[go: up one dir, main page]

KR102513450B1 - Novel ectoine synthase and uses thereof - Google Patents

Novel ectoine synthase and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102513450B1
KR102513450B1 KR1020210002198A KR20210002198A KR102513450B1 KR 102513450 B1 KR102513450 B1 KR 102513450B1 KR 1020210002198 A KR1020210002198 A KR 1020210002198A KR 20210002198 A KR20210002198 A KR 20210002198A KR 102513450 B1 KR102513450 B1 KR 102513450B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ectoin
synthetase
seq
strain
ala
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020210002198A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220099844A (en
Inventor
강지영
김철호
김민수
Original Assignee
한국생명공학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생명공학연구원 filed Critical 한국생명공학연구원
Priority to KR1020210002198A priority Critical patent/KR102513450B1/en
Publication of KR20220099844A publication Critical patent/KR20220099844A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102513450B1 publication Critical patent/KR102513450B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y402/00Carbon-oxygen lyases (4.2)
    • C12Y402/01Hydro-lyases (4.2.1)
    • C12Y402/01108Ectoine synthase (4.2.1.108)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 엑토인을 생산하는 균주로부터 분리한 신규한 엑토인 합성효소를 이용하여 엑토인을 생산하는 조성물 또는 방법을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to provide a composition or method for producing ectoin using a novel ectoin synthetase isolated from a strain producing ectoin.

Description

신규한 엑토인 합성효소 및 그 용도 {Novel ectoine synthase and uses thereof}Novel ectoine synthase and uses thereof {Novel ectoine synthase and uses thereof}

본 발명은 엑토인을 생산하는 균주로부터 분리한 신규한 엑토인 합성효소를 이용하여 엑토인을 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ectoin using a novel ectoin synthetase isolated from a strain producing ectoin.

엑토인 (1, 4, 5, 6-테트라히드로-2-메틸-4-피리미딘카르복실산)은 1985년 소금 호수에서 사는 미생물로부터 발견된 천연 아미노산 추출물이자 헤테로 사이클릭 화합물 성분이다. 또한 자연계에서 호염성 유기체에 의해 자연적으로 생산되는 복소환 아미노산으로, 염분이 있는 환경에서 살아남기 위해 미생물이 필요로 하는 삼투 균형추 물질 중 하나로서 생산된다.Ectoin (1, 4, 5, 6-tetrahydro-2-methyl-4-pyrimidinecarboxylic acid) is a natural amino acid extract and heterocyclic compound component discovered in 1985 from microorganisms living in salt lakes. It is also a heterocyclic amino acid naturally produced by halophilic organisms in nature, and is produced as one of the osmotic counterbalance substances required by microorganisms to survive in a salty environment.

주로 피부 관리용 화장품에 첨가되어 사용되는 엑토인은 피부의 면역 시스템을 유지하여 자외선, 냉기, 열, 건조 등의 외부 스트레스 요인으로부터 피부를 보호하고 노화로 인한 굴곡진 피부결을 방지하는 효과가 있다. 엑토인은 뛰어난 항산화효과로 미세먼지, 초미세먼지 등을 포함한 모든 수준의 대기 오염으로부터 유발되는 색소 침착을 예방할 수 있으며, 오염으로 유발된 손상 및 피부 노화를 방지하는 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다. 또한 엑토인은 주변 물분자와 결합하여 수분막을 형성해 건조하고 민감해진 피부를 촉촉하게 가꿔주고 피부결을 부드럽고 유연하게 연화시키는 작용을 하며 피부의 세포, 효소 및 단백질을 포함하는 다양한 구성요소에 대한 보호작용을 제공할 수 있다. Ectoin, which is mainly used by being added to skin care cosmetics, maintains the skin's immune system to protect the skin from external stressors such as ultraviolet rays, cold air, heat, and dryness, and has the effect of preventing wrinkled skin texture due to aging. . Ectoin, with its excellent antioxidant effect, can prevent pigmentation caused by all levels of air pollution, including fine dust and ultrafine dust, and is known to be effective in preventing pollution-induced damage and skin aging. In addition, ectoin combines with surrounding water molecules to form a moisture film to moisturize dry and sensitive skin, softens skin texture softly and supplely, and protects various components including skin cells, enzymes and proteins. action can be provided.

