| 초록 |
1.분석자 서문 올리고당(oligosaccharides)은 다양한 생물학적 과정에서 중요한 역할을 하며, 올리고당의 기능성이 알려지면서 올리고당 합성에 대한 관심이 증가하고 있다. 올리고당의 의학적, 건강기능식품으로의 적용을 위한 연구 및 실제 적용을 위해서는 대량 합성이 필요하나, 올리고당의 합성이 매우 어렵다. 현재 올리고당을 생산하는 데 효소를 이용하는 방법과 미생물을 이용한 전체 세포 생체촉매 방법을 이용하고 있다. 이 리뷰에서는 두 가지 형태의 생물학적 촉매의 장점과 단점을 비교 분석한다. 결론적으로는, 효소를 이용한 방법은 제어성 및 유연성 면에서 이점을 가지지만, 전체 세포를 사용하는 생체촉매는 비교할 수 없는 확장성을 갖는다. 2. 목차 1. 개요 2. Transglycosylation을 하는 데 있어 Galactosidase의 사용 3. 올리고당 합성에서 Leloir type galactosyltransferase 3.1. galT의 기능을 유지하며 고발현 3.2. UDP-Gal의 공급 3.3. 효소 VS 전체 세포(Whole cell) 4. 요약(Summary) 지난 10년간 효소 및 전체 세포가 촉매 작용을 하는 올리고당 합성에서 상당한 성장을 보였다. 조작된 galactosidase의 사용이 증가함에 따라 생산수율이 향상되었으나, 혼합물의 생산을 초래하는 제한된 기질특이성은 ga-lactosidase에 대한 중요한 과제로 남아 있다. 최근 문헌에 사용된 대부분의 Leloir galactosyl-transferases는 10년 전에 발견되었다. 실제로, 새로 발견된 수많은 galactosidase와 대조적으로 galT의 발견은 발현의 어려움과 기질의 사용성에 의한 galT의 좁은 수용체 범위로 인해 뒤처져 있다. Sugar nucleotide 합성의 현저한 개선은 in vitro 합성을 더욱 단순하게 하는 회수 경로(salvage pathway)를 포함한다. PolyP 및 TCA 사이클 중간체는 non-sugar 대체에너지원으로 부각되어 에너지 요구량이 많은 합성에 power를 공급하고, 분해 및 합성, 생물 촉매작용 프로세스를 더 간단하게 만들 수 있다. In vitro 생체촉매의 사용은 비자연적 올리고당을 위한 변형된 기질을 수용하는 데 있어 제어성 및 유연성 면에서 이점이 있지만, 전체 세포를 사용하는 In vivo 생체촉매는 비교할 수 없는 확장성을 갖는다. 따라서 두 형태의 생체촉매는 장래에 glycobiology 분야에 크게 기여할 것이다. References 1. Rachel Chen, Enzyme and microbial technology for synthesis of bioactive oligosaccharides: an update, Applied Microbiology and Biotechnology, February, 2018. 2. Tracey M Gloster, Advances in understanding glycosyltransferases from a structural perspective, Current Opinion in Structural Biology, September, 2014. 3. Jochen Wachtmeister and DOrte Rother, Recent advances in whole cell biocatalysis techniques bridging from investigative to industrial scale, Current Opinion in Biotechnology, june, 2016. ※ 이 자료의 분석은 샘표식품 연구원의 정석채님께서 수고해주셨습니다. |
