 is a schematic view showing a conventional method of producing an enzyme-monolithic column.
3 is a schematic view showing a method of producing an enzyme-monolith column according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows an enzyme-monolith column connected with a syringe and a syringe pump to confirm the activity and digestion performance of the protein hydrolase immobilized on the enzyme-monolith column.
FIG. 5 is a graph showing the activity stability of EC-TR / MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) samples according to the flow rate.
FIG. 6 is a graph showing the activity stability of CA-TR / MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column) and EC-TR / MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column)
FIG. 7 is a result of hydrolyzing a model protein, enolase, using CA-TR / MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column) samples.
FIG. 8 is a result of hydrolyzing a model protein, enolase, using EC-TR / MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) samples.
Figure 9 is a schematic diagram showing an automated on-line proteomic analysis system in which an enzyme-monolith column is directly connected to a proteomic analysis instrument.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

효소코팅기술(enzyme coating, EC)은 나노구조물질 내부에 효소를 공유결합을 통하여 부착시킨 후 가교결합제를 이용하여 부착된 효소와 단순 흡착된 효소간의 가교결합을 유도하여 효소를 고정화시키는 기술이다. 나노구조는 넓은 접촉 표면적을 가지고 있으며 물질 내외부에 효소를 고집적으로 고정화 할 수 있는 방법으로 다층 구조에 의해 효소 활성 감소를 유도하는 외부의 영향을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 효소간의 가교결합을 이용하여 효소 활성의 안정성을 극대화 시킬 수 있다. An enzyme coating (EC) is a technique for attaching an enzyme through a covalent bond within a nanostructured material, and then crosslinking the enzyme with an attached enzyme by using a crosslinking agent to immobilize the enzyme. The nanostructure has a wide contact surface area and can fix the enzyme intensively inside and outside the substance. It can reduce the external influence that induces the decrease of the enzyme activity by the multi-layered structure, The stability of the activity can be maximized.

컬럼 물질 내부에 효소 고정화를 위한 구조를 만든 모노리식 컬럼에 단백질 가수분해 효소인 트립신을 효소코팅(enzyme coating)방법을 이용하여 고정화한 효소-모노리식 컬럼은, 프로테오믹 분석 과정에서 가장 핵심 기술로 여겨지는 트립신 가수분해(trypsin digestion)과정에 반드시 필요한 단백질 가수분해 작용을 하며, 오랜기간 초기활성이 유지되는 뛰어난 안정성을 보여 재사용이 가능하다. 또한 실제 프로테오믹 분석 장치(LC-MS)에 사용되는 동일한 규격의 컬럼을 이용하여 효소-모노리식 컬럼을 제작함으로써 자동화된 온라인 소화가 가능할 것이다.
An enzyme-monolithic column, which is immobilized on a monolithic column with a structure for enzyme immobilization inside the column material, is immobilized with enzyme protease, trypsin, by an enzyme coating method, Which is essential for the trypsin digestion process, which is considered to be a protein-hydrolyzing enzyme. In addition, automated on-line extinguishing will be possible by producing an enzyme-monolithic column using the same standard column used in real-world proteomic analysis equipment (LC-MS).

[준비예][Preparation example]

모노리식 컬럼의 제조Preparation of Monolithic Columns

도 1과 같은 방법으로 모노리식 컬럼을 제조하였다. 단백질 가수분해 효소를 고정화하기 위하여 모노리식 컬럼의 내부에 효소 부착을 위한 공극을 만들어 주는 과정이다. 1M NaOH 용액을 준비된 컬럼 내부에 40℃에서 30분간 흘려준 뒤 2시간 30분 동안 숙성하였다. 이후 컬럼을 상온에서 1시간동안 증류수를 이용하여 씻어주고 다시 1M HCl 용액을 20 분간 흘려주고 1시간 동안 숙성하였다. A monolithic column was prepared in the same manner as in Fig. In order to immobilize the protein hydrolyzing enzyme, it is a process of making voids for attaching enzymes inside the monolithic column. The 1 M NaOH solution was flowed into the prepared column at 40 DEG C for 30 minutes and aged for 2 hours and 30 minutes. Then, the column was washed with distilled water for 1 hour at room temperature, and then 1 M HCl solution was flowed for 20 minutes and aged for 1 hour.