특히, 엑토인의 뛰어난 항염증 효과로 아토피, 건선, 습진 등에 쓰이는 스테로이드 성분 코르티손의 대체제로서 부작용이 없음이 증명된 모든 피부에 사용 가능한 안정한 성분으로 인정되고 있다. 이러한 유리한 성질 덕분에, 엑토인은 단백질 안정제, 화장품 첨가제, PCR 증강제 및 미생물용 건조 보호제 등 다양한 용도로 유용하게 사용될 수 있다. In particular, ectoin is recognized as a stable ingredient that can be used on all skin types as it has been proven to have no side effects as an alternative to cortisone, a steroid component used for atopy, psoriasis, and eczema, due to its excellent anti-inflammatory effect. Thanks to these beneficial properties, ectoin can be usefully used for various purposes, such as protein stabilizers, cosmetic additives, PCR enhancers, and drying protectants for microorganisms.

현재까지 엑토인은 호염성 박테리아의 일종인 할로모나스 엘롱가타 (Halomonas elongata)를 사용한 박테리아 생산 경로를 통해 주로 생산되어 왔으나, 생산 단계에서 높은 염 농도를 필요로 하고 복잡한 제조단계 및 생산 장비의 부식을 발생시켜 이와 관련된 생산 비용의 증가를 초래하므로, 엑토인 생산율을 향상시킬 필요가 있다.Until now, ectoin has been mainly produced through a bacterial production route using Halomonas elongata, a type of halophilic bacterium, but it requires a high salt concentration in the production stage, complicated manufacturing steps and corrosion of production equipment. ectoin production rate is required to be improved.

한국공개특허 제2020-0026261호는 엑토인-생산 효모에 관한 것으로, 유전자 변형 효모 및 이를 사용한 엑토인 생산방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1707292호는 효소 안정화를 위한 상용성 용질 엑토인 및 그의 유도체에 관한 것으로, 할로모나다세애 (Halomonadaceae) 또는 피르미쿠테스 (Firmicutes) 속의 다양한 박테리아로부터 생산할 수 있는 방법이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 2020-0026261 relates to ectoin-producing yeast, and discloses genetically modified yeast and a method for producing ectoin using the same, and Korean Patent No. 1707292 discloses ectoin as a compatible solute for enzyme stabilization and Regarding its derivatives, a method for producing them from various bacteria of the genus Halomonadaceae or Firmicutes is disclosed.

하지만, 본 발명의 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소, 이를 이용한 엑토인 생산용도에 대해서는 아직까지 개시된 바 없다. However, the ectoin synthase isolated from the Aestuariispira sp. SWCN16 strain of the present invention and its use for ectoin production have not been disclosed yet.

1. 한국공개특허 제2020-0026261호1. Korean Patent Publication No. 2020-0026261 2. 한국등록특허 제1707292호2. Korea Patent No. 1707292

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 비-호염성 세균(non-halophilic bacterium)에서 분리한 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 획득한 엑토인 생산효소 및 이를 엑토인 생산균주에 발현시키면 고효율로 엑토인을 생산할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. The present invention has been derived from the above needs, and the present inventors have found that the ectoin producing enzyme obtained from Aestuariispira sp. SWCN16 strain isolated from non-halophilic bacterium And it was discovered that ectoin could be produced with high efficiency when expressed in an ectoin-producing strain, thereby completing the present invention.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Provided is an ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain including.

또한, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 제공한다. In addition, the present invention provides nucleotide sequences encoding at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3. A vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain is provided.

본 발명의 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 포함하는 엑토인 생산용 조성물을 제공한다. In another embodiment of the present invention, at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 is provided. A composition for producing ectoin comprising an ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain is provided.

또한, 본 발명의 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 포함하는 엑토인 생산용 조성물을 제공한다. In another embodiment of the present invention, the present invention synthesizes at least one ectoin selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Provided is a composition for producing ectoin comprising a vector overexpressing ectoin synthase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain containing a nucleotide sequence encoding the enzyme.

