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이소프렌 생합성효소 활성의 신규 탐색 및 정량방법
- 기술번호 : KST2014061528
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 본 발명은 목적 효소 활성의 신규 탐색 및 정량 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물을 감지할 수 있는 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 신규 탐색 및 정량 방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 효소 활성의 탐색 방법을 이용하면, 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물에 대한 민감도와 발현조절을 이용하여 다양한 효소 활성을 고감도로 빠르게 감지 및 정량할 수 있어, 효소개량을 위한 단백질 공학기술에도 유용하게 사용할 수 있으며, 특히, 효소 활성을 정량적으로 탐색할 수 있어 분자 진화 기술에 적용할 수 있다. 본 발명을 통해 50 uM 정도의 극미량의 이소프렌도 고감도로 감지 가능하며, 기존에는 불가능하였던 세포 단위의 분석이 가능하므로, 고속 탐색을 통해 활성이 개량된 IspS를 스크리닝 가능하며, 뿐만 아니라, 미생물 메타게놈 라이브러리로부터 신규 IspS 유전자를 탐색하는 과정에도 본 발명의 효율적 이용이 가능하다. |
|---|---|
| Int. CL | G01N 33/68 (2006.01) C12N 9/00 (2006.01) C12N 15/63 (2006.01) C12N 15/52 (2006.01) |
| CPC | C12Q 1/6897(2013.01) C12Q 1/6897(2013.01) C12Q 1/6897(2013.01) C12Q 1/6897(2013.01) C12Q 1/6897(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020120066846 (2012.06.21) |
| 출원인 | 한국생명공학연구원 |
| 등록번호/일자 | |
| 공개번호/일자 | 10-2013-0143354 (2013.12.31) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 취하 |
| 심사진행상태 | 취하 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2015.07.14) |
| 심사청구항수 | 14 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국생명공학연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 이승구 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 2 | 김은미 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 3 | 나유진 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 4 | 오기훈 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 5 | 최의성 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 이처영 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 최종권리자 정보가 없습니다 | |||
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2012.06.21 | 취하 (Withdrawal) | 1-1-2012-0495455-32 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.02.05 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0007152-08 |
| 3 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 [Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination) |
2015.07.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0681870-44 |
| 4 | [특허 등 절차 취하]취하(포기)서 [Withdrawal of Procedure such as Patent, etc.] Request for Withdrawal (Abandonment) |
2015.08.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0768424-67 |
| 5 | 수수료 반환 안내서 Notification of Return of Official Fee |
2015.08.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2015-0128122-33 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 다음 단계를 포함하는 재설계 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 탐색 방법: (a) (i) 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 인지하는 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질을 코딩하는 유전자; (ii) 형광 단백질을 코딩하는 유전자 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 리포터 유전자; 및 (iii) 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질의 발현을 조절하는 프로모터, 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자의 발현을 유도하는 부위 및 상기 리포터 유전자의 발현을 조절하는 프로모터로 구성된 유전자 발현 조절부위를 포함하는 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 제공하는 단계; (b) 탐색하고자 하는 효소를 코딩하는 유전자를 포함하는 클론 또는 유전자라이브러리를 제공하는 단계;(c) 상기 클론 또는 유전자라이브러리와 상기 벤젠계 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 숙주 미생물에 각각 도입하여 재조합 미생물을 제조하는 단계; (d) 상기 재조합 미생물들을 효소반응에 의해 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 유리할 수 있는 화합물로 처리하는 단계; 및 (e) 효소반응에 의해 유리된 이소프렌류, 톨루엔류 또는 벤젠류 화합물을 감지하여 발현이 유도된 리포터 단백질의 활성을 감지하는 단계 |
| 2 |