상술한 예비처리가 끝난 컬럼 내부에 공극을 형성해주기 위해 용액을 준비하였다. 용액은 10 ml의 0.01M 아세트산을 준비하여 1.06 g의 폴리에틸렌 글리콜을 녹이고, 4 ml의 테트라메톡시실란(TMOS)을 넣어 준 뒤 4 ℃에서 45 분간 교반하여 준비한다. 준비된 용액은 준비된 컬럼에 넣고 40 ℃에서 밤새 숙성하였다. A solution was prepared so as to form a void in the column subjected to the pretreatment described above. To prepare the solution, 10 ml of 0.01 M acetic acid is prepared, 1.06 g of polyethylene glycol is dissolved, 4 ml of tetramethoxysilane (TMOS) is added, and the mixture is stirred at 4 ° C for 45 minutes. The prepared solution was put in a prepared column and aged overnight at 40 ° C.

이후 컬럼 내부에 공극을 형성시켜 주기 위해 상온에서 30 분간 증류수를 흘려주고 0.01 M 암모늄 히드록사이드 용액을 120 ℃에서 3 시간, 에탄올과 HCl을 40:1로 섞은 용액을 상온에서 30분간 흘려준 후, 공기를 흘려주어 건조 시키고 330 ℃에서 밤새 건조시켰다.Thereafter, distilled water was flown at room temperature for 30 minutes to form a gap inside the column, and a solution of 0.01 M ammonium hydroxide solution at 120 ° C for 3 hours, ethanol and HCl 40: 1 was flowed at room temperature for 30 minutes , Air dried, dried at 330 ° C overnight.

형성된 공극에 효소와의 공유결합을 위한 작용기를 형성하기 위해 톨루엔에 10 % (3-아미노프로필)트리메톡시실란 용액을 준비하여 흘려준 뒤 70 ℃에서 밤새 건조시키고 충분히 세척 하여 모노리식 컬럼을 제조하였다.A 10% (3-aminopropyl) trimethoxysilane solution was prepared in toluene to form a functional group for covalent bonding to the formed pores, followed by drying at 70 ° C. overnight and thorough washing to prepare a monolithic column Respectively.

[비교예][Comparative Example]

단백질 가수분해 효소를 공유결합 고정방법(covalent attachment, CA)을 이용한 효소-모노리식 컬럼(CA-TR/MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column)) 제조Preparation of enzyme-monolithic column (CA-TR / MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column)) using covalent attachment (CA)

도2와 같이 공유결합 고정방법을 이용한 효소-모노리식 컬럼을 도4와 같이 장치 및 연결을 이용하여 컬럼 내부에 합성 용액 유체의 흐름을 유도하여 제조하였다. As shown in FIG. 2, an enzyme-monolithic column using a covalent bond fixing method was prepared by introducing a flow of a synthesis solution fluid into a column using a device and a connection as shown in FIG.