상기 엑토인 생산용 조성물은 sodium aspartate 및 KCl로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 조건; pH는 6 내지 8에서 선택되는 조건; 및 온도는 25 내지 40℃에서 선택되는 조건;으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조건에서 이루어지는 것이다.The composition for producing ectoin further comprises at least one selected from the group consisting of sodium aspartate and KCl; pH is selected from 6 to 8 conditions; And the temperature is made in one or more conditions selected from the group consisting of; conditions selected from 25 to 40 ℃.

본 발명의 또 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 제조하는 단계; 엑토인 생산균주에 형질도입하는 단계; 및 배양하는 단계;를 포함하는 엑토인 생산방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Preparing a vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain containing the encoding nucleotide sequence; transduction into an ectoin-producing strain; and culturing.

상기 엑토인 생산균주는 대장균(E. coli)인 것이고, 상기 엑토인 생산방법은 sodium aspartate 및 KCl로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 단계; pH는 6 내지 8에서 선택되는 단계; 및 온도는 25 내지 40℃에서 선택되는 단계;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단계를 추가적으로 포함하는 것이다.The ectoin-producing strain is E. coli, and the method for producing ectoin further comprises at least one selected from the group consisting of sodium aspartate and KCl; pH is selected from 6 to 8; And a step in which the temperature is selected from 25 to 40 ° C.; further comprising one or more steps selected from the group consisting of.

본 발명의 비-호염성 세균에서 분리한 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소는 엑토인 생산에 유용하게 사용될 수 있다.The ectoin synthetase isolated from the Aestuariispira sp. SWCN16 strain isolated from non-halophilic bacteria of the present invention can be usefully used for ectoin production.

도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 NaCl 농도별 SWCN16 균주의 생장을 나타내는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 SWCN16 균주로부터 생산된 엑토인을 나타내는 것이다. ■, SWCN16균주로부터 배지로 분비된 엑토인; □, SWCN16균주 세포 내 엑토인; ●, H. elongata 균주로부터 배지로 분비된 엑토인; ○, H. elongata 균주 세포 내 엑토인.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 16s rRNA를 바탕으로 한 계통도 분석 결과를 나타내는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현 예에 따른 신균주 SWCN16의 엑토인합성에 관련된 유전자 ectABC의 구조를 나타내는 것이다.
도 5A 내지 5C는 본 발명의 일 구현 예에 따른 SWCN16의 엑토인 합성 효소의 아미노산 서열 비교를 나타내는 것이다.
도 6A는 본 발명의 일 구현 예에 따른 엑토인 합성 효소 유전자의 구조를 나타내는 것이다.
도 6B는 본 발명의 일 구현 예에 따른 발현된 엑토인 합성 효소 단백질을 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명의 일 구현 예에 따른 생물전환을 위한 최적 조건 탐색 결과를 나타내는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 구현 예에 따른 엑토인 생합성을 위한 생물전환 최적조건에서 시간에 따른 엑토인 생합성량을 나타내는 것이다. ●, 세포 내 엑토인; ○, 세포 외 엑토인
Figure 1 shows the growth of the SWCN16 strain by NaCl concentration according to an embodiment of the present invention.
2 shows ectoin produced from the SWCN16 strain according to one embodiment of the present invention. ■, ectoin secreted into the medium from strain SWCN16; □, intracellular ectoin of SWCN16 strain; ●, ectoin secreted into the medium from H. elongata strain; ○, Intracellular ectoin of H. elongata strain.
3 shows the results of phylogeny analysis based on 16s rRNA according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the structure of the gene ectABC related to ectoin synthesis of the new strain SWCN16 according to an embodiment of the present invention.
5A to 5C show a comparison of amino acid sequences of ectoin synthase of SWCN16 according to an embodiment of the present invention.
6A shows the structure of an ectoin synthase gene according to an embodiment of the present invention.
Figure 6B shows the expressed ectoin synthase protein according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the results of searching for optimal conditions for bioconversion according to an embodiment of the present invention.
8 shows the amount of ectoin biosynthesis over time under the optimal bioconversion conditions for ectoin biosynthesis according to an embodiment of the present invention. ●, intracellular ectoin; ○, extracellular ectoin

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정 사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, in the following description, many specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is common in the art that the present invention can be practiced without these specific details. It will be self-evident to those who have the knowledge of And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides at least one ectoin selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Provided is an ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain containing the synthetase.

