<h1>서 론</h1><p>Lipase (E.C. 3.1.1.3)는 triacylglycerides의 ester 결합을 glycerol과 fatty acid로 가수분해하는 효소이다. Esterase는 lipase와 같이 ester 결합에 반응하지만 수용성 상태에서 반응이 주로 일어나고, 짧은 지방산을 갖는 ester 결합에 반응하는 세포내 효소 (intracelluar enzyme)인데 비해 lipase는 세포외로 활발히 분비되는 효소로 esterase보다 다양한 스펙트럼의 기질특이성을 갖으며 뭉쳐진 기질 (aggregated substrate)에 활발한 활성을 갖는다.</p><p>Lipase는 생체내에서 지방산의 대사 및 glyceride와 phospholipid의 재합성에 관여하고 식품, 세제 산업 등에서 중요한 것으로 알려져 왔다. 그들은 비수용성(non-aqueous) 상태에서는 ester 합성과 transesterification에도 관여하며, 높은 특이성과 입체특이성 등이 있고 또한 온화한 반응 조건에서 특별한 조효소(cofacfor) 없이 반응이 진행되므로 산업적인 가치가 큰 효소이다.</p><p>미생물에서 유래한 lipase는 기질특이성이 넓고 유기용매에서 안정하며 다양한 \( \mathrm{pH} \)와 온도에 적용할 수 있는 잇점이 있어 널리 이용되어 왔다. 다양한 반응 조건에 적응하는 혹은 높은 활성을 갖는 새로운 lipase 유전자를 탐색하기 위하여 자연계에서 균주를 분리하거나, 분리된 균주에서 유전자를 확보하기 위한 cloning, 배양가능한 극한미생물에서 유전자를 얻기 위한 시도, lipase 생성균주의 genomic library를 이용한 lipase 유전자의 탐색 등이 보고되고 있으며 lipase 활성 측정을 위한 여러 방법이 소개되고 있다.</p><p>한편 환경 문제에 대한 인식과 경제적인 이유로 인하여 화학공정을 대치할 수 있는 생물공학적인 웅용에 대한 중요성은 새삼 언급할 필요가 없을 정도이다. 효소를 이용한 유기화학 반응의 범위는 아주 다양하며 생촉매 과정에 적용함에 있어 적절한 효소 후보군에 대한 선택은 매우 중요하다고 할 것이다. Lipase 유전자 확보를 위하여 배양가능한 원핵생물에 PCR과 cloning을 적용한 사례가 많으나 현재의 배양기술로는 자연계에 존재하는 미생물의 1%이상을 배양할 수 없는 것으로 알려져 있으며 99% 이상의 미생물에 포함된 유전자원의 이용가능성은 무한하다고 할 수 있다. Schmidt 등에 의해 배양불가능한 미생물의 유전자에 대한 분자생물학적 접근법이 시도된 이래로 자연환경에서 추출한 메타게놈은 유용 유전자 탐색을 위한 보고로 이용되어 왔다.</p><p>분자생물학의 발달에 따라 미국에서 생물정보학센터인 NCBI (National Centor for Biotechnology Information)가 설립되었고 염기서열에 대한 방대한 자료들을 조직적으로 추가, 관리, 공유할 수 있는 데이터베이스인 GenBank, PIR (Protein Information Resource) 등이 생기게 되었다. 이들 데이터베이스를 이용하여 기존의 Bacillus lipase 유전자들에서 보존적 영역을 파악하고 이를 바탕으로 새로운 균주에PCR을 적용하여 새로운 lipase 유전자를 찾는 시도와 전체 게놈의 염기서열을 알고 있는 균주에서 lipase 유전자로 예상되는 DNA 부분을 중폭시켜 실제로 lipase를 획득한 시도가 있었다. 이러한 보고들은 기존의 염기서열을 이용하여 생물정보학적인 방법으로 새로운 유용유전자의 탐색이 가능하다는 것을 증명하는 사례들이라고 할 수 있을 것이다.</p><p>이 논문에서는 LED (Lipase Enginnering Database)와 COG에서 알려진 lipase 유전자들의 염기서열 정보들을 이용하여 lipase 유전자의 보존적 영역을 탐색하였다. 한편 이를 바탕으로 새로운 lipase 유전자를 메타게놈에서 탐색◦검출하기 위해, PCR primer를 설계하고 새로운 lipase 유전자 검출 가능성에 대한 조사를 목적으로 하였다.</p>
Lipase는 생체 안에서 어떤 일을 하지?
지방산의 대사 및 glyceride와 phospholipid의 재합성에 관여