KR20230058757A - Method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase from Paenibacillus baekrokdamisoli - Google Patents

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KR20230058757A
KR20230058757A KR1020210142330A KR20210142330A KR20230058757A KR 20230058757 A KR20230058757 A KR 20230058757A KR 1020210142330 A KR1020210142330 A KR 1020210142330A KR 20210142330 A KR20210142330 A KR 20210142330A KR 20230058757 A KR20230058757 A KR 20230058757A
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allulose
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박창수
김상진
최민수
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대구가톨릭대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a producing method of D-allose from D-allulose using an L-rhamnose isomerase derived from Paenibacillus baekrokdamisoli. According to the producing method of the present invention, allose can be mass-produced from allulose safely and with high efficiency by using a microbial-derived L-rhamnose isomerase. The produced allulose can be very useful in various fields, not only in low-calorie sweetener industries but also as a material for health foods, medicine, and cosmetics. The producing method of D-allose is provided which comprises a step of reacting D-allulose and an L-rhamnose isomerase derived from Paenibacillus baekrokdamisoli.

Description

패니바실러스 백록다미솔리 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 이용한 D-알룰로오스로부터 D-알로스를 생산하는 방법{Method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase from Paenibacillus baekrokdamisoli}Method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase from Paenibacillus baekrokdamisoli}

본 발명은 패니바실러스 백록다미솔리 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 이용한 D-알룰로오스로부터 D-알로스를 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase derived from Fenibacillus whiterhodamisoly.

비만의 원인으로 지목되고 있는 설탕 및 과당을 대신 사용하기 위한 대체 감미료 시장이 최근 지속적으로 성장하고 있다. 그러나, 대체 감미료(올리고당, 당알코올, 유사 감미료 등)는 기존의 설탕 또는 과당 맛과 물성의 차이가 있어, 제한적으로 활용되고 있는 실정이다. The market for alternative sweeteners to replace sugar and fructose, which have been pointed out as causes of obesity, has recently been continuously growing. However, alternative sweeteners (oligosaccharides, sugar alcohols, similar sweeteners, etc.) have differences in physical properties from those of conventional sugar or fructose, and thus are limited in use.

한편, 일본에서는 희소당이 포함된(약 15%) 시럽이 선풍적인 인기를 끌면서 대기업을 중심으로 시럽, 음료, 제과, 제빵, 간장 등의 분야에서, 설탕을 대체할 수 있는 당질 감미료가 폭넓게 사용되고 있다. 포도당(D-glucose)의 3번 탄소 에피머(epimer)로서, 알룰로오스(allulose)의 이성질체인 희소성 단당류로 알려져 있는 D-알로스(D-allose)는 자연계에 극소량 존재하는 희소성 천연 당질 중 하나이며, 감미는 보유하고 있지만 칼로리는 설탕과 비교하여 매우 낮은 당질로서 향후 대체감미료로서 매우 높은 주목을 받을 수 있는 소재로 예상된다. 또한, 알로스는 암세포의 증식을 저해하는 특성이 있기 때문에 항암물질로 사용되고, 허혈작용으로 인한 장기 손상을 억제하는 기능도 가지기 때문에 장기보존액으로도 사용될 수 있다. 그리고, 알로스는 분절된 호중성 백혈구의 형성을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 혈소판의 감소도 억제하는 기능을 나타내는 것으로 보고되어 있어, 현재 의학적으로 매우 주목을 받는 희소성 당류 중 하나이다. 이와 같은 높은 이용 가치가 있음에도, 알로스는 자연계에는 극히 미량만이 존재하기 때문에 효과적으로 의약적 응용 분야에 공급되기 위해서는 알로스를 충분한 양으로 확보하는 것이 필요하다. 또한 지금까지 알로스는 주로 화학적인 합성 방법에 의해서만 생산되어 왔다. 그러나 알로스의 화학적 합성 방법은 그 생산 과정에 있어 여러 가지 심각한 문제점을 가진다. 실제로 고온 및 고압을 요구하는 작업 환경 상의 위험성, 화학적 반응 후 부가적인 당류의 생성, 이로 인한 복잡한 알로스의 분리 및 정제 과정 그리고 이 과정에서 생성되는 화학적 폐기물로 인한 환경오염 문제 등이 유발되고 있다. Meanwhile, in Japan, as syrup containing rare sugars (about 15%) has gained sensational popularity, saccharide sweeteners that can replace sugar are widely used in the fields of syrups, beverages, confectionery, baking, and soy sauce, mainly by large companies. there is. As the 3rd carbon epimer of glucose (D-glucose), D-allose, known as a rare monosaccharide that is an isomer of allulose, is one of the rare natural saccharides that exist in extremely small amounts in nature. It is one, and it has sweetness, but its calories are very low compared to sugar, and it is expected to be a material that can receive very high attention as an alternative sweetener in the future. In addition, allose is used as an anti-cancer substance because it has the property of inhibiting the proliferation of cancer cells, and because it has the function of inhibiting organ damage due to ischemic action, it can also be used as an organ preservation solution. In addition, allose has been reported to inhibit the formation of segmented neutrophils as well as the reduction of platelets, and thus is one of the rare saccharides currently receiving medical attention. Although allose has such a high useful value, it is necessary to secure allose in a sufficient amount in order to effectively supply it to the field of medicine because only a very small amount exists in nature. Also, until now, allose has been mainly produced only by chemical synthesis. However, the chemical synthesis method of allose has several serious problems in the production process. In fact, problems in the working environment requiring high temperature and high pressure, generation of additional saccharide after chemical reaction, complex separation and purification process of allose, and environmental pollution due to chemical waste generated in this process are caused.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 환경 친화적이며 높은 특이성으로 당을 효율적으로 생산할 수 있는 방법으로서 미생물에 의해 발현되는 효소를 이용하여 알로스를 고수율로 얻는 생물학적 생산 방법이 연구되었다. 구체적으로 슈도모나스 슈체리(Pseudomonas stutzeri), 바실러스 팔리두스(Bacillus pallidus), 써모언에어로박테리움 사카롤라이티쿰(Thermoanaerobacterium saccharolyticum), 칼디셀룰로시럽터 사카롤라이티쿠스(Caldicellulosiruptor saccharolyticus) 및 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) 유래의 L-람노스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)가 알로스 생산 반응에 사용될 수 있음이 보고된 바 있다.In order to solve these problems, a biological production method for obtaining allose in high yield using an enzyme expressed by microorganisms has been studied as an environment-friendly method capable of efficiently producing sugar with high specificity. Specifically, Pseudomonas stutzeri, Bacillus pallidus , Thermoanaerobacterium saccharolyticum , Caldicellulosiruptor saccharolyticus , and Bacillus subtilis ( It has been reported that L-rhamnose isomerase derived from Bacillus subtilis can be used for an allose production reaction.

