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다중 효소 결합체, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 유기물 제조방법(Enzyme conjugate, the process thereof, a process of preparing organic compound by using the same)

  • 기술번호 : KST2017018022
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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 다중 효소 결합체, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 유기물 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 효소들에 클릭 반응이 가능한(clickable) 비천연 아미노산의 위치 특이적 결합과 호환 가능한(compatible) 두 클릭 반응을 이용하여, 자유 효소들 각각에 비해 향상된 촉매 효능을 보이는 다중 효소 결합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기물의 제조방법을 제공할 수 있다.
Int. CL C12N 9/96 (2016.06.12) C12N 9/04 (2016.06.12) C12N 9/02 (2016.06.12) C12P 1/00 (2016.06.12) C07D 403/12 (2016.06.12) C07D 403/10 (2016.06.12)
CPC C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01) C12N 9/96(2013.01)
출원번호/일자 1020160065814 (2016.05.27)
출원인 광주과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0134917 (2017.12.07) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호 1020180060361;
심사청구여부/일자 Y (2016.05.27)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 권인찬 대한민국 광주광역시 북구
2 조진환 대한민국 광주광역시 북구
3 임성인 대한민국 **** Adams Lake Bl

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2016.05.27 수리 (Accepted) 1-1-2016-0513733-92
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2016.06.01 불수리 (Non-acceptance) 1-1-2016-0527614-39
3 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document
2016.06.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0087795-78
4 [반려요청]서류반려요청(반환신청)서
[Request for Return] Request for Return of Document
2016.06.10 수리 (Accepted) 1-1-2016-0557637-26
5 [공지예외적용 보완 증명서류]서류제출서
2016.06.10 수리 (Accepted) 1-1-2016-0558094-13
6 [출원서 등 보정(보완)]보정서
2016.06.10 수리 (Accepted) 1-1-2016-0557679-33
7 서류반려통지서
Notice for Return of Document
2016.06.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0091551-95
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2017.05.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0326435-30
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.07.07 수리 (Accepted) 1-1-2017-0653493-13
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.08.08 수리 (Accepted) 1-1-2017-0762437-90
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2017-0877954-46
12 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.10.11 수리 (Accepted) 1-1-2017-0977962-24
13 지정기간연장 관련 안내서
Notification for Extension of Designated Period
2017.10.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2017-0148137-55
14 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2017.11.06 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-1096461-10
15 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2017.11.06 수리 (Accepted) 1-1-2017-1096453-55
16 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2018.03.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0215110-72
17 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
2018.04.27 수리 (Accepted) 1-1-2018-0419355-22
18 법정기간연장승인서
