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대사산물들의 플럭스 섬을 이용한 인-실리코 생물 개량방법

  • 기술번호 : KST2014065459
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 대사산물들의 플럭스 섬(Flux Sum: Φ)을 이용한 인-실리코 생물 개량방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유용물질 생산을 위한 생물의 대사산물 활용도를 플럭스 섬으로 정의하고, 이를 섭동시켜 유용물질의 생산 수율을 증가시키는 핵심 대사산물을 스크리닝하는 방법 및 상기 스크리닝된 핵심 대사산물과 관련된 유전자를 결실 및/또는 증폭시켜 유용물질을 생산하는 생물을 개량하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 특정 대사산물과 유용물질 생산과의 관계를 정확하게 예측할 수 있어, 특정 대사산물에 관련된 효소들을 발현하는 유전자들을 도입 및/또는 증폭 및/또는 결실(제거)시킴으로써 유용물질 생산성이 증대된 생물을 개발하는 것이 가능하다. 아울러, 배양 중 특정 대사산물을 공급하여 유용물질의 생산성을 증대시키는 것도 가능하다. 대사흐름, 대사산물, 유용물질, 대사공학, 대사산물 활용도, 섭동
Int. CL C12Q 1/68 (2006.01) C12N 1/00 (2006.01) C12Q 1/02 (2006.01) C12Q 1/04 (2006.01)
CPC G16B 5/00(2013.01) G16B 5/00(2013.01) G16B 5/00(2013.01)
출원번호/일자 1020050062404 (2005.07.11)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0655495-0000 (2006.12.01)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20061208) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2005.07.11)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상엽 대한민국 대전광역시 유성구
2 김태용 대한민국 경기 용인시
3 이동엽 대한민국 경기 용인시 구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이처영 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2005.07.11 수리 (Accepted) 1-1-2005-0374462-61
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2006.08.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0505663-52
3 의견서
Written Opinion		 2006.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2006-0790867-29
4 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.		 2006.10.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2006-0790892-61
5 등록결정서
Decision to grant		 2006.11.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0712772-20
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
다음의 단계를 포함하는 유용물질의 생산성 향상에 관여하는 핵심 대사산물을 스크리닝하는 방법:(a) 목적 유용물질을 생산하고자 하는 대상 미생물을 선정하고, 선정된 미생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 구축된 대사회로의 각 대사산물 활용도를 다음의 수학식 1로 표현되는 플럭스 섬(flux sum: Φ)으로 정의하고, 대사산물들의 Φ 값을 구하는 단계:[수학식 1] 여기서, Φi는 i번째 대사산물의 활용도이고, fin은 i번째 대사산물을 중심으로 해당 대사산물이 소비되는 반응식의 대사흐름이고, fout은 i번째 대사산물을 중심으로 목적 유용산물이 생성되는 반응식의 대사흐름이고, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이며, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임; 및(c) 상기 대사산물들의 Φ 값을 섭동(perturbation)시켜, 상기 유용산물의 생산 수율을 증가시키는데 관여하는 핵심 대사산물을 스크리닝하는 단계
2 2
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계의 섭동은 Φ 값을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법
3 3
제2항에 있어서, 특정 대사산물의 Φ 값을 감소(attenuation)시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 특정 대사산물을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 것을 특징으로 하는 방법
4 4
제2항에 있어서, 특정 대사산물의 Φ 값을 증가시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 특정 대사산물을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 것을 특징으로 하는 방법
5 5
제2항에 있어서, 대사산물들의 Φ 값을 증가 및 감소시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 대사산물들을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 것을 특징으로 하는 방법
6 6
제1항에 있어서, 상기 fin 및 fout은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 2] [수학식 3] 여기서, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임
7 7
삭제
8 8
제1항에 있어서, 상기 유용물질은 숙신산이고, 상기 대상 미생물은 숙신산 생성능을 가지는 미생물인 것을 특징으로 하는 방법
9 9
다음의 단계를 포함하는 유용물질을 생산하는 생물의 개량방법:(a) 목적 유용물질을 생산하고자 하는 대상 미생물을 선정하고, 선정된 미생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 구축된 대사회로의 각 대사산물 활용도를 다음의 수학식 1로 표현되는 플럭스 섬(flux sum: Φ)으로 정의하고, 대사산물들의 Φ 값을 구하는 단계:[수학식 1] 여기서, Φi는 i번째 대사산물의 활용도이고, fin은 i번째 대사산물을 중심으로 해당 대사산물이 소비되는 반응식의 대사흐름이고, fout은 i번째 대사산물을 중심으로 목적 유용산물이 생성되는 반응식의 대사흐름이고, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이며, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임;(c) 특정 대사산물의 Φ 값을 감소(attenuation)시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 특정 대사산물을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 단계;(d) 상기 (c) 단계에서 스크리닝된 특정 대사산물과 관련된 대사회로로부터 결실 대상 유전자를 선별하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 선별된 유전자를 상기 대상 미생물에서 결실시켜 대상 미생물의 변이체를 제작하는 단계