준비예에서 제조된 모노리식 컬럼과 단백질 가수분해 효소(trypsin)를 혼합하여 단백질 가수분해 효소가 공유결합된 효소-모노리식 컬럼을 합성하였다. 구체적으로 상기 제조예에서 제조된 모노리식 컬럼을 씻어 주기 위해 100 mM 인산완충액을 상온에서 30분간 흘려준 뒤, 효소와의 공유결합을 위한 작용기 형성을 위해 0.1 %의 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 용액을 100 mM 인산완충액으로 준비하여 상온에서 30분간 흘려주었다. 미 반응한 글루타르알데히드를 제거하기 위해 다시 한 번 100 mM 인산완충액을 상온에서 30분간 흘려준다. 모노리식 컬럼과 단백질 가수분해 효소와의 공유결합을 유도하기 위해 2.5 mg/ml 농도의 트립신 용액을 10분간 흘려주고 1시간 50분간 숙성하였다. 미 반응한 트립신을 제거하기 위해 100 mM 인산완충액을 상온에서 20분간 흘려준다. 100 mM Tris 완충액을 60분 동안 흘려주고, 캡핑(capping)하였다. 반응 종료 후, 남은 Tris 완충액을 제거하기 위해 100mM 인산완충액을 이용하여 20분간 씻어 주었다. 이러한 과정을 통해 제조된 단백질 가수분해 효소가 공유 결합된 모노리식 컬럼 (CA-TR/MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column))을 사용시까지 4℃에서 보관하였다. An enzyme-monolith column with covalent binding of protein hydrolytic enzymes was synthesized by mixing the monolithic column prepared in Preparation Example with proteinase (trypsin). Specifically, to wash the monolithic column prepared in the above Preparation Example, 100 mM phosphoric acid buffer was flowed at room temperature for 30 minutes. Then, 0.1% glutaraldehyde solution was added to form a functional group for covalent bonding with the enzyme 100 mM phosphate buffer, and the mixture was allowed to flow at room temperature for 30 minutes. To remove unreacted glutaraldehyde, 100 mM phosphate buffer solution is again flowed at room temperature for 30 minutes. To induce the covalent bond between the monolith column and the protein hydrolyzing enzyme, 2.5 mg / ml trypsin solution was flowed for 10 minutes and aged for 1 hour and 50 minutes. 100 mM phosphate buffer is allowed to flow at room temperature for 20 minutes to remove unreacted trypsin. 100 mM Tris buffer was flowed for 60 minutes and capped. After completion of the reaction, the remaining Tris buffer solution was washed with 100 mM phosphate buffer for 20 minutes. The covalent attachments of trypsin on monolithic column (CA-TR / MonoC) were covalently bound to the prepared protein hydrolytic enzymes.

단백질 가수분해 효소를 공유결합 후 효소코팅(enzyme coating, EC) 방법을 이용한 효소-모노리식 컬럼(EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column)) 제조Preparation of enzyme-monolithic columns (EC-TR / MonoC) using enzymatic coating (EC) after covalent binding of protein hydrolytic enzymes

도3과 같은 가교결합된 효소-모노리식 컬럼을 도4와 같은 장치 및 연결을 이용하여 컬럼 내부에 합성 용액 유체의 흐름을 유도하여 제조하였다.The cross-linked enzyme-monolith column as shown in FIG. 3 was prepared by introducing the flow of the synthesis solution fluid into the column using the apparatus and connection as shown in FIG.

도 4에 나타난 장치는 실린지 펌프, 실린지, 모노리식 컬럼, 연결 부품을 나타내는 것으로, 연결 부품을 통해 모노리식 컬럼 말단부와 실린지를 연결하고 실린지 펌프를 이용하여 모노리식 컬럼에 유체의 흐름을 유도하는데 사용되는 장치이다.4 shows a syringe pump, a syringe, a monolithic column, and a connecting part, which connects the end of the monolithic column to the syringe through a connecting part, and uses a syringe pump to flow the fluid into the monolithic column It is a device used for induction.