상기 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주는 비-호염성 균주에서 분리한 것으로, 기탁번호는 KCTC82028이다. The Aestuariispira sp. (Aestuariispira sp.) SWCN16 strain was isolated from a non-halophilic strain, and accession number is KCTC82028.

상기 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주의 엑토인 합성효소 유전자는 계통학적으로 인접 균주인 T. mesophila JCM18969와 T. marina KCTC62333의 개별 효소와 비교하여 약 40 내지 60%의 상동성만 나타내는 신규한 것이다.The ectoin synthetase gene of the Aestuariispira sp. SWCN16 strain has about 40 to 60% homology compared to the individual enzymes of phylogenetically adjacent strains, T. mesophila JCM18969 and T. marina KCTC62333 It represents only a novelty.

상기 엑토인 합성은 엑토인 합성효소 A (L-2,4-diaminobutyric acid acetyltransferase, ectA), 엑토인 합성효소 B (Diaminobutyrate-2-oxoglutarate transaminase, ectB), 그리고 엑토인 합성효소 C (L-ectoine synthase, ectC) 유전자를 기본으로 이루어진다. 본 발명의 엑토인 합성효소는 다른 세균의 엑토인 생산효소와 각각을 조합하거나 본 발명의 균주의 엑토인 합성효소만을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C를 포함하는 엑토인 합성효소일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The ectoin synthesis is performed by ectoin synthetase A (L-2,4-diaminobutyric acid acetyltransferase, ectA), ectoin synthetase B (diaminobutyrate-2-oxoglutarate transaminase, ectB), and ectoin synthase C (L-ectoine synthase, ectC) gene. The ectoin synthetase of the present invention may be combined with ectoin-producing enzymes of other bacteria or only the ectoin synthetase of the strain of the present invention may be used. Preferably, ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 It may be an ectoin synthetase including ectoin synthetase B and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 제공한다. In addition, the present invention provides nucleotide sequences encoding at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3. A vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain is provided.

본 발명에서 용어 "벡터"는 유전자를 제거 또는 도입하기 위해 사용할 수 있고, 상기 벡터는 이에 한정되지 않으나, 엑토인 생산효소를 엑토인 생산균주에 도입할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 당업계에 알려진 임의의 벡터를 이용하여 제작될 수 있다. 통상 사용되는 벡터의 예로는 천연 상태이거나 재조합된 상태의 플라스미드, 코스미드, 바이러스 및 박테리오파지를 들 수 있다. 예를 들어, 파지 벡터 또는 코스미드 벡터로서 pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, 및 Charon21A 등을 사용할 수 있으며, 플라스미드 벡터로서 pBR계, pUC계, pBluescriptII계, pGEM계, pTZ계, pCL계 및 pET계 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 벡터는 특별히 제한되는 것이 아니며 공지된 발현 벡터를 사용할 수 있다.In the present invention, the term "vector" can be used to remove or introduce a gene, and the vector is not limited thereto, but is not particularly limited as long as it can introduce an ectoin-producing enzyme into an ectoin-producing strain. It can be made using any known vector. Examples of commonly used vectors include natural or recombinant plasmids, cosmids, viruses and bacteriophages. For example, pWE15, M13, MBL3, MBL4, IXII, ASHII, APII, t10, t11, Charon4A, and Charon21A can be used as phage vectors or cosmid vectors, and pBR-based, pUC-based, and pBluescriptII-based plasmid vectors , pGEM-based, pTZ-based, pCL-based, pET-based, etc. can be used. Vectors usable in the present invention are not particularly limited, and known expression vectors can be used.

