일반기술

토양 메타게놈 유래 인디루빈 및 인디고 생합성 유전자 및 이로부터 코딩되는 단백질

*원리 및 구성본 발명은 토양 미생물의 메타게놈에서 분리한 인디루빈 및 인디고 생합성 유전자 및 이로부터 코딩되는 단백질에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인디루빈 및 인디고 생합성 유전자 및 이로부터 코딩되는 단백질은 미생물로부터 천연색소인 인디루빈 및 인디고를 대량으로 생산하는데 유용하게 사용될 수 있다.*배경메타게놈은 자연계에 존재하는 모든 미생물의 유전체를 통칭하는 것으로 정의된다. 일반적으로, 메타게놈 연구는 자연계 시료로부터 미생물을 배양하지 않고 메타게놈을 분리한 후, 이들을 라이브러리로 작성하여 배양가능한 대장균에 도입하는 단계로 구성된다.이는 배양이 불가능했던 미생물로부터 유용 산물을 확보하기 위한 방법으로, 유전자의유래가 되는매생물에 대한 정보는 얻기가 어려우나 미생물의 산물과 유전자를 동시에 확보할 수 있다는 장점이 있다.*종래기술인디고는 청바지 생산등에 이용되는 청색의 천연색소로 초기에는 폴리고눔 틴크토리움 이라는 식물로부터 분리되었으나, 근래에는 화학합성에 의해 대량으로 생산되고 있다. 그러나, 화학합성에 의한 인디고 염료의 대량 생산은 독성이 있는 화학물질의 사용 및 부산물의 발생등으로 인해 환경오염을 유발하는 등의 분제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 식물을 조직배양하거나 미생물로부터 천연의 색소를 대량 생산하기 위한 시도를 통해 환경친화적인 색소생산을 위한 연구가 꾸준히 진행되어 왔으나, 생산량 및 생산단가에서 화학합성을 대체할 만한 수준에 이르지 못하고 있다.적색의 천연색소인 인디루빈은 식물이나 미생물로부터 인디고 생산의 부산물로 얻어져서 청색색소 생산시 오염원으로만 인식되었으나, 최근에 항암 효과가 있는 식물추출액의 주성분으로 알려지면서 관심의 대상이 되고 있다. 인디루빈이 당귀에서 백혈병 및 치료효과를 나타내는 주성분으로 보고되면서 이의 유도체의 합성이 활발히 진행되고 있다.*특징 및 장점1)기존의 배양이 불가능한 미생물의 자원을 탐색할 수 있는 방법이 확립되었고 그 결과,2) 천연색소인 인디루빈을 생합성하는 신규한 유전자와 단백질을 확보하였다. 3)유전자를 이용하여 천연색소의 대량생산에 응용될 수 있다.