알로스의 생산방법 관련 기술로는 한국등록특허 제1998477호에 클로스트리디움 스터코라리움 유래 엘-람노스 이성화효소 변이체 및 이를 이용한 알룰로스로부터 알로스의 생산방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1841267호에 라이보스-5-인산 이성화효소, 이의 제조방법 및 이를 이용한 알로스의 제조방법이 되어 있으나, 본 발명의 패니바실러스 백록다미솔리 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 이용한 D-알룰로오스로부터 D-알로스를 생산하는 방법에 대해 개시된 바 없다. As a technology related to the production method of allose, Korean Patent No. 1998477 discloses an L-rhamnose isomerase variant derived from Clostridium stuccolarium and a method for producing allose from allulose using the same, and Korean Patent No. No. 1841267 discloses a ribose-5-phosphate isomerase, a method for producing the same, and a method for producing allose using the same. There is no disclosure of a method for producing D-allose from

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 이용하여 반응 온도는 55~65℃이고, 반응 pH는 7.5~8.5인 조건에서 D-알룰로오스로부터 D-알로스를 효과적으로 생산할 수 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been derived from the above needs, and the present invention consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) Using L-rhamnose isomerase derived from L-rhamnose isomerase, D-allose can be effectively produced from D-allulose under the conditions of a reaction temperature of 55 to 65 ° C and a reaction pH of 7.5 to 8.5. By confirming that there is, the present invention was completed.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 D-알룰로오스(D-allulose) 및 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 반응시키는 단계를 포함하는 D-알로스(D-allose)의 생산방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is D- allulose (D-allulose) and Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) It provides a method for producing D-allose comprising the step of reacting the derived L-rhamnose isomerase.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 포함하는 D-알로스(D-allose) 생산용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) Provided is a composition for producing D-allose containing a derived L-rhamnose isomerase.

본 발명은 패니바실러스 백록다미솔리 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 이용한 D-알룰로오스로부터 D-알로스를 생산하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법은 미생물 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 사용함으로써 안전하면서도 높은 효율로 알룰로오스로부터 알로스를 대량 생산할 수 있으며, 이렇게 생산된 알룰로스는 저칼로리 감미료 산업 뿐만 아니라 건강식품, 의약, 화장품 등의 소재로 다양한 분야에 매우 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase derived from Panibacillus baekrhamnose isomerase, and the method of the present invention relates to a microorganism-derived L-rhamnose isomerase It is possible to mass-produce allulose from allulose safely and with high efficiency by using, and the allulose produced in this way can be used very usefully in various fields as a material for health food, medicine, and cosmetics as well as the low-calorie sweetener industry. .

도 1은 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase) 유전자 단편 증폭을 위한 PCR 결과이다. M: 사이즈 마커.
도 2는 패니바실러스 백록다미솔리 유래의 L-람노오스 이성질화 효소 및 pET-28a(+)를 포함한 재조합 벡터 pET-PBRI을 제조하여 대장균에 형질전환시킨 후 이로부터 L-람노오스 이성질화 효소 유전자 단편을 확인한 결과이다. M: 사이즈 마커, 1: L-람노오스 이성질화 효소 및 pET-28a(+)를 포함한 재조합 벡터 pET-PBRI.
도 3은 패니바실러스 백록다미솔리 유래의 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 발현을 확인한 결과이다. M: 사이즈 마커, 1: 미정제된 재조합 L-람노오스 이성질화 효소, 2: 정제된 L-람노오스 이성질화 효소.
도 4는 D-알로스의 생산에 있어서, 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 금속이온인 Mn2+의 최적 농도를 비교한 결과이다.
도 5는 D-알로스의 생산에 있어서, pH에 따른 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 활성을 비교한 결과이다.
도 6은 D-알로스의 생산에 있어서, 온도에 따른 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 활성을 비교한 결과이다.
도 7은 D-알로스의 생산에 있어서, 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 온도 안정성을 확인한 결과이다.
도 8은 D-알로스의 생산에 있어서, D-알룰로오스의 농도가 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소에 의한 D-알로스의 생산에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 9는 D-알로스의 생산에 있어서, 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 농도가 D-알룰로오스로부터 D-알로스의 생산에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 10은 D-알로스의 생산에 있어서, 패니바실러스 백록다미솔리 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소 및 D-알룰로오스의 최적 반응 시간을 확인한 결과이다. A: 반응 시간에 따른 알룰로오스로부터 알로스 전환율, B: 반응 시간에 따른 D-알로스 생산량.
1 is Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) This is a PCR result for amplifying the derived L-rhamnose isomerase gene fragment. M: Size marker.
Figure 2 is Panibacillus baekrokudamisolii This is the result of confirming the L-rhamnose isomerase gene fragment from the recombinant vector pET-PBRI containing the derived L-rhamnose isomerase and pET-28a(+) was prepared and transformed into E. coli. M: size marker, 1: recombinant vector pET-PBRI containing L-rhamnose isomerase and pET-28a(+).
Figure 3 is the result of confirming the expression of the recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fanibacillus whiterhodamisolii. M: size marker, 1: unpurified recombinant L-rhamnose isomerase, 2: purified L-rhamnose isomerase.
4 is a result of comparing the optimum concentration of Mn 2+ , which is the optimum metal ion, of the recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fennibacillus baekrhodamisoli in the production of D-allose.
5 is a result of comparing the activities of recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fanibacillus whiterhodamisolyi according to pH in the production of D-allose.
6 is a result of comparing the activity of recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fanibacillus whiterhodamisolyi according to temperature in the production of D-allose.
7 is a result of confirming the temperature stability of the recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fanibacillus whiterhodamisolii in the production of D-allose.
8 is a result of confirming the effect of the concentration of D-allulose on the production of D-allose by the recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fenibacillus whiterhodamisolii in the production of D-allose.
FIG. 9 shows the results of confirming the effect of the concentration of the recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fennibacillus whiterhodamisoly on the production of D-allose from D-allulose in the production of D-allose.
10 is a result of confirming the optimal reaction time of D-allulose and recombinant L-rhamnose isomerase derived from Fenibacillus whiterhodamisoly in the production of D-allose. A: Conversion rate of allulose from allulose with reaction time, B: D-allose production with reaction time.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 D-알룰로오스(D-allulose) 및 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 반응시키는 단계;를 포함하는 D-알로스(D-allose)의 생산방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is D- allulose (D-allulose) and Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) It provides a method for producing D-allose, including the step of reacting the derived L-rhamnose isomerase.