본 발명에서 용어 "과발현"은 유전자 또는 효소의 발현이 비변형 미생물과 비교하여 증가되는 것을 의미한다. 효소의 발현 증가는 상기 효소를 코딩하는 유전자의 발현을 증가시켜 수득된다. 유전자의 발현 증가는 당업자에게 공지된 모든 기술에 의해 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 과발현시키고자 하는 핵산 상류에 강력 프로모터의 제공 또는 프로모터, 특히 강력 프로모터와 종결인자 사이에 상기 핵산의 다수의 카피의 도입을 특히 언급할 수 있다.In the present invention, the term "overexpression" means that the expression of a gene or enzyme is increased compared to unmodified microorganisms. Increased expression of an enzyme is obtained by increasing the expression of a gene encoding the enzyme. Increasing the expression of a gene can be performed by any technique known to those skilled in the art. In this regard, particular reference may be made to the provision of a strong promoter upstream of the nucleic acid to be overexpressed or the introduction of multiple copies of said nucleic acid between a promoter, in particular a strong promoter and a terminator.

본 발명의 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 포함하는 엑토인 생산용 조성물을 제공한다. In another embodiment of the present invention, at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 is provided. A composition for producing ectoin comprising an ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain is provided.

또한, 본 발명의 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 포함하는 엑토인 생산용 조성물을 제공한다. In another embodiment of the present invention, the present invention synthesizes at least one ectoin selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Provided is a composition for producing ectoin comprising a vector overexpressing ectoin synthase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain containing a nucleotide sequence encoding the enzyme.

상기 조성물은 균주 또는 균주가 생산하는 모든 종류의 성분을 포함하는 모든 형태의 조성물을 포괄하고, 바람직하게는 약학 조성물, 식품 조성물, 화장료 조성물, 사료 조성물 등의 형태를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. The composition encompasses all types of compositions including strains or all types of components produced by strains, preferably in the form of pharmaceutical compositions, food compositions, cosmetic compositions, feed compositions, etc., but is not limited thereto. .

본 발명의 조성물은 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.The composition of the present invention may further include suitable carriers, excipients and diluents commonly used in the preparation of compositions.

본 발명의 약학 조성물은, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제제화될 수 있으며, 산제, 정제, 캡슐제, 주사제 및 액제가 보다 바람직하다. 이러한 제제화는 약제학 분야에서 통상적으로 행하여지는 방법으로 수행될 수 있으며, Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated in the form of oral formulations such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, external preparations, suppositories and sterile injection solutions according to conventional methods, and powders , tablets, capsules, injections and solutions are more preferred. Such formulation may be performed by a method commonly performed in the pharmaceutical field, and may be preferably formulated according to each disease or component using a method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA.

상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 및 광물유 등을 포함한다.Carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia gum, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose , methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, and the like.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 추가로 사용하여 조제될 수 있다.When formulated, it may be prepared by additionally using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.

경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations contain at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose ( lactose) and gelatin. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.

경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁액, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween), 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. Liquid formulations for oral administration include suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, etc., and various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, and preservatives may be included in addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents. there is. Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories. Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous agents and suspending agents. As the base of the suppository, witepsol, macrogol, tween, cacao butter, laurin paper, glycerogeratin and the like may be used.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. The preferred dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and body weight of the patient, the severity of the disease, the type of drug, the route and duration of administration, but can be appropriately selected by those skilled in the art.

본 발명의 조성물을 건강기능식품에 포함하여 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 건강기능식품 또는 건강기능식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 다른 성분에는 특별히 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 포함할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 바람직하게는 15 중량부 이하, 보다 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가할 수 있다. 그러나, 건강 조절 및 위생을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용할 수 있다.When the composition of the present invention is included in a health functional food and used, the composition may be added as it is or used together with other health functional food or health functional food ingredients. Extracts, food additives, or natural carbohydrates may be included as additional components, and may be appropriately used according to conventional methods. The mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined depending on the purpose of use. In general, the composition of the present invention can be added in an amount of preferably 15 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, based on the raw material during production of food or beverage. However, in the case of long-term intake for the purpose of health control and hygiene, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount greater than the above range.

본 발명의 조성물을 포함할 수 있는 건강기능식품의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 구체적인 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함할 수 있으며, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품을 포함할 수 있다.There is no particular limitation on the type of health functional food that can contain the composition of the present invention, and specific examples include meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, and ice cream. There are dairy products, various soups, beverages, tea, drinks, alcoholic beverages, and vitamin complexes, and may include all health functional foods in a conventional sense, and may include foods used as feed for animals.

