일반기술

로도코커스 균주 유래의 다중방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나아제 및 이의 발현유도 방법

로도코커스(Rhodococcus) 균주 T104 유래의 다중방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나아제 및 이의 식물 테르펜을 이용한 발현유도방법으로서 환경오염원이 되는 방향족 기질들을 효과적으로 분해하는 로도코거스 균주 T104 유래의 3종 및 식물 테르펜을 사용하여 효과적으로 발현 유도하는 방법이다. 방향족 화합물은 산업화 과정에서 사용된 후 방출되거나 부산물로 방출되는 유해한 물질로서 폴리염화비페닐(PCBs) 등은 자연환경에 영향을 미쳐 생태계를 파괴하므로 치명적이다. 따라서 물리적 화학적 방법을 이용하여 분해 또는 제거하기 위한 기술이 개발되고, 이중 미생물을 이용한 생분해방법은 부수적 오염물질이 발생되지 않아 많이 연구되고 있다. 이에 본 개발자들은 PCBs의 분해미생물 중 PCBs의 분해과정 유도인자로서 리모넨(limonenes), 사이민(cymenes), 칼본(carnones), 피넨(pinenes) 등의 모노테르펜 존재하에 분해를 효과적으로 수행할 수 있고, 로도코커스 속 균주 T104가 리모넨, 비페닐, 페놀에 대해 각각 산화과정을 가지고 있음이 밝혔다. 또 하이드록실레이션 옥시게나아제의 발현이 사용된 성장기질에 따라 달리 영향을 받고 기질 특이성을 이용하면 다중방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나아제가 PCBs나 다른 생분해 목적물질을 분해하여 제거하는 과정에 유용하게 사용될 수 있으며, 천연물인 식물 테르펜을 이용하여 하이드록실레이션 옥시게나아제 유전자의 발현을 효과적으로 유도함으로써 방향족 기질들을 효과적으로 분해할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 로도코커스 균주 T104의 배양에 사용되었던 성장기질 이용시 따르는 고비용과 환경오염문제를 해결할 수 있는 방법이 가능하다. 이에 로도코커스 균주 T104 유래의 다중 방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나아제가 3종 있고, 이들이 리모넨, 비페닐, 페놀을 포함한 방향족 기질의 분해에 연관되어 있음을 PCR과 변성농도구배 겔 전기영동으로 확인하고, 리모넨, 사이민 및 식물 추출물A에 의해 옥시게나아제의 발현이 효과적으로 유도됨을 확인하였다. 로도코커스 균주 T104 유래의 다중방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나아제(T1, T2 및 T5의 3종)를 방향족고리기질인 환경오염물질의 생분해에 사용한다. 식물 테르펜을 이용한 로도코커스 균주 T104의 하이드록실레이션 옥시게나아제의 발현 유도방법으로, 이 때 식물 테르펜은 리모넨, 사이민, 식물추출물A인 것을 특징으로 한다.다중 방향족고리 하이드록실레이션 옥시게나제와 식물 테르펜을 이용한 발현유도방법은 리모넨, 비페닐, 페닐 및 폴리염화비닐 등의 방향족 고리구조를 가진 환경오염물질을 분해할 뿐만 아니라 경제성과 안전성이 좋아 산업적으로 유용하게 사용할 수 있다.환경오염을 일으키는 방향족 화학물질에 의한 부담을 최소화하고 오염된 환경을 회복할 수 있는 미생물을 공급하여 생분해시킴으로써 이차적인 오염을 방지하고 기존 물리적 화학적 방법을 대체할 수 있을 것으로 환경 친화적인 제품으로서 그 수요가 기대되고 있다. 환경오염물질의 처리에 대한 미생물을 이용한 생분해성 제제로서 미생물 제제를 생산하는 기업에서 이용이 가능하다. 환경보호를 위한 환경단체나 정부·지자체 차원에서 정책적으로 시행하고 홍보함에 따라 사업화여건이 변할 수 있으므로 이에 대한 전략이 필요하다고 사료된다.