유전자 조작에 의한 1,2-propanediol 생산 가능한 Saccharomyces cerevisiae의 개발
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 이진원
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 화학공학
- 식별자(기타) 000000107765
- 본문언어 한국어
목차
1.2-propanediol은 저독성 부동액, 의약품, 화장품, 음료, 식품 보습제 등 다양한 용도로 사용되고 있지만 생산의 대부분이 재생 할 수 없는 석유를 기초 원료로 하고 있으며, 생산과정에서 독성을 가진 중합체가 생성된다는 문제점과 다단계 공정을 걸쳐 생산되는 물질로서 많은 처리 비용이 소요되고 있다. 따라서 미생물을 이용한 생산 수율 증가를 위해서는 보다 시스템적인 방법이 필요하며, 보다 효율적인 균주의 개발이 필요하다 하겠다.
S. cerevisiae는 ethanol, glycerol, lactic acid 등 다양한 화학물질들이 대량 생산되는 것으로 알려져 있기 때문에 최근 바이오 대체 에너지 생산을 위한 미생물 발효공정에 대표적인 균주로 이용되고 있다. 따라서 본 연구는 Saccharomyces cerevisiae를 개량하여 고효율의 1,2-propanediol 생산 균주를 개발하는 것이다. E. coli K12 MG1655 strain의 mgs gene과 Citrobacter freundii의 dhaD gene을 yeast expression vector를 이용하여 wild type Saccharomyces cerevisiae에 transformation함으로써 wild type에서는 생산하지 못하는 1,2-propanediol을 생산 가능케 하는 유전자 발현을 통해 target 물질을 생산하였으며, 1,2-propanediol 생산에 최적인 안정적인 균주를 개발하였다. 개발된 S. cerevisiae의 생산 효율을 높이기 위해 vector내부에 존재하는 GAL promoter에 의한 galactose induction system의 공정 최적화를 통해 batch fermentation 과정에서의 1,2-propandiol생산량을 높일 수 있었다.
목차
1,2-propanediol has potential importance in chemical industry, which can be used in unsaturated polyester resins, liquid laundry detergents, and pharmaceutical manufacturing as a solvent for drugs unstable in water.
Among yeasts, Saccharomyces cerevisiae is the best-studied organism, and the most frequently employed yeast in industrial processes.
In this study Saccharomyces cerevisiae YPH500, E. coli K-12 MG1655 (containing mgs gene), and Citrobacter freundii (containing dhdD gene) were used as the construction sources of genes and plasmids. In the previous study we could develop new Saccharomyces cerevisiae strains which can produce 1,2-PD. 1,2-PD productivity in Saccharomyces cerevisiae strain seemed to be increased by constructing co-expression vectors;; The pESC-URA vector containing two promoters, GAL1 and GAL10, which differs in the direction of transcription was used in the co-expression. Furthermore, the increase of 1,2-PD yield was induced, by adding input time and the amount of galactose which is controlled by the GAL promoter, to the fermentation process.
