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에탄올에서 부탄올의 생산방법

  • 기술번호 : KST2019014654
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 에탄올에서 부탄올의 생산방법 및 이의 다양한 적용에 관한 것이다. 본 발명의 에탄올에서 부탄올 생산 방법은, 효소로서 NOX, EtDH, FLS, BDH 및 DDH의 단백질과 이의 변이 단백질을 다단계 촉매활성이 나타나도록 인공 합성 경로를 디자인하여 무-세포(cell-free) 촉매 방법을 이용하였다. 본 발명의 부탄올 생산 방법은 종래 미생물 이용 발효법과 비교하여 세포 생장이 필요하지 않고, 짧은 합성 경로, 빠른 반응 속도, 높은 수율 및 생산성, 목적으로 하는 반응 조건의 조절이 용이하여, 효과적으로 부탄올을 생산할 수 있다. 또한, 상기 단백질을 나노입자에 고정하여 다 수의 재사용이 가능하고 부탄올 생성에도 효과적이므로 경제적이다. 따라서, 유효 성분으로서 부탄올이 요구되는 관련 산업에 유용하게 이용될 수 있다.
Int. CL C12N 9/88 (2006.01.01) C12N 11/14 (2006.01.01) C12N 15/63 (2006.01.01) C12P 7/16 (2006.01.01)
CPC C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01) C12N 9/88(2013.01)
출원번호/일자 1020180007006 (2018.01.19)
출원인 건국대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0088660 (2019.07.29) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.01.19)
심사청구항수 29

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 건국대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 광진구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이정걸 서울특별시 광진구
2 장례완 서울특별시 광진구
3 이정임 서울시 광진구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 위병갑 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로**길 * *층(대영빌딩)(위특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 건국대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 광진구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2018.01.19 수리 (Accepted) 1-1-2018-0065905-86
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2018.08.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2018.11.13 수리 (Accepted) 1-1-2018-1123653-48
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2018.11.15 수리 (Accepted) 9-1-2018-0062668-98
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2019.02.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0099700-45
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.04.11 수리 (Accepted) 1-1-2019-0373581-12
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.04.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0373583-03
8 등록결정서
Decision to grant
2019.08.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0565727-20
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
서열번호 8로 표시되는 FLS(formolase) 아미노산에서 482번째 루신이 세린, 아르기닌 및 글루탐산으로 치환된 변이로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 변이를 포함하는 FLS 변이 아미노산
2 2
제1항에 있어서, 상기 FLS는 서열번호 7로 표시되는 염기서열로 코딩되는 것을 특징으로 하는, FLS 변이 아미노산
3 3
제1항에 있어서, 상기 FLS에서 482번째 루신이 세린으로 치환된 변이는(FLS:L482S) 서열번호 10의 아미노산으로 표시되고, 482번째 루신이 아르기닌으로 치환된 변이는(FLS:L482R) 서열번호 11의 아미노산으로 표시되며, 482번째 루신이 글루탐산으로 치환된 변이는(FLS:L482E) 서열번호 12의 아미노산으로 표시되는 것을 특징으로 하는, FLS 변이 아미노산
4 4
제1항에 있어서, 상기 FLS 변이 아미노산은 396번째 트레오닌의 변이, 446번째 트레오닌의 변이, 473번째 메티오닌의 변이, 477번째 세린의 변이 및 499번째 루신의 변이로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, FLS 변이 아미노산
5 5
제1항에 있어서, 상기 FLS는 슈도모나스 플루오레스센스(Pseudomonas fluorescens)로부터 유래된 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
6 6
제1항의 FLS 변이 아미노산을 코딩하는 유전자
7 7
서열번호 1의 염기서열로 표시되는 NOX(NADH oxidase) 유전자, 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 EtDH(ethanol dehydrogenase) 유전자, 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 EtDH의 변이 유전자, 서열번호 7의 염기서열로 표시되는 FLS(formolase) 유전자, FLS 변이 아미노산을 코딩하는 유전자, 서열번호 13의 염기서열로 표시되는 BDH(2,3-butanediol dehydrogenase) 유전자, 서열번호 15의 염기서열로 표시되는 BDH의 변이 유전자, 서열번호 17의 염기서열로 표시되는 DDH(diol dehydratase) 유전자 및 DDH의 변이 유전자를 포함하는 재조합 벡터이고,상기 FLS 변이 아미노산을 코딩하는 유전자는 서열번호 10; 서열번호 11; 및 서열번호 12로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산을 코딩하는 유전자이며,상기 DDH의 변이 유전자는 서열번호 19; 서열번호 20; 서열번호 21; 및 서열번호 23으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산을 코딩하는 유전자를 포함하는 것인, 재조합 벡터
