Enhanced production of organic acids by recombinant Escherichia coli harboring a codon-optimized phosphoenolpyruvate carboxylase gene
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이진원
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047578
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
대장균은 TCA cycle을 통해 다양한 유기산을 생산해낼 수 있는 종이다. 옥살로아세트산은 TCA cycle의 시작물질로 다른 유기산들로 전환이 가능한 물질이다. 대장균의 유기산 생산 증대를 위하여, 포스포에놀피루브산 카르복실화 효소 (Phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)를 암호화하는 유전자를 코돈 최적화를 통해 합성하였다. PEPC 유전자는 해양 박테리아와 미세조류로부터 얻었다. 이 유전자를 사용해 4 종의 재조합체를 만들었다. PEPC 유전자의 발현은 sds-page와 효소 활성 측정법을 통해 확인하였다. 그리고 플라스크 실험을 통해 재조합체 들의 유기산 생산성을 비교하였다. 결과적으로 재조합체들은 9시간 동안 옥살로아세트산의 수율이 약 2 배 증가하였고, 말산의 수율은 10-20배 정도 증가함을 확인하였다. 이 결과는 코돈 최적화를 사용하면 외부에서 유래한 유전자가 대장균에서 발현이 가능하고 활성을 가질 수 있고, 그로 인한 생산물 변화가 있어날 수 있음을 보여준다.
more초록/요약
Escherichia coli is a strain that can produce various organic acids in TCA cycle. Oxaloacetate is a starting material that can be transformed other organic acids. To increase the production of organic acid in E. coli, gene coding phosphoenolpyruvate carboxylase is synthesized using codon-optimization. PEPC genes are acquired from marine bacteria and microalga. The recombinant strains harboring these genes are made. Expression of PEPC gene is confirmed using SDS-PAGE and enzyme activity analysis. Also, productivity of organic acids in recombinants is compared by flask experiment. In conclusion, the recombinants having codon-optimized PEPC gene showed 2 times increase in the yield of oxaloacetate and 10-20 times increase in the yield of malate for 9 hr. These results demonstrated that external gene used codon-optimization can express and have activity in E. coli. Also, these results showed that codon-optimized gene affected products of E. coli.
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