상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 다이사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외에 향미제로서 천연 향미제 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.Examples of the natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, and the like; disaccharides such as maltose, sucrose and the like; and polysaccharides such as conventional sugars such as dextrins, cyclodextrins, and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol. In addition to the above, natural flavors (for example, rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.) and synthetic flavors (saccharin, aspartame, etc.) can advantageously be used as flavoring agents.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.In addition to the above, the composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, colorants and enhancers (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, carbonating agents used in carbonated beverages, and the like. In addition, it may include fruit flesh for the manufacture of natural fruit juice, fruit juice beverages, and vegetable beverages. These components may be used independently or in combination.

본 발명에서, 건강 기능(성) 식품 (functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나다.In the present invention, health functional food (functional food) is the same term as food for special health use (FoSHU), medicine that is processed to efficiently display bioregulatory functions in addition to nutritional supply, medical care Means highly effective food. Here, "function (sex)" means to obtain useful effects for health purposes such as regulating nutrients for the structure and function of the human body or physiological functions. The food of the present invention can be prepared by a method commonly used in the art, and can be prepared by adding raw materials and ingredients commonly added in the art during the preparation. In addition, the formulation of the food may also be prepared without limitation as long as the formulation is recognized as a food. The food composition of the present invention can be prepared in various types of formulations, and unlike general drugs, there is an advantage in that there is no side effect that may occur when taking a drug for a long time using food as a raw material, and has excellent portability.

본 발명의 또 다른 예로, 본 발명은 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 제조하는 단계; 엑토인 생산균주에 형질도입하는 단계; 및 배양하는 단계;를 포함하는 엑토인 생산방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Preparing a vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain containing the encoding nucleotide sequence; transduction into an ectoin-producing strain; and culturing.

본 발명에서 엑토인 생산균주는 엑토인을 생산할 수 있는 균주라면 특별히 제한되지 않고, 바람직하게는 대장균(E. coli)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the ectoin-producing strain is not particularly limited as long as it is a strain capable of producing ectoin, and may preferably be E. coli, but is not limited thereto.

본 발명의 엑토인 생산용 조성물 또는 생산방법에 있어, 엑토인 생산할 수 있는 것이라면 다양한 조건을 활용할 수 있고, 바람직하게는 sodium aspartate 및 KCl로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하거나 pH는 6 내지 8이거나 온도는 25 내지 40℃인 개별적인 조건이나 상기 조건들을 조합하여 사용할 수 있으나, 엑토인 생산을 증가시킬 수 있는 추가적인 방법이라면 이에 제한되지 않는다. In the composition or production method for producing ectoin of the present invention, various conditions can be used if the composition or method can produce ectoin, and preferably, it further contains at least one selected from the group consisting of sodium aspartate and KCl, or the pH is 6 to 6. 8 or the temperature is 25 to 40 ° C., or a combination of the above conditions may be used, but it is not limited thereto as long as it is an additional method capable of increasing ectoin production.

본 발명의 용어 "배양"이란, 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 방법을 의미하는 것으로, 인공적으로 조절하는 환경 조건은 대표적으로 영양소, 온도, 삼투압, pH 기체 조성, 빛 등이 있으나, 직접적인 영향을 주는 것은 배지이며, 크게 액체배지와 고체배지로 나눌 수 있고, 사용되는 균주의 종류에 따라 최적의 생장을 유도할 수 있는 모든 종류의 배지를 사용할 수 있다. The term "cultivation" of the present invention refers to a method of growing microorganisms in appropriately artificially controlled environmental conditions, and artificially controlled environmental conditions typically include nutrients, temperature, osmotic pressure, pH gas composition, light, etc. , What has a direct effect is the medium, which can be largely divided into liquid medium and solid medium, and all kinds of medium that can induce optimal growth can be used depending on the type of strain used.

