생합성 촉매 사이토크롬 P450의 혁신 (1999/06/22) |
효소를 촉매로 이용하는 화학 전이 반응은 일반조건에서 높은 선택성을 가지고 진행되며 이러한 촉매의 중요성은 제약 및 화학제품 제조 분야에서 점차 증가하고 있다. 이러한 효소성 촉매 중 사이토크롬 p450 단일 산화 효소 (P450s)는 매우 중요한 촉매로서 이에 대한 관심은 매우 높다고 할 수 있다. 이 촉매가 갖는 생화학적 기능은 다양한 화합물들에 대한 산소 인입 반응의 촉매 활성을 갖는다는 측면에서 우주 생물학 및 스테로이드 유전학 분야의 생화합물에 대한 독성제거 역할 같은 중요 기능을 수행한다는 것이다. 이러한 촉매활성은 매우 다양한 기술적 응용 가능성을 갖고 있어서 유전자 치료 및 환경 복원에서부터 제약 및 화학제품의 선택적 합성이라는 광범위한 분야에 이용될 수 있다. 그러나 이 촉매가 갖는 낮은 전환율(특히 비 생체 지질에 대한 전환율), 안정성 그리고 전자주게 상호 유전인자를 필요로 한다는 문제가 이 촉매를 단독으로 이용할 수 없는 제한적인 문제로 자리 잡고 있다는 것이다. 그러나 최근 발표된 연구 논문에 의하면 슈도모나스 퓨티다로 (Pseudomonas putida) 부터 P450을 직접 유출하여 천연 효소보다 20배 이상의 효소 활성을 갖는 돌연변이체를 제조 함으로써 이를 이용하여 상호 유전인자 없이도 과산화물 덮게 과정을 통하여 나프탈렌의 수산화물을 만들어 낼 수 있었다고 한다. 또한 형질이 좋은 돌연변이체를 효율적으로 선별해 내는 방법으로서 서양냉이의 과산화 효소와 함께 공압착 하는 방법을 이용하였는데 이 과정은 P450 반응에 의해 생성된 생성물들에 형광 특성을 부여하여 디지털 화상을 얻을 수 있게 함으로써 선별하는 방법을 제공한다는 것이다. 이 반응 시스템은 단일 그리고 이중 산화효소를 선별하여 실질적으로 이용가치가 있는 생합성 촉매로 발전 시키는 시스템으로써 다양한 형태의 방향족 화합물에 대한 수산화물 생성 반응에 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 보인다는 것이다. 이에 관한 상세 내용은 아래 문헌에서 볼 수 있다. |