<p>Cyclodextrin glucanotransferase (EC 2.4.1.19, CGTase)는 다기능성 효소로써 4가지 반응을 촉매(cyclization, coupling, disprotionation, hydrolysis) 한다. 이 중 cyclization 반응은 intramolecular transglycosylation 반응을 통해 전분을 cyclodextrin (CD)로 전환시키며, coupling 반응은 CD 를 전환하고 생성된 linear maltooligosacchrides를 수용체로 전이시키며, disprotionation 반응은 intramolecular transglycosylation 반응을 통해 linear maltooligosacchrides를 수용체로 전이시킨다. Intramolecular transglycosylation 반응의 acceptor로 glucose, xylose, sorbose, inositol, sucrose, maltose, lactose, stenioside, heperidin, rutin, ascorbic acid 등이 알려져 있으며, 생성된 유도체들은 소수성 중앙부에 비극성, 소수성, 화합물을 포집하는 능력 때문에 그 기능성(감미도 증가, 수용성 증대, Bifidobacteria의 증식 촉진, 타 화합물에 대한 안정성 증대)이 크게 개선된다. 따라서 \( a-, \beta-, \mathrm{y}-\mathrm{CDs} \) 와 그 유도체들은 식품, 화장품, 제약산업, 농업 등에 활발히 응용되고 있다. 따라서 CD 의 대량생산을 위해서 반응 특이성과 활성이 증강된 CGTase의 확보와 이의 대량생산이 우선적으로 해결되어야 한다.</p><p>특정 유전자의 과발현을 위해 Bacillus에서 가장 많이 이용되는 promoter로는 P43, PamyE, PsacB 등이 있다. 이 중 \( \beta \)-galactosidase 발현에는 \( \mathrm{P} 43>\mathrm{Pamy} \boldsymbol{\mathrm { PsacB }} \) 순으로 promoter의 전사 강도가 감소하였고, staphylokinase 발현생산에는 PsacB와 P43 promoter가 훨씬 우수함이 보고되었다. Staphylokinase의 경우 P43 promoter에서 약 \( 225 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \), PsacB promoter의 경우 유가배양에서 \( 337 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 수준으로 발현 생산됨이 보고 되었다. 그러나 구성적 \( \mathrm{P}_{\mathrm{JH}} \) promoter를 CGTase 유전자의 발현에 활용할 경우 포도당과 같은 값싼 배지를 사용할 수 있고 유가배양과 같은 오랜 시간의 배양에서도 CGTase 효소를 경제적으로 대량생산할 수 있다. Endoxylanase의 경우 구성적 \( \mathrm{P}_{\mathrm{JH}} \) promoter를 발현에 이용한 경우 endoxylanase 활성이 매우 높게 발현 생산되었다. 최근 재조합 CGTase 생산 보고에 따르면, B. macerans CGTase 유전자를 a-amylase promoter 하류에 연결한 pUBACGT plasmid (amyR2 promoter+ribosome binding 서열+분비신호\( +cgt) \) 로 형질전환된 B. subtilis LKS88 로부터 포도당 함유 LB 배지에서 세포외 CGTase 활성은 매우 낮게 발현 생산되어 CGTase의 산업적 이용에는 한계가 있음을 나타내었다.</p><p>따라서, 본 연구에서는 내열성 CGTase를 생산하는 B. stearothermophilus NO2 균주로부터 cloning된 CGTase 유전자를 \( \mathrm{P}_{\mathrm{JH}} \) promoter 하류에 연결하여 유전자 재조합 CGTase 효소를 대량생산하고자 한다.</p>
disprotionation 반응은 어떤 반응을 통해 linear maltooligosacchrides를 수용체로 전이시키는가?
intramolecular transglycosylation 반응