본 발명에 있어서, 상기 형질도입한 균주인 형질전환체를 배양하는 방법은 당업계에 널리 알려져 있는 방법을 이용하여 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 배양은 상기 형질전환체로부터 엑토인을 생산할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 배치 공정 또는 주입 배치 또는 반복 주입 배치 공정(fed batch or repeated fed batch process)에서 연속식으로 배양할 수 있다.In the present invention, the method of culturing the transformant, which is the transduced strain, can be performed using a method widely known in the art. Specifically, the culture is not particularly limited as long as ectoin can be produced from the transformant, but can be cultured continuously in a batch process or fed batch or repeated fed batch process. .

상기 균주의 배양에 사용되는 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 호기성 조건 하에서 온도, pH 등을 조절하면서 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 한다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코즈, 자일로즈, 수크로즈, 락토즈, 프락토즈, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산 등을 부가적으로 사용할 수 있는데, 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 및 질산 암모늄과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민과 같은 아미노산 및 펩톤, NZ-아민, 육류 추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해생성물 등 유기질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 인원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함된다. 또한, 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간 및 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다. 마지막으로, 상기 물질에 더하여 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 사용될 수 있다.The medium used for culturing the strain must meet the requirements of a specific strain in an appropriate manner while controlling temperature, pH, etc. under aerobic conditions in a conventional medium containing appropriate carbon sources, nitrogen sources, amino acids, vitamins, etc. Carbon sources that can be used include sugars and carbohydrates such as glucose, xylose, sucrose, lactose, fructose, maltose, starch, and cellulose, oils and fats such as soybean oil, sunflower oil, castor oil, and coconut oil, and palmitate. Acids, fatty acids such as stearic acid and linoleic acid, alcohols such as glycerol and ethanol, organic acids such as acetic acid, and the like may be additionally used, and these materials may be used individually or as a mixture. Nitrogen sources that can be used include inorganic nitrogen sources such as ammonia, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium phosphate, ammonium carbonate, and ammonium nitrate; Amino acids such as glutamic acid, methionine, and glutamine, and organic nitrogen sources such as peptone, NZ-amine, meat extract, yeast extract, malt extract, corn steep liquor, casein hydrolysate, fish or decomposition products thereof, defatted soybean cake or decomposition products thereof, may be used. can These nitrogen sources may be used alone or in combination. The medium may contain monopotassium phosphate, dipotassium phosphate and corresponding sodium-containing salts as phosphorus. Persons that may be used include potassium dihydrogen phosphate or dipotassium hydrogen phosphate or the corresponding sodium-containing salts. In addition, as the inorganic compound, sodium chloride, calcium chloride, iron chloride, magnesium sulfate, iron sulfate, manganese sulfate, and calcium carbonate may be used. Finally, essential growth substances such as amino acids and vitamins may be used in addition to the above substances.

균주의 배양시간과 관련하여, 균주는 엑토인을 생산할 수 있는 일정 시간 이상의 배양 조건을 모두 포괄하고, 바람직하게는 24시간, 48시간 또는 72시간 이상 배양되는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 24시간 이상 배양하는 것을 특징으로 하나, 이에 제한되는 것은 아니다. Regarding the incubation time of the strain, the strain encompasses all culture conditions for a certain period of time or more capable of producing ectoin, and is characterized in that it is cultured for preferably 24 hours, 48 hours or 72 hours or more, more preferably 24 hours. It is characterized in that it is cultured for more than an hour, but is not limited thereto.

본 발명에서 형질도입한 균주는 엑토인을 높은 수율로 생산하는데 사용될 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 상기 균주의 배양물, 배양상등액, 파쇄물, 이들의 분획물 등이 될 수 있고, 다른 예로서, 균주의 배양물을 원심분리하여 수득한 배양상등액, 균주를 물리적으로 또는 초음파처리하여 수득한 파쇄물, 상기 배양물, 배양상등액, 파쇄물 등을 원심분리, 크로마토그래피 등의 방법에 적용하여 수득한 분획물 등이 될 수 있다.The strain transduced in the present invention is not particularly limited thereto as long as it can be used to produce ectoin in high yield, but as an example, it may be a culture of the strain, a culture supernatant, a lysate, a fraction thereof, etc. , As another example, the culture supernatant obtained by centrifuging the culture of the strain, the lysate obtained by physically or ultrasonically treating the strain, and applying the culture, culture supernatant, lysate, etc. to methods such as centrifugation and chromatography It may be a fraction obtained by doing.