준비예의 모노리식 컬럼과 단백질 가수분해 효소(트립신, trypsin, TR)를 혼합하여 단백질 가수분해 효소가 공유결합 후 효소코팅(enzyme coating) 방법을 이용하여, 공유결합된 단백질 가수분해 효소, 추가로 넣어준 단백질 가수분해 효소들간의 가교결합을 형성하기 위하여 가교결합제를 첨가하여 단백질 가수분해 효소 집적체(enzyme coatings of trypsin on monolithic column, EC-TR/MonoC)를 합성하였다. 구체적으로 상기 제조예에서 제조된 모노리식 컬럼과 단백질 가수분해 효소(trypsin)를 혼합하여 단백질 가수분해 효소가 공유결합된 효소-모노리식 컬럼을 합성하였다. 구체적으로 상기 제조예에서 제조된 모노리식 컬럼을 씻어 주기 위해 100 mM 인산완충액을 상온에서 30분간 흘려준 뒤, 효소와의 공유결합을 위한 작용기 형성을 위해 0.1 %의 글루타르알데히드 용액을 100 mM 인산완충액으로 준비하여 상온에서 30분간 흘려주었다. 미 반응한 글루타르알데히드를 제거하기 위해 다시 한 번 100 mM 인산완충액을 상온에서 30분간 흘려준다. 모노리식 컬럼과 단백질 가수분해 효소와의 공유결합과 공유결합된 효소들간의 가교결합을 유도하기 위해 2.5 mg/ml 농도의 트립신에 2 ul의 25 % 글루타르알데히드 용액을 넣어 준비한 용액을 10분간 흘려주고 1시간 50분간 숙성하였다. 미 반응한 트립신을 제거하기 위해 100 mM 인산완충액을 상온에서 20분간 흘려준다. 100 mM Tris 완충액을 60분 동안 흘려주고, 캡핑 반응 종료 후, 남은 Tris 완충액을 제거하기 위해 100mM 인산완충액을 이용하여 20분간 씻어 주었다. 이러한 과정을 통해 제조된 단백질 가수분해 효소가 코팅된 모노리식 컬럼 (EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column))은 4℃에서 보관하여 활성의 감소 없이 사용시까지 보관하였다. Preparative monolithic column and protein hydrolytic enzyme (trypsin, trypsin, TR) were mixed and protein hydrolytic enzyme was added by covalent binding enzyme coating method, covalently bonded protein hydrolytic enzyme The enzyme coatings of trypsin on monolithic column (EC-TR / MonoC) were synthesized by adding cross-linking agent to form cross-linking between quasi-proteolytic enzymes. Specifically, an enzyme-monolithic column in which a protein hydrolase was covalently bonded was synthesized by mixing the monolithic column prepared in the above Production Example with a protein hydrolyzing enzyme (trypsin). Specifically, to wash the monolithic column prepared in the above preparation example, 100 mM phosphoric acid buffer was flown at room temperature for 30 minutes. Then, 0.1% glutaraldehyde solution was added to 100 mM phosphoric acid to form a functional group for covalent bonding with the enzyme Was prepared as a buffer solution and allowed to flow at room temperature for 30 minutes. To remove unreacted glutaraldehyde, 100 mM phosphate buffer solution is again flowed at room temperature for 30 minutes. To induce the covalent bond between monolithic column and protein hydrolytic enzyme and cross-linking between covalently bound enzymes, 2 μl of 25% glutaraldehyde solution was added to trypsin at a concentration of 2.5 mg / ml, And matured for 1 hour and 50 minutes. 100 mM phosphate buffer is allowed to flow at room temperature for 20 minutes to remove unreacted trypsin. After completion of the capping reaction, 100 mM Tris buffer solution was flowed for 60 minutes, and washed with 100 mM phosphate buffer solution for 20 minutes to remove remaining Tris buffer solution. The monolithic column (EC-TR / MonoC) coated with the protein hydrolytic enzyme prepared by this process was stored at 4 ° C and stored until used without any decrease in activity.