8 8
제7항에 있어서, 상기 NOX 유전자는 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus)로부터 유래된 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
9 9
제7항에 있어서, 상기 EtDH 유전자 또는 EtDH 변이유전자는 쿠프리아비두스 네카터(Cupriavidus necator)로부터 유래된 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
10 10
제7항에 있어서, 상기 BDH 유전자 또는 BDH 변이유전자는 클로스트리디움 오토에타노지넘(Clostridium autoethanogenum)로부터 유래된 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
11 11
제7항에 있어서, 상기 DDH(diol dehydratase) 유전자 및 DDH의 변이 유전자는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 로부터 유래된 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
12 12
삭제
13 13
삭제
14 14
제7항에 있어서, 상기 EtDH의 변이체는 서열번호 4의 아미노산 서열로 표시되는 EtDH의 46번째 아스파르트산이 글리신으로 치환되고(EtDH:D46G), 서열번호 6의 아미노산 서열로 표시되는 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
15 15
삭제
16 16
제7항에 있어서, 상기 BDH의 변이체는 서열번호 14의 아미노산 서열로 표시되는 BDH의 199번째 세린이 알라닌으로 치환되고(BDH:S199A), 서열번호 16의 아미노산으로 표시되는 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
17 17
삭제
18 18
제7항에 있어서, 상기 DDH의 변이체는 서열번호 18의 DDH 아미노산의 302번째 세린이 알라닌으로 치환된 변이체(DDH:S302A); 337번째 글루타민이 알라닌으로 치환된 변이체(DDH:Q337A); 375번째 페닐알라닌이 이소루신으로 치환된 변이체(DDH:F375I); 으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단일 또는 다중 변이체인 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
19 19
제18항에 있어서, 상기 다중 변이체는 서열번호 18의 DDH 아미노산의 337번째 글루타민이 알라닌 및 375번째 페닐알라닌이 이소루신으로 치환된 변이체(DDH:Q337A/F375I); 302번째 세린이 알라닌 및 37번째 글루타민이 알라닌으로 치환된 변이체(S302A/F375I); 또는 302번째 세린이 알라닌으로, 337번째 글루타민이 알라닌으로, 375번째 페닐알라닌이 이소루신으로 치환된 변이체(S302A/Q337A/F375I)인 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
20 20
제19항에 있어서, 상기 DDH:Q337/F375I는 서열번호 22의 염기서열 및 서열번호 23의 아미노산 서열로 표시되는 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
21 21
제7항에 있어서, 상기 DDH 변이체는 DDH의 재활성 인자(reactivating factor)인 dhaR를 발현하는 것을 특징으로 하는, 재조합 벡터
22 22
제7항의 재조합 벡터가 도입된 형질전환 미생물
23 23
제22항의 형질전환 미생물에서 생산된 단백질을 정제하고 반응시키는 단계;를 포함하는 부탄올 생산 방법
24 24
제23항에 있어서, 상기 부탄올은 2-부탄올, n-부탄올, 아이소부탄올(isobutanol) 및 터트-부탄올(tert-Butanol)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 방법
25 25
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 무-세포(cell-free) 상태에서 제22항의 형질전환 미생물에서 생산된 단백질을 다단계 촉매 작용을 수행하여 부탄올을 생산하는 것을 특징으로 하는 방법
26 26
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 에탄올을 기질로 이용하는 것을 특징으로 하는 방법
27 27
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 조효소인 NAD+, NADP+, 비타민 B12 및 TPP(thiamine pyrophosphate)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 조효소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
28 28
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 금속 이온 Mg2+, Mn2+, Ca2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+ 및 Zn2+으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 금속 이온을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법
29 29
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 pH 5
30 30
제23항에 있어서, 상기 생산 방법은 16 내지 45도에서 부탄올을 생산하는 것을 특징으로 하는 방법
31 31
제22항의 형질전환 미생물에서 생산된 단백질을 나노입자에 고정하고 반응시키는 단계;를 포함하는 부탄올 생산 방법
32 32
제31항에 있어서, 상기 나노입자는 산화 규소(silicon oxide)를 부착하고 글루타알데히드(glutaraldehyde)와 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법
33 33
제31항에 있어서, 상기 고정된 단백질 나노입자는 재사용이 가능한 것을 특징으로 하는 방법
지정국 정보가 없습니다
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2 KR102093546 KR 대한민국 FAMILY
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4 WO2019124782 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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1 산업통상자원부 건국대학교 산학협력단 에너지기술개발사업 바이오연료 생산을 위한 전처리-당화-발효 통합생물공정기술