본 발명의 D-알로스(D-allose)의 생산방법에서, 상기 L-람노오스 이성질화 효소는 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 L-람노오스 이성질화 효소의 범위는 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 단백질 및 상기 단백질의 기능적 동등물을 포함한다. "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 1로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 1로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 생리 활성을 나타내는 단백질을 말한다.In the method for producing D-allose of the present invention, the L-rhamnose isomerase is characterized in that it consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. The scope of the L-rhamnose isomerase according to the present invention includes a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and functional equivalents of the protein. "Functional equivalent" means at least 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more sequence homology with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 as a result of addition, substitution or deletion of amino acids. It refers to a protein that exhibits substantially the same physiological activity as the protein represented by SEQ ID NO: 1.

상기 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 효소 농도는 90~110 U/ml, 바람직하게는 104 U/ml일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The optimal enzyme concentration of the L-rhamnose isomerase may be 90 to 110 U/ml, preferably 104 U/ml, but is not limited thereto.

또한, 상기 반응 온도는 55~65℃이고, 반응 pH는 7.5~8.5일 수 있으며, 바람직하게는 반응 온도는 60℃이고, 반응 pH는 8.0일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the reaction temperature may be 55 to 65 ° C, the reaction pH may be 7.5 to 8.5, preferably the reaction temperature may be 60 ° C, and the reaction pH may be 8.0, but is not limited thereto.

또한, 상기 효소 반응은 0.3~2mM Mn2+ 조건하에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 0.5mM Mn2+ 조건하에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the enzymatic reaction may be performed under 0.3-2mM Mn 2+ conditions, preferably under 0.5mM Mn 2+ conditions, but is not limited thereto.

또한, 상기 D-알룰로오스의 농도는 10%(w/v) 내지 60%(w/v)일 수 있으며, 바람직하게는 상기 D-알룰로오스의 농도는 45%(w/v) 내지 55%(w/v)일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50%(w/v)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the concentration of the D-allulose may be 10% (w / v) to 60% (w / v), preferably the concentration of the D- allulose is 45% (w / v) to It may be 55% (w/v), more preferably 50% (w/v), but is not limited thereto.

또한, 상기 반응은 1시간 내지 6시간 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 상기 반응은 2시간 내지 5시간 동안 수행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the reaction may be carried out for 1 hour to 6 hours, preferably the reaction may be carried out for 2 hours to 5 hours, and more preferably for 3 hours, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 포함하는 D-알로스(D-allose) 생산용 조성물을 제공한다.The present invention also consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) Provided is a composition for producing D-allose containing a derived L-rhamnose isomerase.

본 발명의 D-알로스 생산용 조성물에서, 상기 L-람노오스 이성질화 효소의 기질은 D-알룰로오스(D-allulose)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the composition for producing D-allose of the present invention, the substrate of the L-rhamnose isomerase may be D-allulose, but is not limited thereto.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples. These examples are only for explaining the present invention in more detail, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 패니바실러스 백록다미솔리(Example 1. Fanibacillus baekrhodamisolii ( Paenibacillus baekrokdamisoliPaenibacillus baekrokdamisoli )) KCTC 33723 유래 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase) 유전자(WP_125653350.1) PCR 증폭PCR amplification of L-rhamnose isomerase gene (WP_125653350.1) derived from KCTC 33723

패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase) 유전자를 증폭하기 위한 PCR 조건으로 전변성(preheat) 95℃, 5분간; 변성(denaturation) 95℃, 1분간; 결합(annealing) 55℃, 30초간; 및 신장(extension) 72℃, 1분간의 과정을 총 30회 반복 수행하였으며, PCR 증폭 단편을 1.5% 아가로오스 겔(agarose gel)에서 전기영동하여 확인하였다. 그 결과, L-람노오스 이성질화 효소 유전자(1.2Kb)가 발현된 것을 확인하였다(도 1).Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) PCR conditions for amplifying the derived L-rhamnose isomerase gene were preheated at 95° C. for 5 minutes; Denaturation 95° C. for 1 minute; annealing 55° C. for 30 seconds; and extension (extension) 72 ℃, 1 minute was repeated a total of 30 times, the PCR amplified fragment was confirmed by electrophoresis on a 1.5% agarose gel (agarose gel). As a result, it was confirmed that the L-rhamnose isomerase gene (1.2Kb) was expressed (FIG. 1).