활성측정
Active measurement

*단백질 가수분해 효소를 공유결합 고정방법(covalent attachment, CA)을 이용한 효소-모노리식 컬럼(CA-TR/MonoC (covalent attachments of trypsin on monolithic column))과 단백질 가수분해 효소를 공유결합 후 효소코팅(enzyme coating, EC) 방법을 이용한 효소-모노리식 컬럼(EC-TR/MonoC (enzyme coatings of trypsin on monolithic column))의 활성을 도4와 같은 장치 및 연결을 이용하여 컬럼 내부에 반응용액 유체 흐름을 유도하고, 반응한 용액을 UV/Vis-분광광도계 (ultraviolet/visible spectrophotometer, Shimadzu UV-2450)를 이용하여 측정하였다. * Protein hydrolase is covalently attached to enzyme-monolith column (covalent attachments of trypsin on monolithic column) using covalent attachment (CA) (enzyme coatings of trypsin on monolithic column) using an enzyme coating (EC) method using an apparatus and a connection as shown in FIG. 4, and the activity of the enzyme-monolith column (EC-TR / And the reacted solution was measured using an ultraviolet / visible spectrophotometer (Shimadzu UV-2450).

구체적으로 4℃에서 보관 중이던 CA-TR/MonoC과 EC-TR/MonoC을 10 mM 인산완충액을 이용하여 씻어 주었다. 반응 용액으로 Nα -벤조일-L-아르기닌 4-니트로아닐리드 히드로클로라이드(BAPNA)을 준비하며 이때의 용액 조성은 10 mg의 BAPNA를 디메틸포름아미드(DMF)에 용해시켜 사용한다. 이렇게 만들어진 용액을 실린지 펌프를 이용하여 효소-모노리식 컬럼 내부에 흘려주어 단백질 가수분해 효소의 활성을 확인한다. Nα-벤조일-L-아르기닌 4-니트로아닐리드 히드로클로라이드는 단백질 가수분해 효소에 의해 4-니트로아닐리드로 분해가 되며, 분해된 4-니트로아닐리드는 흡광영역 410nm에서 검출이 되는 물질로, 반응이 진행될수록 흡광도가 증가한다. Specifically, CA-TR / MonoC and EC-TR / MonoC, which were stored at 4 ° C, were washed with 10 mM phosphate buffer. N α -benzoyl-L-arginine 4-nitroanilide hydrochloride (BAPNA) is prepared as a reaction solution by dissolving 10 mg of BAPNA in dimethylformamide (DMF). The resulting solution is poured into an enzyme-monolith column using a syringe pump to confirm the activity of the protein hydrolyzing enzyme. N-benzoyl-L-arginine 4-nitroanilide hydrochloride is decomposed into 4-nitroanilide by a protein hydrolyzing enzyme, and the decomposed 4-nitroanilide is a substance which is detected in the light absorption region at 410 nm. As the reaction progresses The absorbance increases.

도 5는 EC-TR/MonoC 샘플의 활성을 측정한 결과를 그래프로 나타낸 것이다. Fig. 5 is a graph showing the results of measuring the activity of the EC-TR / MonoC sample.

열안정성 측정Measurement of thermal stability

CA-TR/MonoC과 EC-TR/MonoC의 열안정성을 확인하기 위해 고온 처리후 도4와 같은 장치 및 연결을 이용하여 컬럼 내부에 유체 흐름을 유도하고, 반응 용액을 UV/Vis-분광광도계 (ultraviolet/visible spectrophotometer, Shimadzu UV-2450)를 이용하여 측정하였다.In order to confirm the thermal stability of CA-TR / MonoC and EC-TR / MonoC, after high-temperature treatment, fluid flow was induced inside the column using the apparatus and connection as shown in FIG. 4, and the reaction solution was measured with a UV / Vis spectrophotometer ultraviolet / visible spectrophotometer, Shimadzu UV-2450).

상기 실시예 1, 2를 통해 제조된 효소-모노리식 컬럼을 40℃, 50℃에서 열처리를 한 뒤 활성을 측정하고 다시 열처리를 하는 방법으로 열안정성을 확인하였다. 구체적으로 두 종류의 효소-모노리식 컬럼을 동일한 시간동안 동일한 온도의 오븐에 넣고 물 중탕 방법으로 열처리를 해준 뒤 수세 후 활성을 확인하였으며, 활성을 확인한 컬럼은 다시 한 번 수세 후, 열처리를 해 주는 방법을 반복 하였다.The enzyme-monolith column prepared in Examples 1 and 2 was heat-treated at 40 ° C and 50 ° C, and its activity was measured and then heat-treated again to confirm the thermal stability. Specifically, two kinds of enzyme-monolithic columns were placed in an oven at the same temperature for the same period of time, and heat treatment was performed by water bath method. After washing, the activity was confirmed. The column which had been confirmed to be active was washed once, The method was repeated.