2018.05.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0069173-47
19 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application
2018.05.28 수리 (Accepted) 1-1-2018-0520274-70
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번호 청구항
1 1
제1 효소-링커와 제2 효소-링커의 결합체를 포함하는 다중 효소 결합체로서;상기 제1 효소-링커는 제1 개질 효소와 제1 링커의 결합체이고,상기 제1 개질 효소는 (i) 제1 효소와 (ii) 제1-1 클릭 반응기를 포함하는 제1 비천연 아미노산(non-natural amino acids, NNAAs)을 하나 이상 포함하고, 상기 제1 비천연 아미노산은 상기 제1 효소의 제1 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 제1 링커는 제1-2 클릭 반응기와 제2-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 제1 효소-링커는 제1 개질 효소의 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1 링커의 상기 제1-2 클릭 반응기가 제1 클릭 반응하여 결합된 결합체이며;상기 제2 효소-링커는 제2 개질 효소와 제2 링커의 결합체이고,상기 제2 링커는 제2-2 클릭 반응기와 제3-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 제2 개질 효소는 (i) 제2 효소와 (ii) 제3-2 클릭 반응기를 포함하는 제2 비천연 아미노산을 하나 이상 포함하고, 상기 제2 비천연 아미노산은 상기 제2 효소의 제2 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 제2 효소-링커는 상기 제2 링커의 상기 제3-1클릭 반응기와 상기 제2 개질 효소의 상기 제3-2 클릭 반응기가 제3 클릭 반응하여 결합된 결합체이며;상기 제1 효소-링커와 상기 제2 효소-링커의 결합체는 상기 제1 링커의 상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 제2 링커의 상기 제2-2 클릭 반응기가 제2 클릭 반응하여 결합된 결합체인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
2 2
제1항에 있어서, 제1 효소 반응과 제2 효소 반응을 포함하고 상기 제1 효소 반응의 생성물이 상기 제2 효소 반응의 반응물로 사용되는 다중 효소 연쇄단계 반응에서, 상기 제1 효소는 상기 제1 효소 반응의 생촉매로 작용하고, 상기 제2 효소는 상기 제2 효소 반응의 생촉매로 작용하는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
3 3
제1항에 있어서, 상기 제1 효소와 상기 제2 효소는 각각 FDH와 MDH, MDH와 FDH; FDH와 ADH, ADH와 FDH; NOX와 ADH, ADH와 NOX; LDH와 HSDH, HSDH와 LDH; GDM와 7β-HSDH, 7β-HSDH와 GDM; ADH와 할로히드린 디할로제나제, 할로히드린 디할로제나제와 ADH; GDH와 케토리덕타제, 케토리억타제와 GDH; BVMO와 ADH, ADH와 BVMO; LDH와 AlaDH, AlaDH와 LDH; FDH와 PheDH, PheDH와 FDH; NOX와 LeuDH, LeuDH와 NOX; FDH와 LeuDH, LeuDH와 FDH; GOT와 TA, TA와 GOT; FDH와 AlaDH, AlaDH와 FDH; FDH와 GluDH, GluDH와 FDH 중에서 선택된 1쌍인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
4 4
제1항에 있어서, 상기 제1 효소 잔기와 상기 제2 효소 잔기는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 페닐알라닌, 트립토판, 발린 중에서 선택된 1종 이상의 소수성 측쇄를 포함하는 잔기인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
5 5
제1항에 있어서, 상기 제1 효소 잔기와 상기 제2 효소 잔기는 용매 접근도가 0
6 6
제1항에 있어서, 상기 제1-1 클릭 반응기를 포함하는 제1 비천연 아미노산과 상기 제3-2 클릭 반응기를 포함하는 제2 비천연 아미노산은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 p-아지도-L-페닐알라닌(AzF), p-에티닐-페닐알라닐(pEthF), p-프로파르길록시페닐알라닌(pPa) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
7 7
제1항에 있어서, 상기 제1 효소와 상기 제2 효소는 각각 FDH와 MDH이고,상기 제1 효소 잔기와 상기 제2 효소 잔기는 각각 237번 위치의 발린과 417번 위치의 발린인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
8 8
제1항에 있어서, 상기 제2 클릭 반응은 상기 제1 클릭 반응과도 서로 직교성(orthogonal) 화학 반응이고, 상기 제3 클릭 반응과도 서로 직교성 화학 반응인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
9 9
제1항에 있어서, 상기 제1 클릭 반응과 상기 제2 클릭 반응은 각각 SPAAC와 IEDDA, IEDDA와 SPAAC; SPAAC와 카르보닐 리게이션, 카르보닐 리게인션과 SPAAC; IEDDA와 카르보닐 리게이션, 카르보닐 리게이션과 IEDDA; 카르보닐 리게인션과 광활성 리게이션, 광활성 리게이션과 카르보닐 리게이션 중에서 선택된 1쌍인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
10 10