실시예 2. 패니바실러스 백록다미솔리(Example 2. Fanibacillus baekrondamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoliPaenibacillus baekrokdamisoli )) KCTC 33723 유래 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase) 유전자(WP_125653350.1) 단편과 pET-28a(+) 벡터와의 클로닝Cloning of L-rhamnose isomerase gene (WP_125653350.1) fragment derived from KCTC 33723 with pET-28a(+) vector

pET-28a(+) 플라스미드 20㎕를 제한효소 Nde I 및 Xho I로 37℃에서 4시간 동안 처리 후 자가 결찰(self ligation)을 방지하기 위해 CIAP(calf intestinal alkaline phosphatase) 1㎕를 주입 후 동일온도에서 1시간 동안 추가적으로 처리하였다. 그리고 확보된 pET-28a(+) 벡터 및 L-람노오스 이성질화 효소 단편의 결찰(ligation)을 위하여 pET-28a(+) 벡터, L-람노오스 이성질화 효소 단편 및 T4 DNA 리가아제(ELPIS, Deajeon, Korea)를 16℃에서 14시간 동안 반응시켜, L-람노오스 이성질화 효소가 포함된 pET-PBRI 벡터를 구축하였다. 그런 다음 숙주 세포인 대장균(E. coli) BL21(DE3)와 pET-PBRI 벡터를 MicroPulserTM 전기천공기(MicroPulser electroporator, California, U.S.A.)를 사용하여 형질전환하고 카나마이신(40㎍/㎖)이 함유된 LB 고체배지에 도말 후 37℃에서 24시간 도말배양하였다. 그리고 배지 상의 콜로니를 단리하여 카나마이신(40㎍/㎖)이 함유된 20㎖의 LB 액체배지에 37℃에서 24시간 재배양 후 Exprep 플라스미드 SV 키트(GeneAll, Deajeon, Korea)를 이용하여 pET-PBRI 벡터를 추출하였다. 추출한 pET-PBRI 벡터를 제한효소 Nde I 및 Xho I로 37℃에서 4시간 동안 처리한 후, 1.5% 아가로오스 겔 상에서 L-람노오스 이성질화 효소 유전자 단편(1.2Kb)을 확인하였다(도 2).After treating 20 μl of pET-28a(+) plasmid with restriction enzymes Nde I and Xho I at 37°C for 4 hours, injecting 1 μl of CIAP (calf intestinal alkaline phosphatase) to prevent self-ligation, the same temperature was further treated for 1 hour. And the secured pET-28a(+) vector and L-rhamnose isomerase For ligation of the fragment, pET-28a(+) vector, L-rhamnose isomerase fragment and T4 DNA ligase (ELPIS, Deajeon, Korea) were reacted at 16°C for 14 hours, and L-rhamnose A pET-PBRI vector containing isomerase was constructed. Then, host cells, E. coli BL21 (DE3) and the pET-PBRI vector were transformed using a MicroPulser TM electroporator (MicroPulser electroporator, California, USA) and LB containing kanamycin (40 μg/ml). After smearing on a solid medium, the culture was smeared at 37 ° C. for 24 hours. Then, colonies on the medium were isolated and cultured in 20 ml of LB liquid medium containing kanamycin (40 μg/ml) at 37° C. for 24 hours. Vectors were extracted. After treating the extracted pET-PBRI vector with restriction enzymes Nde I and Xho I at 37°C for 4 hours, the L-rhamnose isomerase gene fragment (1.2 Kb) was confirmed on a 1.5% agarose gel (FIG. 2). ).

실시예 3. 패니바실러스 백록다미솔리(Example 3. Fanibacillus baekrondamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoliPaenibacillus baekrokdamisoli )) KCTC 33723 유래 재조합 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase, L-RhI)의 발현 및 확인Expression and confirmation of KCTC 33723-derived recombinant L-rhamnose isomerase (L-RhI)

상기 실시예 2에서 실시한 패니바실러스 백록다미솔리 유래 L-람노오스 이성질화 효소를 포함하는 pET-PBRI 벡터로 형질전환시킨 대장균 BL21 균주 내의 L-람노오스 이성질화 효소(이하 '재조합 L-RhI'이라 칭함) 유전자를 발현하기 위해, 카나마이신(40㎍/㎖)이 함유된 LB 액체배지 4㎖에 접종하여 진탕 배양기(HANBEAK, Bucheon, Korea)를 이용하여 37℃에서 24시간 동안 150rpm으로 전 배양 후, 동일 조성의 LB 액체배지 500㎖로 계대배양하였다. 이 후 OD600에서 0.6 부근에 도달했을 때 0.1mM IPTG(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside)를 첨가하고 16℃, 16시간 동안 100rpm의 조건으로 L-RhI의 발현을 유도하였다. 발현된 L-RhI를 정제하기 위하여 배양액을 원심분리(6,000 x g, 4℃, 30 min)를 통해 상층액을 제거하고 200mM EPPS 버퍼(pH 7.5)로 재현탁시켰다. 본 과정을 2회 반복 후 용해 완충액(50mM KH2PO4, 300 mM NaCl, pH 8.0)으로 회수한 균체를 재현탁시켜 초음파 분쇄기(VCX 130, SONICS, California, U.S.A.)를 이용하여 파쇄하고 원심분리(10,000 x g, 4℃, 30 min)를 통해 확보된 상층액(재조합 L-RhI)으로 회수하였다. 발현된 재조합 L-RhI 정제를 위해 0.20μm의 필터(DISMIC-25CS, Toyo Roshi Kaisha, Tokyo, Japan)를 이용하여 1차 필터 후 Bio-Scale™ Mini Profinity™ IMAC 카트리지 컬럼(Bio-Rad, California, U.S.A.)을 이용해서 재조합 L-RhI를 정제하였다. 컬럼 정제 방법은 다음과 같다; 먼저, 용해 완충액(pH 8.0) 10㎖(2㎖/min)를 평형(equilibrium) 후 재조합 L-RhI 10㎖(1㎖/min)를 컬럼상에 흘려주었다. 그 다음으로, 세척 버퍼(50mM KH2PO4, 300mM NaCl, 10 mM imidazole) 10㎖(2㎖/min)와 용해 버퍼(50mM KH2PO4, 300mM NaCl, 250 mM imidazole) 10㎖(1㎖/min)를 순차적으로 흘려주어 재조합 L-RhI 효소를 용출시켰다. 그리고 정제된 재조합 L-RhI의 이미다졸(imidazole) 성분을 제거하기 위하여 10,000MW VIVASPIN20(sartorius, G