2 다음 단계를 포함하는 재설계 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 탐색 방법: (a) (i) 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 인지하는 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질을 코딩하는 유전자; (ii) 형광 단백질을 코딩하는 유전자 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 리포터 유전자; 및 (iii) 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질의 발현을 조절하는 프로모터, 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자의 발현을 유도하는 부위 및 상기 리포터 유전자의 발현을 조절하는 프로모터로 구성된 유전자 발현 조절부위를 포함하는 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 염색체 DNA 또는 세포질에 함유하는 미생물을 제공하는 단계; (b) 탐색하고자 하는 효소를 코딩하는 유전자를 포함하는 클론 또는 유전자라이브러리를 제공하는 단계; (c) 상기 클론 또는 유전자라이브러리를 상기 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 함유하는 미생물에 도입하여 재조합 미생물을 제조하는 단계; (d) 상기 재조합 미생물들을 효소반응에 의해 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 유리할 수 있는 화합물로 처리하는 단계; 및 (e) 효소반응에 의해 유리된 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 감지하여 발현이 유도된 리포터 단백질의 활성을 감지하는 단계 |
| 3 |
3 다음 단계를 포함하는 재설계 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 정량방법: (a) (i) 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 인지하는 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질을 코딩하는 유전자; (ii) 형광 단백질을 코딩하는 유전자 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 리포터 유전자; 및 (iii) 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질의 발현을 조절하는 프로모터, 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자의 발현을 유도하는 부위 및 상기 리포터 유전자의 발현을 조절하는 프로모터로 구성된 유전자 발현 조절부위를 포함하는 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 제공하는 단계; (b) 탐색하고자 하는 효소를 코딩하는 유전자를 포함하는 클론 또는 유전자라이브러리를 제공하는 단계; (c) 상기 클론 또는 유전자라이브러리와 상기 벤젠계 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 숙주 미생물에 각각 도입하여 재조합 미생물을 제조하는 단계; (d) 상기 재조합 미생물들을 효소반응에 의해 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 유리할 수 있는 화합물로 처리하는 단계; 및 (e) 효소반응에 의해 유리된 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 감지하여 발현이 유도된 리포터 단백질의 활성을 정량하는 단계 |
| 4 |
4 다음 단계를 포함하는 재설계 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 정량방법: (a) (i) 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 인지하는 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질을 코딩하는 유전자; (ii) 형광 단백질을 코딩하는 유전자 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 리포터 유전자; 및 (iii) 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질의 발현을 조절하는 프로모터, 상기 화합물의 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자의 발현을 유도하는 부위 및 상기 리포터 유전자의 발현을 조절하는 프로모터로 구성된 유전자 발현 조절부위를 포함하는 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 염색체 DNA 또는 세포질에 함유하는 미생물을 제공하는 단계; (b) 탐색하고자 하는 효소를 코딩하는 유전자를 포함하는 클론 또는 유전자라이브러리를 제공하는 단계; (c) 상기 클론 또는 유전자라이브러리를 상기 벤젠계 화합물 감지용 재설계 유전자회로를 함유하는 미생물에 도입하여 재조합 미생물을 제조하는 단계; (d) 상기 재조합 미생물들을 효소반응에 의해 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 유리할 수 있는 화합물로 처리하는 단계; 및 (e) 효소반응에 의해 유리된 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 감지하여 발현이 유도된 리포터 단백질의 활성을 정량하는 단계 |
| 5 |
5 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리포터 유전자와 상기 리포터 유전자의 발현을 조절하는 프로모터는 상호작동가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 6 |
6 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자의 발현을 유도하는 부위는 상기 화합물 분해효소 조절 단백질이 결합하여 하류의 리포터 유전자가 발현될 수 있도록 리포터유전자의 프로모터를 활성화하는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 7 |
7 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 인지하는 상기 화합물 분해효소 조절 단백질을 코딩하는 유전자와 상기 조절 단백질의 발현을 조절하는 프로모터는 상호작동가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 8 |
8 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탐색하고자 하는 효소는 이소프렌 합성효소인 것을 특징으로 하는 방법 |
| 9 |
9 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광단백질은 GFP, GFPUV, 및 RFP로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 10 |
10 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항생제 저항성 유전자는 카나마이신 유전자, 클로람페니콜 유전자 및 테트라사이클린 유전자로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 11 |
