일반기술

재조합 내열성 에스터라아제 및 이를 이용한 광학활성 카르복실산의 제조 방법

본 기술은 설포로부스 솔파타리쿠스(Sulforobus. solfataricus) 유래의 내열성 에스터라아제 유전자를 재조합 DNA 기술을 이용하여 제조한 내열성 에스터라아제 및 이를 이용하여 케토프로펜 에스터, 이부프로펜 에스터와 같은 카르복실산에스터 라세미체로부터 광학적으로 순수한 카르복실산을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 기술에서는 상기의 내열성 에스터라아제를 이용하여 카르복실산 에스터 라세미체를 광학 선택적 가수분해를 통해 광학적으로 순수한 라세미체를 제조하는 방법을 제공한다. 형질전환된 제조합 균주로부터 생산된 효소를 분리 정제 및 농축한다. 상기 농축된 효소용액을 카르복실산 에스터 라세미체와 반응시켜 광학적으로 순수한 S-에난티오머만을 생성시켰다. 특히 상기 카르복실산에는 케토프로펜, 나프록센, 이부프로펜, 슈프로펜 등이 있다.본 기술에서의 설포로부스 솔파타리쿠스(Sulforobus solfataricus) 유래의 내열성 에스터라제는 열에 대한 안정성이 높아 고온에서 효소의 활성 시간이 길고, 유기용매와 효소 변성제와 같은 불활성제(denaturing agent)에 강하며, 효소분리 정제 시 많은 단계가 필요하지 않기 때문에 내열성 효소를 코딩하는 유전자를 대장균(E.coli)에 클로닝하여 대량 발현시킨 후 열처리를 통하여 쉽게 분리할 수 있다. 또한 고온에서 반응을 시킬 수 있어 물질의 확산이나 화학반응 속도를 빠르게 진행시킬 수 있으며, 용해도가 낮은 물질을 온도를 올려 용해도를 증가시켜 반응을 시킬 수 있다. 이러한 내열성 효소의 발견은 효소를 이용한 정밀화학 공정상 이전까지의 고온-고압의 극한 환경에서의 효소의 불활성화와 안정화 문제로 효소를 산업적으로 이용하는데 존재하였던 장애를 극복할 수 있는 획기적인 전환점을 마련하였다. 또한 화학촉매와 달리 높은 선택성을 갖는 효소의 강점을 이용하여 케토프로펜과 같은 의약품의 광학적으로 순수한 광학활성 의약품 개발과 생물촉매 공정기술의 핵심기술로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다.