Figure pat00001
Germany)에 주입 후 50mM EPPS 버퍼(pH 8.0)로 세척하고 재조합 L-RhI의 발현 및 정제를 확인하기 위해 SDS-PAGE(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel eletropohoresis) 상에서 분석을 수행하였다. 이후에, 쿠마시 브릴리언트 블루 R250(Coomassie Brilliant Blue R250)에 1시간 동안 침지하여 단백질을 염색하고 탈염색(destaining) 버퍼로 탈색 후 발현된 재조합 L-RhI(46kDa)를 확인하였다(도 3).The L-rhamnose isomerase in E. coli BL21 strain transformed with the pET-PBRI vector containing the L-rhamnose isomerase derived from Panibacillus white rhodamisoli carried out in Example 2 (hereinafter referred to as 'recombinant L-RhI') In order to express the gene, inoculate 4 ml of LB liquid medium containing kanamycin (40 μg / ml) and pre-incubate at 37 ° C. for 24 hours at 150 rpm using a shaking incubator (HANBEAK, Bucheon, Korea), It was subcultured in 500 ml of LB liquid medium of the same composition. Then, when OD 600 reached around 0.6, 0.1 mM IPTG (isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside) was added, and expression of L-RhI was induced at 16°C and 100 rpm for 16 hours. To purify the expressed L-RhI, the culture medium was centrifuged (6,000 x g , 4° C., 30 min) to remove the supernatant and resuspended in 200 mM EPPS buffer (pH 7.5). After repeating this process twice, the recovered cells were resuspended in a lysis buffer (50 mM KH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, pH 8.0), disrupted using an ultrasonicator (VCX 130, SONICS, California, USA), and centrifuged. (10,000 x g , 4° C., 30 min) and recovered as a supernatant (recombinant L-RhI). For the purification of expressed recombinant L-RhI, a Bio-Scale™ Mini Profinity™ IMAC cartridge column (Bio-Rad, California, USA) was used to purify recombinant L-RhI. The column purification method is as follows; First, after equilibrium with 10 ml (2 ml/min) of lysis buffer (pH 8.0), 10 ml (1 ml/min) of recombinant L-RhI was flowed on the column. Next, wash buffer (50 mM KH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 10 mM imidazole) 10 ml (2 ml/min) and lysis buffer (50 mM KH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 250 mM imidazole) 10 ml (1 ml) /min) was sequentially flowed to elute the recombinant L-RhI enzyme. And to remove the imidazole component of the purified recombinant L-RhI, 10,000 MW VIVASPIN20 (sartorius, G
Figure pat00001
Germany), washed with 50 mM EPPS buffer (pH 8.0), and analyzed on SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel eletropohoresis) to confirm the expression and purification of recombinant L-RhI. Thereafter, the protein was stained by soaking in Coomassie Brilliant Blue R250 for 1 hour, and after destaining with a destaining buffer, the expressed recombinant L-RhI (46 kDa) was confirmed (FIG. 3).

실시예 4. 재조합 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase, L-RhI)의 최적 금속이온 및 금속이온 농도 조건확인Example 4. Confirmation of optimal metal ion and metal ion concentration conditions for recombinant L-rhamnose isomerase (L-RhI)

D-알룰로오스(D-allulose)로부터 D-알로스(D-allose)의 생산을 위한 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 활성을 확인하기 위하여, 금속이온 및 금속이온농도 조건에 따른 활성의 변화를 측정하였으며, L-RhI 사용한 효소량은 0.6 U/㎖농도이다. 분석에 앞서 재조합 L-람노오스 이성질화 효소 내 금속이온을 EDTA를 이용하여 완전히 제거한 다음 2가 금속이온에 해당하는 0.5mM의 Co2+, Mn2+, Ni2+, Ba2+, Fe2+, Cu2+, Mg2+ Zn2+ 금속이온을 각각 첨가하여 효소활성을 측정하였으며, 최적 금속이온 농도를 확인하기 위해 0.1 내지 3mM의 범위에서 효소활성을 측정하였다. 그 결과, 하기 표 1에 개시한 바와 같이 최대 활성을 보인 금속이온은 Mn2+이였으며, 최적농도는 0.5mM으로 확인되었다(도 4).In order to confirm the optimal activity of recombinant L-rhamnose isomerase for the production of D-allose from D-allulose, activity according to metal ion and metal ion concentration conditions The change in was measured, The amount of enzyme used with L-RhI is 0.6 U/ml concentration. Prior to analysis, metal ions in recombinant L-rhamnose isomerase were completely removed using EDTA, and then 0.5 mM Co 2+ , Mn 2+ , Ni 2+ , Ba 2+ , Fe 2 corresponding to divalent metal ions were added. + , Cu 2+ , Mg 2+ and Enzymatic activity was measured by adding Zn 2+ metal ions, respectively, and enzyme activity was measured in the range of 0.1 to 3 mM to confirm the optimal metal ion concentration. As a result, as shown in Table 1 below, the metal ion showing the maximum activity was Mn 2+ , and the optimum concentration was confirmed to be 0.5 mM (FIG. 4).