제9항에 있어서, 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1-2 클릭 반응기는 각각 아지도기(N3)와 스트레인 프로모티드된(strain-promoted) 알킨기(C≡C), 스트레인 프로모티드된 알킨기와 아지도기; 아지도기와 알킨기, 알킨기와 아지도기; 테트라진기와 trans-시클로옥텐, trans-시클로옥텐과 테트라진기; 알데하이드와 아미노옥시, 아미노옥시와 알데하이드; 알데하이드와 하이드라진, 하이드라진과 알데하이드; 케톤과 아미노옥시, 아미노옥시와 케톤; 케톤과 하이드라진, 하이드라진과 케톤; 테트라졸과 알킨기, 알킨기와 테트라졸 중에서 선택된 1쌍이고;상기 제3-1 클릭 반응기와 상기 제3-2 클릭 반응기는 각각 아지도기(N3)와 스트레인 프로모티드된(strain-promoted) 알킨기(C≡C), 스트레인 프로모티드된 알킨기와 아지도기; 아지도기와 알킨기, 알킨기와 아지도기; 테트라진기와 trans-시클로옥텐, trans-시클로옥텐과 테트라진기; 알데하이드와 아미노옥시, 아미노옥시와 알데하이드; 알데하이드와 하이드라진, 하이드라진과 알데하이드; 케톤과 아미노옥시, 아미노옥시와 케톤; 케톤과 하이드라진, 하이드라진과 케톤; 테트라졸과 알킨기, 알킨기와 테트라졸 중에서 선택된 1쌍이며;상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 2-2 클릭 반응기는 각각 아지도기(N3)와 스트레인 프로모티드된(strain-promoted) 알킨기(C≡C), 스트레인 프로모티드된 알킨기와 아지도기; 아지도기와 알킨기, 알킨기와 아지도기; 테트라진기와 trans-시클로옥텐, trans-시클로옥텐과 테트라진기; 알데하이드와 아미노옥시, 아미노옥시와 알데하이드; 알데하이드와 하이드라진, 하이드라진과 알데하이드; 케톤과 아미노옥시, 아미노옥시와 케톤; 케톤과 하이드라진, 하이드라진과 케톤; 테트라졸과 알킨기, 알킨기와 테트라졸 중에서 선택된 1쌍인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
11 11
제1항에 있어서, 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1-2 클릭 반응기는 각각 테트라진기 및 trans-시클로옥텐이거나 trans-시클로옥텐 및 테트라진기이고;상기 제3-1 클릭 반응기와 상기 제3-2 클릭 반응기는 각각 테트라진기 및 trans-시클로옥텐이거나 trans-시클로옥텐 및 테트라진기이며;상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 2-2 클릭 반응기는 각각 아지도기 및 알킨기(C≡C)이거나 알킨기 및 아지도기인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
12 12
제1항에 있어서, 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1-2 클릭 반응기는 각각 아지도기 및 알킨기(C≡C) (또는 알킨기 및 아지도기)이고;상기 제3-1 클릭 반응기와 상기 제3-2 클릭 반응기는 각각 아지도기 및 알킨기(C≡C) (또는 알킨기 및 아지도기)이며;상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 2-2 클릭 반응기는 각각 테트라진기 및 trans-시클로옥텐 (trans-시클로옥텐 및 테트라진기)인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
13 13
제1항에 있어서, 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1-2 클릭 반응기는 각각 아지도기 및 알킨기이고;상기 제3-1 클릭 반응기와 상기 제3-2 클릭 반응기는 각각 알킨기 및 아지도기이며;상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 2-2 클릭 반응기는 각각 테트라진기 및 trans-시클로옥텐인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
14 14
제1항에 있어서, 상기 제1 개질 효소는 FDH-AzF이고,상기 제1 링커는 양 말단이 DBCO와 테트라진이며,상기 제2 링커는 양 말단이 DBCO와 TCO이고,상기 제2 개질 효소는 MDH-AzF인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
15 15
제1항에 있어서, 상기 제1 링커는 하기 구조의 화합물이고,상기 제2 링커는 하기 구조의 화합물인 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
16 16
제1항에 있어서, 상기 다중 효소 결합체는 하기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체
17 17
(C) 제1 효소-링커와 제2 효소-링커를 결합시키는 단계를 포함하는 다중 효소 결합체의 제조방법으로서;상기 제1 효소-링커는 제1 개질 효소와 제1 링커의 결합체이고,상기 제1 개질 효소는 (i) 제1 효소와 (ii) 제1-1 클릭 반응기를 포함하는 제1 비천연 아미노산을 하나 이상 포함하고, 상기 제1 비천연 아미노산은 상기 제1 효소의 제1 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 제1 링커는 제1-2 클릭 반응기와 제2-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 제1 효소-링커는 제1 개질 효소의 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1 링커의 상기 제1-2 클릭 반응기가 제1 클릭 반응하여 결합된 결합체이며;상기 제2 효소-링커는 제2 개질 효소와 제2 링커의 결합체이고,상기 제2 링커는 제2-2 클릭 반응기와 제3-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 제2 개질 효소는 (i) 제2 효소와 (ii) 제3-2 클릭 반응기를 포함하는 제2 비천연 아미노산을 하나 이상 포함하고, 상기 제2 비천연 아미노산은 상기 제2 효소의 제2 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 제2 효소-링커는 상기 제2 링커의 상기 제3-1클릭 반응기와 상기 제2 개질 효소의 상기 제3-2 클릭 반응기가 제3 클릭 반응하여 결합된 결합체이며;상기 (C) 단계는 상기 제1 링커의 상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 제2 링커의 상기 제2-2 클릭 반응기를 제2 클릭 반응시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체 제조방법
