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시토크롬 P450 단일 산소화효소 - 합성 응용에 대한 조망

전문가 제언: ○ 약제 연구에서 집중적으로 연구되는 영역은 새로운 항암제(또는 항생물질)에 대한 조사 부분으로 많은 항암제가 식물로부터 기원됨으로써 제한된 양만 생산된다. 따라서 가격이 고가로 사용되기 때문에 이들의 문제를 해결하기 위한 수단으로 효소를 이용한 재조합발현을 기반으로 하여 필요자원의 양산을 시도하게 된다. 최근 Taxoid 10β-hydroxylase (CYP725A1)이 이스트에서 공동발현과 유사 시토크롬 P450 환원효소(이것은 모두 주목; Taxus cuspidate로부터 나옴)가 보고된 바 있다. 이와 같이 생체 내에서의 체계적인 항암제 택솔의 생합성에서 P450 단일 산소화효소는 효소 최적화로 개발에 길을 열어 준다.

○ Limonene으로부터 나오는 항암제 Perillyl alcohol의 생체 촉매 생성물 역시 Mycobacterium sp.(CYP153 Family로부터 나옴)로부터 분리된 시토크롬 P450 alkane hydroxylase(알칸 수산화효소)를 사용하여 이것을 Pseudomonas putida 세포에서 재조합적으로 발현하게 된다.

○ Saccharopolyspora erythrea로부터 나온 P450 eryF(CYP107A1)는 macrolide antibiotic erythromycin의 생합성에서 수산화 과정을 촉매하고(예를 들면 Amycolatopsis orientalis로부터 나옴) Oxy A, Oxy B, Oxy C P450 단일 산소화효소는 Glycopeptide 항생물질의 생합성을 이룩하는 역할에 공헌할 수 있다.

○ P450에 의해 수행되는 화학공정에 있어서 이 효소들은 몇 가지 본질적인 특성이 상업적 요구에 대한 적용을 방해하게 한다. 반응이 진행되기 위해서는 헴으로 전자가 흘러가는 전자전달계 체계를 가진 NADPH가 소모되어야만 하기 때문이다. 그러나 이러한 단점은 전체 세포계(Whole-cell system)를 사용함으로써 극복할 수 있다. 그러나 제한된 기질 흡수, 기질 또는 생성물의 독성, 생성물의 분해 및 정교한 하류공정에 대한 필요와 같은 생리적인 영향을 고려하여야만 한다.

저자: Urlacher, VB; Eiben, S
자료유형: 학술정보