L-람노오스 이성질화 효소의 최적 금속이온 및 이의 최적 농도Optimal metal ion and its optimal concentration of L-rhamnose isomerase 금속 이온(0.5mM)Metal ion (0.5 mM) 상대적 활성(%)Relative activity (%) NoneNone 00 EDTAEDTA 00 MnMn 2+2+ 100 ±2100 ±2 Co2+ Co 2+ 62 ±0.862±0.8 Mg2+ Mg 2+ 39 ±139 ±1 Ni2+ Ni 2+ 13 ±113 ±1 Zn2+ Zn 2+ 9.3 ±29.3 ±2 Ba2+ Ba 2+ 00 Fe2+ Fe 2+ 00 Cu2+ Cu 2+ 00

실시예 5. 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 활성에 대한 pH, 온도 및 온도 안정성 확인 Example 5. Confirmation of pH, temperature and temperature stability for optimal activity of recombinant L-rhamnose isomerase

재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 활성을 측정하기 위하여, Bio-LC 시스템(Dionex , Sunnyvale, CA)사의 전기화학 검출기(electrochemical detector)와 CarboPac PA I 컬럼을 사용하여, D-알룰로오스로부터 전환된 D-알로스를 분석하였다. D-알룰로오스로부터 D-알로스 생산을 위한 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 활성을 확인하기 위하여, pH 및 온도 조건에 따른 활성의 변화를 측정하였으며, 본 발명에서 사용한 효소량은 0.6 U/㎖농도이다. pH 7 내지 8.5은 EPPS 완충액으로, pH 8.5 내지 10.5는 글리신(Glycine)-NaOH 완충액로 적정하였으며, 온도는 30~80℃ 범위에서 측정하였다. 그 결과, 도 5 및 도 6에 개시한 바와 같이 최적 pH는 8.0, 최적 온도는 60℃로 확인되었다. 또한, 50 내지 75℃ 범위에서 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 온도 안정성을 측정한 결과, 65℃까지는 매우 높은 온도 안정성을 유지하였고 70℃부터는 급격히 온도 안정성이 감소하는 특성을 보였으며(도 7), 본 발명의 재조합 L-람노오스 이성질화 효소 활성의 반감기(half-life, 효소 활성이 50%를 나타내는 시간)를 측정하였을 때, 50℃에서 417시간, 55℃에서 57시간, 60℃ 및 65℃에서 각각 27시간 및 20시간 동안 50% 활성을 가지는 것을 확인하였다(표 2). 이러한 결과를 통해, 본 발명의 재조합 L-람노오스 이성질화 효소가 65℃까지 장시간 활성을 유지함으로써 온도 안정성이 우수한 것을 입증하였다.In order to measure the activity of recombinant L-rhamnose isomerase, it is converted from D-allulose using an electrochemical detector from Bio-LC Systems (Dionex, Sunnyvale, CA) and a CarboPac PA I column. D-allose was analyzed. In order to confirm the optimal activity of recombinant L-rhamnose isomerase for the production of D-allose from D-allulose, the change in activity according to pH and temperature conditions was measured, and the amount of enzyme used in the present invention was 0.6 U /ml is the concentration. pH 7 to 8.5 was titrated with an EPPS buffer, pH 8.5 to 10.5 with a glycine-NaOH buffer, and the temperature was measured in the range of 30 to 80 °C. As a result, as shown in FIGS. 5 and 6, the optimum pH was 8.0 and the optimum temperature was confirmed to be 60°C. In addition, as a result of measuring the temperature stability of the recombinant L-rhamnose isomerase in the range of 50 to 75 ° C, the temperature stability was maintained at a very high temperature up to 65 ° C, and the temperature stability rapidly decreased from 70 ° C (Fig. 7). ), when the half-life of the recombinant L-rhamnose isomerase activity of the present invention (half-life, the time when the enzyme activity is 50%) was measured, 417 hours at 50 ° C, 57 hours at 55 ° C, 60 ° C and It was confirmed to have 50% activity at 65 ° C. for 27 hours and 20 hours, respectively (Table 2). Through these results, it was demonstrated that the recombinant L-rhamnose isomerase of the present invention has excellent temperature stability by maintaining activity for a long time up to 65 ° C.

재조합 L-람노오스 이성질화 효소 활성의 반감기Half-life of recombinant L-rhamnose isomerase activity 온도(℃)Temperature (℃) 반감기(hr)half-life (hr) 수식formula 5050 417417 y=-0.0020x+100.1015y=-0.0020x+100.1015 5555 5757 y=-0.0148x+100.5835y=-0.0148x+100.5835 6060 2727 y=-0.0309x+100.8472y=-0.0309x+100.8472 6565 2020 y=-0.0425x+100.6490y=-0.0425x+100.6490 7070 3.33.3 y=-0.2712x+104.4802y=-0.2712x+104.4802 7575 0.20.2 y=-3.3100x+88.9y=-3.3100x+88.9

실시예 6. 재조합 L-람노오스 이성질화 효소를 이용한 D-알룰로오스로부터 D-알로스 생산에 대한 기질농도, 효소농도 및 반응시간 확인Example 6. Confirmation of substrate concentration, enzyme concentration and reaction time for the production of D-allose from D-allulose using recombinant L-rhamnose isomerase

D-알로오스를 생산하기 위한 기질인 D-알룰로오스의 최대 농도를 확인하기 위해, 10 내지 50%(w/v) 농도범위(당의 점성으로 인해 50%까지 진행함)의 D-알룰로오스에 170 U/㎖의 재조합 L-람노오스 이성질화 효소를 50mM EPPS 완충액(pH 8.0) 및 0.5mM Mn2+ 조건하에서 60℃에서 6시간 동안 반응시켰다. In order to confirm the maximum concentration of D-allulose, which is a substrate for producing D-allulose, in the concentration range of 10 to 50% (w / v) (progressing to 50% due to the viscosity of sugar) D-allulose 170 U/ml of recombinant L-rhamnose isomerase was reacted with agarose at 60° C. for 6 hours under conditions of 50 mM EPPS buffer (pH 8.0) and 0.5 mM Mn 2+ .

