일반기술

겨울우산버섯 리카아제 유전자, 라카아제 효소 및 그 생산방법

본 발명은 겨울우산버섯 라카아제 유전자, 라카아제 효소 및 그 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울우산버섯으로부터 유래된 환경호르몬 분해에 효과적인 리그닌분해효소인 라카아제 유전자, 라카아제 효소 및 이를 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 백색 부후균의 리그닌 분해 관여 효소의 유전적 기능을 규명하고 백색 부후균을 포함한 진균류의 목질 분해의 유전적 메카니즘을 이해할 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 상기 라카아제 유전자에 의한 리그닌 분해 기능성이 강화된 식용버섯을 포함한 진균류의 생산 및 이용에 기여할 수 있다.본 발명에서는 환경호르몬에 오염된 토양, 수질 및 생물분해반응기에서의 생물학적 분해 및 복구법에 이용되는 백색부후균의 하나인 겨울우산버섯(Polyporus brumalis)의 리그닌 분해효소 중 라카아제(laccase) 유전자를 분리하여 환경호르몬 분해 시 나타나는 발현 특성을 조사하였다. 겨울우산버섯으로부터 2개의 새로운 라카아제 유전자, pblac1 (서열 1) 및 pblac2 (서열 2)를 분리하여 염기서열 및 상동성을 분석하였다. pblac1의 full sequence의 크기는 1,836bp로 Polyporus ciliatus laccase LCC3-1과 92% 상동성을 나타내고, pblac2의 full sequence의 크기는 1,811bp로 Polyporus ciliatus laccase LCC3-2와 93%의 상동성을 나타낸다. 겨울우산버섯의 라카아제 유전자의 발현은 PDB(Potato dextrose broth) 배지보다 SSC(Shalow stationary culture) 배지에서 발현이 높게 나타나며 특히, pblac1의 발현이 높게 나타난다. 또한, 배지에 DBP(디부틸 프탈레이트)의 첨가는 겨울우산버섯의 라카아제 유전자 발현이 높아지도록 유도한다. 라카아제 유전자는 DBP 분해에 관여하므로, 이러한 유전자의 특성을 이용하여 겨울우산버섯으로부터 효소활성이 높은 리그닌분해효소를 생산할 수 있다. 이는 겨울우산버섯을 프탈레이트류가 추가로 첨가된 배지에 배양하여 라카아제의 발현을 높게 유도할 수 있다는 것을 시사한다. 상기에서, 프탈레이트류는 디에틸헥실프탈레이트(DEHP), 디부틸프탈레이트(DBP), 디에틸프탈레이트(DEP), 부틸벤질프탈레이트(BBP) 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.