아세토젠을 이용한 일산화탄소 유래 바이오에탄올 생산의 전략적 설계

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 아세토젠을 이용해 일산화탄소 로부터 고부가가치의 에탄올 생산 및 생산성 증대를 위한 전략적 설계를 수행하였으며, 이는 아세토젠의 주요 에너지 생산경로인 아세트산 생산경로를 방해하지 않고 생성된 아세트산을 재사용하여 에탄올을 생산하는 전략이다. 아세트산 재사용 경로는 Fd^2-를 기전력으로하기 때문에, 초기 아세트산 생산 시 획득된 ATP를 보존하여 에너지 손실을 최소화 할 수 있다. 우선적으로, 자연적 에탄올생산 아세토젠 분리를 기반으로 대상균주를 선정하고, 유전적 분석을 통해 대사경로를 파악함으로써, 외부의 AOR 또는 추가적 ADH의 도입을 도모할 수 있다. 이에 더해 Fd^2- 확보에 핵심적인 CODH 등 주요 효소들의 활성 증대를 위한 대사조작과 함께 알코올 생산을 유도하는 배지환경조건 조성 및 다양한 설계원리 또한 적용 가능하다. 대사공학이 적용되어 에탄올 생산성이 극대화된 균주는 최종적으로 기질전달과 생산물 분리가 최적화된 반응기에 적용함으로써, 에탄올 생산을 산업적 적용 가능한 수준으로 증대시킬 수 있을 것으로 보인다.