그 결과, D-알로스 생산을 위한 최대 기질 농도는 50%(w/v)의 D-알룰로오스로 확인되었다(도 8). D-알룰로오스로부터 D-알로스 생산을 위한 재조합 L-람노오스 이성질화 효소의 최적 농도를 확인하기 위해, 50%(w/v) D-알룰로오스와 1 내지 170 U/㎖의 효소를 반응시켰으며, 반응조건은 50mM EPPS 완충액(pH 8.0)과 0.5mM Mn2+ 조건하에서 60℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 그 결과, D-알로스 생산을 위한 최적 효소 농도는 104 U/㎖로 확인되었다(도 9).As a result, it was confirmed that the maximum substrate concentration for the production of D-allose was 50% (w/v) of D-allulose (FIG. 8). To determine the optimal concentration of recombinant L-rhamnose isomerase for the production of D-allulose from D-allulose, 50% (w/v) D-allulose and 1 to 170 U/ml of enzyme was reacted, and the reaction conditions were reacted for 6 hours at 60° C. under 50mM EPPS buffer (pH 8.0) and 0.5mM Mn 2+ conditions. As a result, the optimum enzyme concentration for D-allose production was confirmed to be 104 U/ml (FIG. 9).

또한, D-알룰로오스로부터 D-알로스 생산을 위한 최적 효소-기질 반응시간을 확인하기 위해, 50%(w/v) D-알룰로오스를 10 내지 360분의 범위로 반응시켰으며, 반응조건은 50mM EPPS 완충액(pH 8.0)과 0.5mM Mn2+ 조건하에서 60℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 그 결과, D-알로스 생산을 위한 최적 반응 시간은 3시간으로 확인되었으며(도 10A), 이 반응 시간에서 D-알룰로오스로부터 약 25%의 전환률로 D-알로스를 생산하였다(도 10B).In addition, in order to confirm the optimal enzyme-substrate reaction time for the production of D-allulose from D-allulose, 50% (w / v) D-allulose was reacted in the range of 10 to 360 minutes, Reaction conditions were reacted at 60 ℃ for 6 hours under the conditions of 50mM EPPS buffer (pH 8.0) and 0.5mM Mn 2+ . As a result, the optimal reaction time for the production of D-allose was confirmed to be 3 hours (FIG. 10A), and at this reaction time, D-allose was produced at a conversion rate of about 25% from D-allulose (FIG. 10B ).

<110> DAEGU CATHOLIC UNIVERSITY INDUSTRY ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase from Paenibacillus baekrokdamisoli <130> PN21217 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 420 <212> PRT <213> Paenibacillus baekrokdamisoli <400> 1 Met Asp Gln Lys Val Val Asn Asn Tyr Glu Ala Ala Lys Glu Leu Tyr 1 5 10 15 Ala Gln His Gly Ile Asp Val Asp Gln Val Leu Asp Arg Leu Asn Thr 20 25 30 Ile Lys Ile Ser Met His Cys Trp Gln Gly Asp Asp Val Arg Gly Phe 35 40 45 Leu Asn Lys Asp Gln Ala Leu Thr Gly Gly Ile Ser Val Thr Gly Asn 50 55 60 Tyr Pro Gly Ala Ala Thr Thr Pro Ala Glu Leu Arg Ala Asp Leu Glu 65 70 75 80 Lys Ala Phe Ser Leu Ile Pro Gly Lys His Lys Val Asn Leu His Ala 85 90 95 Ile Tyr Ala Asp Thr Asp Glu Val Val Glu Leu Asp Lys Ile Glu Pro 100 105 110 Lys His Tyr Gln Lys Trp Val Asp Trp Ser Lys Glu Gln Gly Leu Gly 115 120 125 Leu Asp Phe Asn Pro Thr Cys Phe Ser His Glu Lys Ser Lys Asp Gly 130 135 140 Phe Thr Leu Ser His Pro Asp Pro Glu Ile Arg Arg Phe Trp Ile Asp 145 150 155 160 His Cys Lys Ala Ser Arg Lys Ile Gly Ala Tyr Phe Gly Glu Gln Leu 165 170 175 Gly Gln Thr Cys Val Thr Asn Val Trp Val Pro Asp Gly Phe Lys Asp 180 185 190 Val Pro Ala Asp Arg Met Ala Pro Arg Gln Arg Leu Lys Asp Ala Leu 195 200 205 Asp Gln Val Phe Ala Glu Glu Ile Asn Pro Ala His Asn Leu Asp Ala 210 215 220 Ile Glu Ser Lys Leu Phe Gly Ile Gly Ser Glu Ala Tyr Val Val Gly 225 230 235 240 Ser His Glu Phe Tyr Met Gly Tyr Gly Ile Arg Asn Asn Lys Leu Ile 245 250 255 Cys Leu Asp Ala Gly His Phe His Pro Thr Glu Val Ile Ser Asn Lys 260 265 270 Leu Ser Ser Leu Ala Leu Phe Thr Asp Gly Ile Leu Leu His Val Ser 275 280 285 Arg Pro Met Arg Trp Asp Ser Asp His Val Val Thr Leu Asp Asp Glu 290 295 300 Leu Ile Asp Ile Gly Arg Glu Leu Val Arg Gly Asp Leu Leu Asp Lys 305 310 315 320 Thr His Ile Gly Leu Asp Phe Phe Asp Ala Ser Ile Asn Arg Val Ala 325 330 335 Ala Trp Val Ile Gly Thr Arg Asn Thr Ile Lys Ala Leu Leu Arg Gly 340 345 350 Met Leu Asp Pro Ile Glu Ala Leu Lys Ala Ala Glu Leu Glu Gly Asp 355 360 365 Tyr Thr Thr Arg Leu Ala Leu Thr Glu Glu Phe Lys Ser Tyr Pro Phe 370 375 380 Gly Ala Val Trp Asp Tyr Tyr Cys Ala Gln Gln Gly Val Pro Val Arg 385 390 395 400 Glu Asp Trp Leu Ala Val Val Lys Asp Tyr Glu Lys Asn Val Leu Leu 405 410 415 Gln Arg Gly Val 420 <110> DAEGU CATHOLIC UNIVERSITY INDUSTRY ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Method for producing D-allose from D-allulose using L-rhamnose isomerase from Paenibacillus baekrokdamisoli <130> PN21217 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 420 <212> PRT <213> Paenibacillus baekrokdamisoli <400> 1 Met Asp Gln Lys Val Val Asn Asn Tyr Glu Ala Ala Lys Glu Leu Tyr 1 5 10 15 Ala Gln His Gly Ile Asp Val Asp Gln Val Leu Asp Arg Leu Asn Thr 20 25 30 Ile Lys Ile Ser Met His Cys Trp Gln Gly Asp Asp Val Arg Gly Phe 35 40 45 Leu Asn Lys Asp Gln Ala Leu Thr Gly Gly Ile Ser Val Thr Gly Asn 50 55 60 Tyr Pro Gly Ala Ala Thr Thr Pro Ala Glu Leu Arg Ala Asp Leu Glu 65 70 75 80 Lys Ala Phe Ser Leu Ile Pro Gly Lys His Lys Val Asn Leu His Ala 85 90 95 Ile Tyr Ala Asp Thr Asp Glu Val Val Glu Leu Asp Lys Ile Glu Pro 100 105 110 Lys His Tyr Gln Lys Trp Val Asp Trp Ser Lys Glu Gln Gly Leu Gly 115 120 125 Leu Asp Phe Asn Pro Thr Cys Phe Ser His Glu Lys Ser Lys Asp Gly 130 135 140 Phe Thr Leu Ser His Pro Asp Pro Glu Ile Arg Arg Phe Trp Ile Asp 145 150 155 160 His Cys Lys Ala Ser Arg Lys Ile Gly Ala Tyr Phe Gly Glu Gln Leu 165 170 175 Gly Gln Thr Cys Val Thr Asn Val Trp Val Pro Asp Gly Phe Lys Asp 180 185 190 Val Pro Ala Asp Arg Met Ala Pro Arg Gln Arg Leu Lys Asp Ala Leu 195 200 205 Asp Gln Val Phe Ala Glu Glu Ile Asn Pro Ala His Asn Leu Asp Ala 210 215 220 Ile Glu Ser Lys Leu Phe Gly Ile Gly Ser Glu Ala Tyr Val Val Gly 225 230 235 240 Ser His Glu Phe Tyr Met Gly Tyr Gly Ile Arg Asn Asn Lys Leu Ile 245 250 255 Cys Leu Asp Ala Gly His Phe His Pro Thr Glu Val Ile Ser Asn Lys 260 265 270 Leu Ser Ser Leu Ala Leu Phe Thr Asp Gly Ile Leu Leu His Val Ser 275 280 285 Arg Pro Met Arg Trp Asp Ser Asp His Val Val Thr Leu Asp Asp Glu 290 295 300 Leu Ile Asp Ile Gly Arg Glu Leu Val Arg Gly Asp Leu Leu Asp Lys 305 310 315 320 Thr His Ile Gly Leu Asp Phe Phe Asp Ala Ser Ile Asn Arg Val Ala 325 330 335 Ala Trp Val Ile Gly Thr Arg Asn Thr Ile Lys Ala Leu Leu Arg Gly 340 345 350 Met Leu Asp Pro Ile Glu Ala Leu Lys Ala Ala Glu Leu Glu Gly Asp 355 360 365 Tyr Thr Thr Arg Leu Ala Leu Thr Glu Glu Phe Lys Ser Tyr Pro Phe 370 375 380 Gly Ala Val Trp Asp Tyr Tyr Cys Ala Gln Gln Gly Val Pro Val Arg 385 390 395 400 Glu Asp Trp Leu Ala Val Val Lys Asp Tyr Glu Lys Asn Val Leu Leu 405 410 415 Gln Arg Gly Val 420