10 10
제9항에 있어서, (f) 상기 (e) 단계에서 제작된 변이체를 배양하여 유용물질의 생산성을 실험적으로 확인하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
11 11
제9항에 있어서, 상기 fin 및 fout은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 2] [수학식 3] 여기서, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임
12 12
삭제
13 13
제9항에 있어서 상기 유용물질은 숙신산이고, 상기 대상 미생물은 숙신산 생성능을 가지는 미생물인 것을 특징으로 하는 방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 숙신산 생산을 위한 결실 대상 유전자는 ptsG, pflB, pykF 및 pykA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법
15 15
다음의 단계를 포함하는 유용물질을 생산하는 생물의 개량방법:(a) 목적 유용물질을 생산하고자 하는 대상 미생물을 선정하고, 선정된 미생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 구축된 대사회로의 각 대사산물 활용도를 다음의 수학식 1로 표현되는 플럭스 섬(flux sum: Φ)으로 정의하고, 대사산물들의 Φ 값을 구하는 단계:[수학식 1] 여기서, Φi는 i번째 대사산물의 활용도이고, fin은 i번째 대사산물을 중심으로 해당 대사산물이 소비되는 반응식의 대사흐름이고, fout은 i번째 대사산물을 중심으로 목적 유용산물이 생성되는 반응식의 대사흐름이고, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이며, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임;(c) 특정 대사산물의 Φ 값을 증가시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 특정 대사산물을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 단계;(d) 상기 (c) 단계에서 스크리닝된 특정 대사산물과 관련된 대사회로로부터 증폭 대상 유전자를 선별하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 선별된 유전자를 대상 미생물에 도입하거나, 대상 미생물에서 증폭시켜 상기 대상 미생물의 변이체를 제작하는 단계
16 16
제15항에 있어서, (f) 상기 (e) 단계에서 제작된 변이체를 배양하여 유용물질의 생산성을 실험적으로 확인하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
17 17
제15항에 있어서, 상기 fin 및 fout은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 2] [수학식 3] 여기서, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임
18 18
삭제
19 19
제15항에 있어서, 상기 유용물질은 숙신산이고, 상기 대상 미생물은 숙신산 생성능을 가지는 미생물인 것을 특징으로 하는 방법
20 20
다음의 단계를 포함하는 유용물질을 생산하는 생물의 개량방법:(a) 목적 유용물질을 생산하고자 하는 대상 미생물을 선정하고, 선정된 미생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 구축된 대사회로의 각 대사산물 활용도를 다음의 수학식 1로 표현되는 플럭스 섬(flux sum: Φ)으로 정의하고, 대사산물들의 Φ 값을 구하는 단계:[수학식 1] 여기서, Φi는 i번째 대사산물의 활용도이고, fin은 i번째 대사산물을 중심으로 해당 대사산물이 소비되는 반응식의 대사흐름이고, fout은 i번째 대사산물을 중심으로 목적 유용산물이 생성되는 반응식의 대사흐름이고, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이며, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임;(c) 대사산물들의 Φ 값을 감소 및 증가시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 대사산물들을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 단계;(d) 상기 (c) 단계에서 스크리닝된 대사산물과 관련된 대사회로로부터 결실 및 증폭 대상 유전자를 선별하는 단계; 및(e) 상기 (d) 단계에서 선별된 결실 대상 유전자를 대상 미생물에서 결실시키고, 동시에 증폭대상 유전자를 대상 미생물에 도입하거나, 대상 미생물에서 증폭시켜 상기 대상 미생물의 변이체를 제작하는 단계
21 21
제20항에 있어서, (f) 상기 (e) 단계에서 제작된 변이체를 배양하여 유용물질의 생산성을 실험적으로 확인하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
22 22
제20항에 있어서, 상기 fin 및 fout은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 2] [수학식 3] 여기서, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임
23 23
삭제
24 24
제20항에 있어서, 상기 유용물질은 숙신산이고, 상기 대상 미생물은 숙신산 생성능을 가지는 미생물인 것을 특징으로 하는 방법
25 25
제9항 내지 제24항 중 어느 한 항의 방법에 의해 개량된 생물을 배양하는 것을 특징으로 하는 유용물질의 제조방법
26 26
생물 배양에 의한 유용물질의 제조방법에 있어서, 다음의 단계를 거쳐 스크리닝된 대사산물을 배양과정에서 공급하는 것을 특징으로 하는 방법:(a) 목적 유용물질을 생산하고자 하는 대상 미생물을 선정하고, 선정된 미생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 구축된 대사회로의 각 대사산물 활용도를 다음의 수학식 1로 표현되는 플럭스 섬(flux sum: Φ)으로 정의하고, 대사산물들의 Φ 값을 구하는 단계:[수학식 1] 여기서, Φi는 i번째 대사산물의 활용도이고, fin은 i번째 대사산물을 중심으로 해당 대사산물이 소비되는 반응식의 대사흐름이고, fout은 i번째 대사산물을 중심으로 목적 유용산물이 생성되는 반응식의 대사흐름이고, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이며, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임; 및(c) 특정 대사산물의 Φ 값을 증가시키면 목적 유용산물의 수율이 증가하는 경우, 상기 특정 대사산물을 클러스터링(clustering)하여 스크리닝하는 단계
27 27
제26항에 있어서, 상기 fin 및 fout은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 2] [수학식 3] 여기서, Sij는 j 번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j 경로의 대사흐름 벡터임
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