18 18
(B1) 제1 개질 효소와 제1 링크를 결합시켜 제1 효소-링크를 수득하는 단계,(B2) 제2 개질 효소와 제2 링크를 결합시켜 제2 효소-링크를 수득하는 단계,(C) 상기 제1 효소-링커와 상기 제2 효소-링커를 결합시키는 단계를 포함하는 다중 효소 결합체의 제조방법으로서;상기 제1 개질 효소는 (i) 제1 효소와 (ii) 제1-1 클릭 반응기를 포함하는 제1 비천연 아미노산을 하나 이상 포함하고, 상기 제1 비천연 아미노산은 상기 제1 효소의 제1 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 제1 링커는 제1-2 클릭 반응기와 제2-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 (B1) 단계는 상기 제1 개질 효소의 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1 링커의 상기 제1-2 클릭 반응기를 제1 클릭 반응시킴으로써 수행되며;상기 제2 링커는 제2-2 클릭 반응기와 제3-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 제2 개질 효소는 (i) 제2 효소와 (ii) 제3-2 클릭 반응기를 포함하는 제2 비천연 아미노산을 하나 이상 포함하고, 상기 제2 비천연 아미노산은 상기 제2 효소의 제2 효소 잔기에 위치 특이적으로 결합되어 있으며,상기 (B2) 단계는 상기 제2 링커의 상기 제3-1클릭 반응기와 상기 제2 개질 효소의 상기 제3-2 클릭 반응기를 제3 클릭 반응시켜 수행되며;상기 (C) 단계는 상기 제1 링커의 상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 제2 링커의 상기 제2-2 클릭 반응기를 제2 클릭 반응시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체 제조방법
19 19
(A1) 제1 효소의 하나 이상의 제1 효소 잔기를 제1-1 클릭 반응기를 포함하는 제1 비천연 아미노산으로 위치 특이적으로 대체하여 제1 개질 효소를 수득하는 단계,(A2) 제2 효소의 하나 이상의 제2 효소 잔기를 제3-2 클릭 반응기를 포함하는 제2 비천연 아미노산으로 위치 특이적으로 대체하여 제2 개질 효소를 수득하는 단계,(B1) 상기 제1 개질 효소와 제1 링크를 결합시켜 제1 효소-링크를 수득하는 단계,(B2) 상기 제2 개질 효소와 제2 링크를 결합시켜 제2 효소-링크를 수득하는 단계,(C) 상기 제1 효소-링커와 상기 제2 효소-링커를 결합시키는 단계를 포함하는 다중 효소 결합체의 제조방법으로서;상기 제1 링커는 제1-2 클릭 반응기와 제2-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 (B1) 단계는 상기 제1 개질 효소의 상기 제1-1 클릭 반응기와 상기 제1 링커의 상기 제1-2 클릭 반응기를 제1 클릭 반응시킴으로써 수행되며;상기 제2 링커는 제2-2 클릭 반응기와 제3-1 클릭 반응기를 포함하고,상기 (B2) 단계는 상기 제2 링커의 상기 제3-1클릭 반응기와 상기 제2 개질 효소의 상기 제3-2 클릭 반응기를 제3 클릭 반응시켜 수행되며;상기 (C) 단계는 상기 제1 링커의 상기 제2-1 클릭 반응기와 상기 제2 링커의 상기 제2-2 클릭 반응기를 제2 클릭 반응시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 효소 결합체 제조방법
20 20
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 다중 효소 결합체를 이용하여 다중 효소 연쇄단계(cascade) 반응을 수행하는 단계를 포함하는 유기물 합성방법으로서,상기 다중 효소 연쇄단계 반응은 제1 효소 반응과 제2 효소 반응을 포함하고,상기 제1 효소 반응의 생성물이 상기 제2 효소 반응의 반응물로 사용되며,상기 다중 효소 결합체의 상기 제1 효소는 상기 제1 효소 반응의 생촉매로 작용하고,상기 다중 효소 결합체의 상기 제2 효소는 상기 제2 효소 반응의 생촉매로 작용하는 것을 특징으로 하는 유기물 합성방법
21 21
제20항에 있어서, 상기 제1 효소 반응과 상기 제2 효소 반응은 하기 반응 쌍 중에서 선택된 1쌍의 반응인 것을 특징으로 하는 유기물 합성방법:[반응식 1a][반응식 1b][반응식 1c][반응식 1d][반응식 1e][반응식 1f][반응식 1g][반응식 1h][반응식 1i][반응식 1j][반응식 1k][반응식 1l][반응식 1m][반응식 1n][반응식 1o][반응식 1p]
22 22
제21항에 있어서, 상기 제1 효소 반응은 하기 반응이고,상기 제2 효소 반응은 하기 반응이며,상기 유기물은 D-만니톨인 것을 특징으로 하는 유기물 제조방법
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1 KR1020180059418 KR 대한민국 FAMILY
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1 US10563230 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US2017356014 US 미국 DOCDBFAMILY
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1 미래창조과학부 광주과학기술원 도약연구지원사업(전략)(상향식) 비천연아미노산의 도입으로 알부민을 위치 선택적으로 결합하여 단백질 의약의 체내 안정성 향상