도 6은 두 샘플의 열적 안정성을 나타내는 그래프로, CA-TR/MonoC 샘플은 40℃와 50℃ 조건에서 모두 5일 미만의 활성 반감기를 나타낸 반면 EC-TR/MonoC 샘플은 두 온도조건에서 지속적인 열안정성을 나타내었다.FIG. 6 is a graph showing the thermal stability of two samples, wherein the CA-TR / MonoC sample exhibited an active half-life of less than 5 days at both 40 ° C and 50 ° C conditions, while the EC- Stability.

단백질 가수분해능 측정Measurement of protein hydrolysis capacity

CA-TR/MonoC과 EC-TR/MonoC의 단백질 가수분해 성능은 모델 단백질 가수분해 (model protein digestion, enolase)를 통해 확인하였다.Protein hydrolysis of CA-TR / MonoC and EC-TR / MonoC was confirmed by model protein digestion (enolase).

도 7, 8에서 확인할 수 있듯이, 효소 모노리식 컬럼을 이용하여 모델 단백질 가수분해 실험을 진행하였을 때, CA-TR/MonoC 샘플은 9 %의 protein coverage 값을 나타내었고, EC-TR/MonoC 샘플은 16 %의 protein coverage 값을 나타내었다. As shown in FIGS. 7 and 8, when the model protein hydrolysis experiment was performed using the enzyme monolith column, the CA-TR / MonoC sample showed a protein coverage value of 9% and the EC-TR / MonoC sample 16% protein coverage.

Claims (13)

