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학술웨비나 - 연구성과
타입 III 폴리케타이드 생합성 효소 기반 말로닐-코에이 바이오센서의 개발 및 응용[PNAS]
양동수
 일시 
   2018년 10월 17일 (수) 오후 2시 (한국시간)
 연사 
   양동수 (KAIST)
 약력 
  PDF (142 KB)
세미나 개요
말로닐-코에이는 산업적·의학적으로 중요한 많은 물질들의 전구체이지만, 세포 내 매우 적은 양으로 존재하므로 미생물 세포 공장을 통한 말로닐-코에이 기반 유용 물질들의 과량 생산이 어려웠다. 또한, 까다로운 말로닐-코에이 분석 및 정량 과정으로 인하여 효율적인 미생물 세포 공장의 빠른 구축 및 테스트가 불가능하였다. 이러한 배경 속에서 말로닐-코에이를 보다 쉽고 빠르게 측정하기 위한 바이오센서들이 개발되었으나, 기존의 바이오센서들은 여러 유전자 부품에 의한 여러 시그널 전달 단계를 거치므로 많은 미생물들에 즉각적인 적용이 어려웠다. 이에 본 연구진은 타입 III 폴리케타이드 생합성 효소를 통하여 말로닐-코에이로부터 붉은 색의 플라비올린이 생산되는 것에 착안하여, 보다 넓은 범위의 미생물에 적용이 가능하며 쉽고 빠른 스크리닝을 가능케 하는 범용 말로닐-코에이 바이오센서를 개발하게 되었다. 이렇게 구축된 말로닐-코에이 바이오센서를 활용하여 말로닐-코에이 생산능을 증가시키는 유전적 변이를 선별하고자 하였는데, 이번 연구에서는 이를 위하여 유전자 발현 억제 시스템인 합성 조절 sRNA를 활용하였다. 광범위한 유전자를 표적으로 삼기 위하여 대장균 내 모든 주요 유전자를 포함하는 1,858개의 sRNA 라이브러리를 제작한 후, 이를 말로닐-코에이 센서 대장균 균주에 도입하여 최종 열네 종의 유전자 발현 억제 표적을 성공적으로 선별할 수 있었다. 이렇게 선별된 유전자 표적들은 다양한 의학적 효능을 지닌 네 가지 유용 천연물들(6-메틸살리실산, 알로에손, 나린제닌과 레스베라트롤)을 생산하는 대장균 균주들로부터 발현 억제되어, 이들 화합물들의 성공적인 과량 생산을 가능케 하였다.

세미나 보기


관련논문 보기
Repurposing type III polyketide synthase as a malonyl-CoA biosensor for metabolic engineering in bacteria
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Published ahead of print September 19, 2018 | https://doi.org/10.1073/pnas.1808567115
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