11 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리포터 단백질의 활성 측정은 미생물 콜로니 이미지 분석, 형광스펙트럼 분석, 형광유세포분석 (FACS) 및 항생제 내성 측정법으로 구성된 군에서 선택되는 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 12 |
12 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미생물은 대장균, 슈도모나스, 효모, 식물세포 및 동물세포로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 13 |
13 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재설계 유전자회로는 RBS(ribosome binding site)를 코딩하는 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 14 |
14 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리포터 유전자는 형광 단백질을 코딩하는 유전자 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 이중 리포터 유전자인 것을 특징으로 하는 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 농림수산식품부(농림부) | 한국생명공학연구원 | 차세대바이오그린21사업 | Phyto-센서부품/모듈통합및가시화 |
| 2 | 교육과학기술부 | 한국생명공학연구원 | 거대과학기술개발사업(기후) | 발효최적화를통한바이오이소프렌대량생산배양공정개발 |
| 3 | 교육과학기술부 | 한국생명공학연구원 | 원천기술개발사업(글로벌프론티어) | 지능형바이오시스템구성고기능바이오부품/소자및분자공학기술개발 |
| 등록사항 정보가 없습니다 |
|---|
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2012.06.21 | 취하 (Withdrawal) | 1-1-2012-0495455-32 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.02.05 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0007152-08 |
| 3 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 | 2015.07.14 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0681870-44 |
| 4 | [특허 등 절차 취하]취하(포기)서 | 2015.08.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2015-0768424-67 |
| 5 | 수수료 반환 안내서 | 2015.08.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 1-5-2015-0128122-33 |
| 기술번호 | KST2014061528 |
|---|---|
| 자료제공기관 | NTB |
| 기술공급기관 | 한국생명공학연구원 |
| 기술명 | 이소프렌 생합성효소 활성의 신규 탐색 및 정량방법 |
| 기술개요 |
본 발명은 목적 효소 활성의 신규 탐색 및 정량 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물을 감지할 수 있는 유전자회로를 이용한 이소프렌 합성효소 활성의 신규 탐색 및 정량 방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 효소 활성의 탐색 방법을 이용하면, 이소프렌류, 톨루엔류 및 벤젠류 화합물에 대한 민감도와 발현조절을 이용하여 다양한 효소 활성을 고감도로 빠르게 감지 및 정량할 수 있어, 효소개량을 위한 단백질 공학기술에도 유용하게 사용할 수 있으며, 특히, 효소 활성을 정량적으로 탐색할 수 있어 분자 진화 기술에 적용할 수 있다. 본 발명을 통해 50 uM 정도의 극미량의 이소프렌도 고감도로 감지 가능하며, 기존에는 불가능하였던 세포 단위의 분석이 가능하므로, 고속 탐색을 통해 활성이 개량된 IspS를 스크리닝 가능하며, 뿐만 아니라, 미생물 메타게놈 라이브러리로부터 신규 IspS 유전자를 탐색하는 과정에도 본 발명의 효율적 이용이 가능하다. |
| 개발상태 | 특허만신청(등록) |
| 기술의 우수성 | |
| 응용분야 | 효소 제조 |
| 시장규모 및 동향 | |
| 희망거래유형 | 라이센스, |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1345168552 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2011-0031944 |
| 연구과제명 | 지능형 바이오시스템 구성 고기능 바이오부품/소자 및 분자공학기술 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
| 연구주관기관명 | 한국생명공학연구원 |
| 성과제출연도 | 2012 |
| 연구기간 | 201109~202008 |
| 기여율 | 0.25 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
| 과제고유번호 | 1345191052 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2012M1A2A2671833 |
| 연구과제명 | 발효최적화를 통한 바이오이소프렌 대량생산 배양공정 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
| 연구주관기관명 | 한국생명공학연구원 |
| 성과제출연도 | 2012 |
| 연구기간 | 201009~201609 |
| 기여율 | 0.25 |
| 연구개발단계명 | 개발연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
| 과제고유번호 | 1395022489 |
|---|---|
| 세부과제번호 | PJ00817020111139300 |
| 연구과제명 | 농생명 합성생물학 기반 Phyto-Sensor 기술개발(차세대바이오그린21) |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 농촌진흥청 |
| 연구관리전문기관명 | 농촌진흥청 |
| 연구주관기관명 | 한국생명공학연구원 |
| 성과제출연도 | 2011 |
| 연구기간 | 201105~201212 |
| 기여율 | 0.25 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
| 과제고유번호 | 1395026767 |
|---|---|
| 세부과제번호 | PJ008170052012 |
| 연구과제명 | Phyto-센서 부품/모듈통합 및 가시화 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 농촌진흥청 |
| 연구관리전문기관명 | 농촌진흥청 |
| 연구주관기관명 | 한국생명공학연구원 |
| 성과제출연도 | 2012 |
| 연구기간 | 201105~201212 |
| 기여율 | 0.25 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | BT(생명공학기술) |
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