그 내부가 망상구조이고, 상기 망상구조가 작용기를 보유한 모노리식 컬럼; 및
상기 망상구조의 작용기에 결합된 효소;를 포함하는 효소-모노리식 컬럼.
A monolithic column having a network structure in which the network structure has a functional group; And
An enzyme bound to the functional group of the network structure; and an enzyme-monolith column.
제1항에 있어서, 상기 망상구조는 Si-O 결합구조인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼.The enzyme-monolith column according to claim 1, wherein the network structure is a Si-O bond structure. 제1항에 있어서, 상기 망상구조의 작용기에 결합된 효소들은 가교결합에 의하여 효소 집적체를 형성하는 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼.The enzyme-monolith column according to claim 1, wherein the enzyme bound to the functional group of the network forms an enzyme aggregate by crosslinking. 제1항에 있어서, 상기 효소는 트립신, 키모트립신, 서브틸리신, 파파인, 서몰리신, 리파아제, 페록시다아제, 티로시나아제, 라카아제, 셀룰라아제, 자일라나제, 락타아제, 유기포스포하이드롤레이즈, 콜린에스테라아제, 당산화효소, 알코올 탈수소 효소, 포도당 탈수소 효소 및 포도당 이성화 효소로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼.The method of claim 1, wherein the enzyme is selected from the group consisting of trypsin, chymotrypsin, subtilisin, papain, sumolysin, lipase, peroxidase, tyrosinase, lacase, cellulase, xylanase, lactase, Wherein the enzyme-monolith column is one or more selected from the group consisting of lysolecithin, cholinesterase, glucose oxidase, alcohol dehydrogenase, glucose dehydrogenase, and glucose isomerase. 제1항에 있어서, 상기 작용기는 상기 효소의 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기 또는 이미다졸기과 공유결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼. The enzyme-monolith column according to claim 1, wherein the functional group can be covalently bonded to an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenol group or an imidazole group of the enzyme. 제5항에 있어서, 상기 작용기는 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기 및 이미다졸기로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼. 6. The enzyme-monolith column according to claim 5, wherein the functional group is at least one selected from the group consisting of an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenol group and an imidazole group. (1) 망상구조를 갖는 모노리식 컬럼을 준비하는 단계;
(2) 상기 모노리식 컬럼의 망상구조에 작용기를 형성하는 단계;
(3) 상기 작용기가 형성된 모노리식 컬럼에 효소를 투입하는 단계; 및
(4) 상기 모노리식 컬럼에 효소와 가교결합제를 투입하여 효소들간에 가교결합에 의한 효소집적체를 형성하는 단계;
를 포함하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법.
(1) preparing a monolithic column having a network structure;
(2) forming a functional group on the network structure of the monolithic column;
(3) introducing the enzyme into the monolith column in which the functional group is formed; And
(4) introducing an enzyme and a crosslinking agent into the monolith column to form an enzyme aggregate by cross-linking between enzymes;
≪ / RTI > wherein the enzyme-monolith column is an enzyme-monolith column.
제7항에 있어서, 상기 (2) 단계는
2-1) 상기 모노리식 컬럼의 망상구조에 작용기를 형성하는 단계; 및
2-2) 상기 모노리식 컬럼에 효소를 투입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법.
The method of claim 7, wherein the step (2)
2-1) forming a functional group on the network structure of the monolithic column; And
2-2) introducing the enzyme into the monolithic column.
제7항에 있어서, 상기 효소는 트립신, 키모트립신, 서브틸리신, 파파인, 서몰리신, 리파아제, 페록시다아제, 티로시나아제, 라카아제, 셀룰라아제, 자일라나제, 락타아제, 유기포스포하이드롤레이즈, 콜린에스테라아제, 당산화효소, 알코올 탈수소 효소, 포도당 탈수소 효소 및 포도당 이성화 효소로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법. 8. The method of claim 7, wherein the enzyme is selected from the group consisting of trypsin, chymotrypsin, subtilisin, papain, suramolysin, lipase, peroxidase, tyrosinase, lacase, cellulase, xylanase, Wherein the enzyme is one or more selected from the group consisting of cholesterol, cholinesterase, glucose oxidase, alcohol dehydrogenase, glucose dehydrogenase and glucose isomerase. 제7항에 있어서, 상기 망상구조는 Si-O 결합구조인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법. The method according to claim 7, wherein the network structure is a Si-O bond structure. 제7항에 있어서, 상기 가교결합제는 디이소시아네이트, 디안히드라이드, 디에폭사이드, 디알데하이드, 디이미드, 1-에틸-3-디메틸 아미노프로필카보디이미드, 글루타르알데하이드, 비스(이미도 에스테르), 비스(석신이미딜 에스테르) 및 디애시드 클로라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법. The method of claim 7, wherein the crosslinking agent is selected from the group consisting of diisocyanate, dianhydride, diepoxide, dialdehyde, diimide, 1-ethyl-3- dimethylaminopropylcarbodiimide, glutaraldehyde, bis (imidoesters) , Bis (succinimidyl ester), and diacid chloride. The method of producing an enzyme-monolith column according to claim 1, 제7항에 있어서, 상기 작용기는 효소의 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기 또는 이미다졸기와 공유결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법.The method for producing an enzyme-monolith column according to claim 7, wherein the functional group is covalently bonded to an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenolic group or an imidazole group of an enzyme How to. 제7항에 있어서, 상기 작용기는 아미노기, 카르복시기, 알데히드기, 싸이올기, 쓰래오닌기, 인돌기, 페놀릭기 및 이미다졸기로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 효소-모노리식 컬럼을 제조하는 방법.The method for producing an enzyme-monolith column according to claim 7, wherein the functional group is at least one selected from the group consisting of an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, a thiol group, a threonine group, an indole group, a phenol group and an imidazole group How to.
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