Claims (7)

D-알룰로오스(D-allulose) 및 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 반응시키는 단계;를 포함하는 D-알로스(D-allose)의 생산방법.D-allulose and Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) A method for producing D-allose comprising the step of reacting the derived L-rhamnose isomerase. 제1항에 있어서, 상기 L-람노오스 이성질화 효소는 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 D-알로스의 생산방법.The method of claim 1, wherein the L-rhamnose isomerase is composed of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 제1항에 있어서, 상기 반응 온도는 55~65℃이고, 반응 pH는 7.5~8.5인 것을 특징으로 하는 D-알로스의 생산방법.The method for producing D-allose according to claim 1, wherein the reaction temperature is 55 to 65 °C and the reaction pH is 7.5 to 8.5. 제1항에 있어서, 상기 D-알룰로오스의 농도는 10%(w/v) 내지 60%(w/v)인 것을 특징으로 하는 D-알로스(D-allose)의 생산방법.The method for producing D-allose according to claim 1, wherein the concentration of D-allulose is 10% (w/v) to 60% (w/v). 제1항에 있어서, 상기 반응은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 L-람노오스 이성질화 효소 90~110 U/ml을 이용하여, 0.3~2mM Mn2+ 조건하에서 반응 온도는 55~65℃이고, 반응 pH는 7.5~8.5이며, D-알룰로오스의 농도는 45%(w/v) 내지 55%(w/v)이며, 2시간 내지 5시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 D-알로스의 생산방법.The method of claim 1, wherein the reaction is performed using 90 to 110 U/ml of L-rhamnose isomerase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and the reaction temperature is 55 to 65° C. under 0.3 to 2 mM Mn 2+ conditions. , The reaction pH is 7.5 to 8.5, the concentration of D-allulose is 45% (w / v) to 55% (w / v), D-allose, characterized in that carried out for 2 hours to 5 hours production method. 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진, 패니바실러스 백록다미솔리(Paenibacillus baekrokdamisoli) 유래의 L-람노오스 이성질화 효소(L-rhamnose isomerase)를 포함하는 D-알로스(D-allose) 생산용 조성물.Consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, Panibacillus baekrokdamisoli ( Paenibacillus baekrokdamisoli ) A composition for the production of D-allose containing a derived L-rhamnose isomerase. 제6항에 있어서, 상기 L-람노오스 이성질화 효소의 기질은 D-알룰로오스(D-allulose)인 것을 특징으로 하는 알로스 생산용 조성물.The composition for producing allose according to claim 6, wherein the substrate of the L-rhamnose isomerase is D-allulose.
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