게시 및 게시 날짜 : 2003/05/27

세계에서 가장 높은 생산 속도에서 시스테인 (유용한 아미노산)을 합성 할 수있는 효소를 성공적으로 개발했습니다

포인트

  • 시스테인 신타 제는 먼저 고열 성 고고로부터 분리되었다 이 효소는 85-100 ° C의 고온에서도 작용합니다
  • 이것은 포스 포 세린을 출발 물질로 사용하여 시스테인 신타 제를 합성하는 반응을 처음 발견 한 것입니다
  • 위의 방법을 사용하여 시스테인 (L- 시스트 타인)은 기존의 것보다 7 배 이상의 속도로 생성 될 수 있습니다 시스테인은 반점과 주근깨를 제거하는 데 사용될 수있는 유용한 아미노산입니다

요약

이시카와 카즈히코 (Ishikawa Kazuhiko), 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "스피드 바카라") (Tagumi Takahisa]와 Nedo 동료 인 미노 코시 코 (Mino Koshiko)의 미노 코시 코 (Mino Koshiko)는 니 스테 (Cyste)를 성공적으로 발전시킬 수있는이 효소를 성공적으로 발전시켰다 고열성 고고 (Primordial Bacteria라고도 함)



연구 배경

시스테인은 반점과 주근깨를 제거하는 효과가있는 아미노산의 한 유형입니다 또한, 시스테인의 유도체 인 에틸 시스테인은 또한 전형적인 지담자로 사용되기 때문에 유용하다

이전에, 시스테인은 주로 모발에서 추출하거나 합성 기질을 효소로 처리함으로써 생성되었다 또한, 식물과 동물에서는 발견되지 않는 비 자연 시스테인 유도체를 생산하기 위해 유기 화학적 합성 방법에 의존해야했다 이번에 개발 된 방법을 사용함으로써, 고순도 시스테인 및 시스테인 유도체는 환경 친화적 인 방식으로 생성 될 수있다

이번에 개발 된 효소의 특징

스피드 바카라에 의해 개발 된 시스테인 신타 제는 이전에 알려진 효소보다 더 빠르게 시스테인을 생성한다 (도 1) 또한, 고열성 고고로부터 유래되기 때문에, 85 ℃ 이상의 고온에서 오랫동안 사용될 수있다 이러한 고온은 박테리아의 성장을 완전히 억제한다는 이점이 있으며, 이는 효소 방법의 단점이 될 수 있으며 원료의 농도를 증가 시킨다는 이점이 있습니다

단위 시간당 시스테인 합성 속도 비교
그림 1 단위 시간당 시스테인 합성 속도 비교

아니오
원료
효소의 기원
반응 온도 (℃)
1
아세틸 세린
+황화물
대장균
(대장균)
25
2
아세틸 세린
+황화물
Thermus thermophilus
(열성 박테리아)
50
3
아세틸 세린
+황화물
Aeropyrum Pernix
(Superthermophilic archaea)
60
4
Phosphoserine
+황화물
Aeropyrum Pernix
(친수성 고풍)
85
*아니오 4는 이번에는 방법입니다


이 기사의 핵심은 포스 포 세린이 고열성 고고로부터 유래 된 원료 및 시스테인 신타 제로 사용되었다는 것이다 일반적으로 효소 또는 원료는 내열성이 낮으므로 반응 속도는이 시간보다 낮습니다

자세한 개발 기록

이 스피드 바카라 발달은 고열 성 고게에 의한 시스테인 합성에 초점을두고 시작하여 처음으로 게놈으로부터 시스테인 신타 제의 분리에 중점을 두었다 다음으로, 그는 원시 고풍이 더 높은 식물과 동물에 의해 사용되는 시스테인 합성의 경로보다는 다른 공급원으로부터 시스테인을 합성한다는 자신의 가설을 공식화했다 우리는 실험의 여러 후보자 중 포스 포 세린으로부터 시스테인이 생산되는 속도를 조사했으며, 시스테인은 최신의 최고 속도로 생산된다는 것을 발견했다 (도 2)

스피드 바카라에 의해 개발 된 시스테인 합성 반응의 그림
그림 2 : 이번에 스피드 바카라에 의해 개발 된 시스테인 합성 반응 다이어그램

개발의 중요성

포스 포 세린은 비교적 저렴하고 안정적입니다 고열 성 고고증으로부터 유래 된 시스테인 신타 제를 사용하여 포스 포 세린으로부터 시스테인을 합성하는 방법의 개발은 시스테인을 생산하기위한 새로운 경로를 초래 하였다 시스테인 이외에,이 효소는 또한 메틸 시스테인, 에틸 시스테인, 카르 보시 슈타인 및 설포시스테인과 같은 다양한 유용한 시스테인 유도체를 합성하는데 사용될 수있다

또한, 고열 성 고게로부터 유래 된 시스테인 신타 제의 결정의 수득 된 현미경 사진이도 1에 도시되어있다 3 고열성 고고가 다음에 설명되어 있습니다

개발 된 시스테인 신타 제의 크리스탈 현미경 사진
그림 3 개발 된 시스테인 신타 제의 결정의 현미경 사진

고열성 고고의 설명

고풍 박테리아 (원시 박테리아라고도 함)는 고대 지구에서 살아남은 유기체 인 것으로 생각되며 "진핵 생물"(인간, 조류, 물고기, 효모, 식물 등) 및 "진정한 박테리아"(예 : E Coli)와는 다른 범주로 분류됩니다 고풍 박테리아는 10 년 넘게 해저의 열수 퇴적물에서 발견되었습니다 그들은 다른 생물만큼 실온과 정상 압력에 적응해야한다는 압력에 노출되지 않고 살아 남았으며, 진화를 고려할 때 중요한 생물학적 자원 재료라고 믿어집니다

또한, 고열성 고고가 보유한 효소는 다른 모든 효소가 변성 및 비활성화 될 때 약 100 ℃에서도 생화학 적 반응을 촉매 할 수있어 미래 산업을 구축하는 데 중요합니다 예를 들어, 효소를 사용한 생화학 적 반응이 약 100 ° C에서 발생하는 다양한 반응 과정에 도입 될 수 있다면, 고효율 및 고 가치가있는 새로운 산업이 생성 될 것으로 예상됩니다

고열성 고고가 95 ℃ 근처에서 자라는Aeropyrum Pernix(Aeropyrum Pernix)는 일본 근처에서 발견되었으며, 그 게놈은 일본에서 완전히 해독되었습니다 스피드 바카라의 특별 인간 연구 분야는 응용 프로그램을 개발하기 위해 주도권을 잡고 있습니다 이 업적은 한 가지 예입니다

미래 개념

스피드 바카라는 이전 에이 유용한 효소 (일본 특허 출원 2001-356895, 일본 특허 출원 2002-335876)에 대한 기본 특허를 제출했으며 곧 출판 될 예정입니다 스피드 바카라는 미래 에이 효소의 적용을 개발하는 데 집중할 계획입니다





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