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박오진 ( Oh Jin Park ) 한국화학공학회 2013 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.51 No.6
가수분해 효소(혹은 아실전이효소)를 이용한 알콜과 아민의 아실반응은 에스터의 가수분해 반응(hydrolysis, deacylation)과 더불어 효소를 이용한 유기합성 반응에서 이미 잘 확립된 기술로서, 산업체에서 제약의 합성이나 고분자의 합성에서 널리 응용되고 있다. 이러한 효소를 이용한 아실화 반응은 주로 열역학적인 제한으로 인해 그동안 대부분이 주로 유기용매에서 이루어지고 있다. 최근 들어서, 수용액에서 아실화반응을 전이효소를 이용하여 효율적으로 할 수 있다는 보고와 함께 그 반응 기제에 대한 연구들이, X-ray 구조와 이러한 반응을 가능하게 하는 효소의 단백질 서열 비교 연구, 그리고 계산 화학에 의한 효소의 설계 연구등을 통해 새롭게 밝혀지고 있다. 본 총설에서는 효소를 이용한 아실화반응을 유기용매와 수용액에서의 수행함에 있어서 장단점을 비교해 보면서, 앞으로의 전망도 함께 제시하고자 한다. 특별히 다양한 천연물들의 구조 변화에 아실화 반응 생체촉매를 사용할 수 있는 가능성에 대해 살펴볼 것이다. Enzymatic acylations catalyzed by hydrolytic enzymes, along with enzymatic hydrolysis, are established reactions in the synthesis of fine chemicals such as chiral intermediates and polymerizations in the industry. Those reactions have been carried out mostly in organic media due to the thermodynamic limitations. Recently, there have been reports on enzymatic acylations in aqueous media. They have dealt with the elucidation of reaction mechanisms of hydrolases and acyl transferases based on their X-ray structures, homology comparison of the two kinds of enzymes, substrate engineering of acyl donors and computational design of acyl transferases for enzymatic acylations in aqueous media. Enzymatic acylations play an important role in the combinatorial synthesis of natural products such as polyketides and nonribosomal peptides. In this review, the historic developments of enzymatic acylations and industrial examples are described briefly. In addition, recent developments of enzymatic acylations in the modification of natural products and their prospects will be discussed.
갈락토올리고당 생산 효모 Bullera singularis의 최적 배양조건
신현재,박오진,양지원 한국산업미생물학회 1995 한국미생물·생명공학회지 Vol.23 No.5
갈락토올리고당 생산 효모인 Bullera singularis의 배양조건을 최적화 하였다. 최적 배양온도는 25℃, pH는 6.0, 초기 접종농도 5%(v/v) 이상, 초기 유당농도 5%(v/w) 이상이었다. 미생물의 성장과 갈락토올리고당의 생산은 비례하였으며 5% 유당과 0.75% yeast extract를 함유한 배지에서 배양할 경우 배양 70시간만에 배지내에 고형분 기준으로 72%의 갈락토올리고당을 생산할 수 있었다. 생산된 올리고당은 2당류 3가지, 3당류 2가지, 4당과 5당이 각기 한가지씩이었으며, 탄소원의 대사작용을 고려하여 B. singularis에 의한 갈락토올리고당 생산 메커니즘을 새로이 제안하였다. The cultural conditions of Bullera singularis were optimized for the efficient production of galactooligosaccharide (GOS). Optimum temperature was 25℃, pH was 6.0, inoculum size was over 5% (v/v), initial lactose concentration was over 5% (w/v). The GOS production increased with microbial growth. Maximum amount of 72% (w/w) GOS was obtained from the optimized medium (5% lactose and 0.75% yeast extract) in 70 hours. Seven types of GOS (3 of dimer, 2 of trimer, 1 of tetramer, and 1 of pentamer) were identified by two-dimensional TLC. A new mechanism of GOS production is proposed based on the metabolism of carbon source.