아울러, 상기 엑토인 생산방법은 균주 파쇄물 또는 배양액으로부터 엑토인을 회수하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있고, 회수는 투석, 원심분리, 여과, 용매추출, 분무, 건조, 증발, 침전, 분별용해, 크로마토그래피, 결정화 등의 당업계에 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 균주 파쇄물 또는 배양액을 원심분리하여 형질전환된 균주를 제거하고 얻어진 상등액을, 용매추출법에 적용하여 목적하는 엑토인을 회수하는 방법을 사용할 수 있고, 이외에도 상기 목적하는 엑토인의 특성에 맞추어 공지된 실험방법을 조합하여 상기 엑토인을 회수할 수 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다.In addition, the method for producing ectoin may additionally include a step of recovering ectoin from a strain lysate or culture solution, and the recovery may be performed by dialysis, centrifugation, filtration, solvent extraction, spraying, drying, evaporation, precipitation, fractional dissolution, chromatography It may be performed by a method known in the art, such as chromatography or crystallization. For example, a method of centrifuging the strain lysate or culture medium to remove the transformed strain and applying the obtained supernatant to a solvent extraction method to recover the desired ectoin may be used. In addition, the characteristics of the desired ectoin Any method capable of recovering the ectoin by combining known experimental methods according to the method may be used without particular limitation.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments will complete the disclosure of the present invention and allow common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

<실시예 1> 신규한 균주의 생리학적 특징 및 엑토인 합성 확인<Example 1> Confirmation of physiological characteristics and ectoin synthesis of novel strains

Non-halophilic bacterium으로부터 엑토인 합성을 확인하기 위하여 바닷물 샘플을 MA에 희석하여 도말 한 후 배양하였다. 자라난 콜로니를 9% NaCl이 첨가된 MB에 각각 접종하여 내염성이 있는 균주를 선별하였고(SWCN16; KCTC82028), 선별된 균주를 MB에 접종하여 엑토인 합성을 확인하였다. SWCN16의 최적 생장 염도를 확인하기 위하여 염분이 제외된 MB배지에 각각 0-15% NaCl을 첨가하여 생장정도를 확인한 결과, SWCN16은 5-8% NaCl에서 가장 높은 생장율을 나타내었다(도 1). To confirm the synthesis of ectoin from non-halophilic bacterium, seawater samples were diluted in MA and smeared and cultured. The grown colonies were inoculated into MB supplemented with 9% NaCl to select salt-tolerant strains (SWCN16; KCTC82028), and the selected strains were inoculated into MB to confirm ectoin synthesis. In order to confirm the optimal growth salinity of SWCN16, 0-15% NaCl was added to MB medium without salt, respectively, and the growth rate was confirmed. As a result, SWCN16 showed the highest growth rate at 5-8% NaCl (FIG. 1).

SWCN16 균주로부터 비교적 저염 조건에서 ectoine을 생산하기 위하여 MA(2% NaCl), MA+2% NaCl (4% NaCl), MA+4% NaCl (6% NaCl) 배지에서의 ectoine 생산량을 확인하였을 때, NaCl 농도가 증가할수록 엑토인의 합성량은 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 대조군으로서 상업적으로 사용하고있는 균주인 Halomonas elongata를 사용하여 MA+4% NaCl 배지에서 엑토인 합성량을 확인 한 결과, 배양액에서 SWCN16 균주 (33.8 mg/L) 와 대조군 (30.3 mg/L) 모두 배양 1일째에 가장 높은 엑토인 합성량을 나타내었다(도 2).In order to produce ectoine under relatively low salt conditions from the SWCN16 strain, when confirming the ectoine production in MA (2% NaCl), MA+2% NaCl (4% NaCl), and MA+4% NaCl (6% NaCl) media, It was confirmed that the synthesis amount of ectoin increased as the NaCl concentration increased. As a result of checking the amount of ectoin synthesis in MA+4% NaCl medium using Halomonas elongata, a commercially used strain as a control, both the SWCN16 strain (33.8 mg/L) and the control (30.3 mg/L) were cultured in the culture medium. The highest amount of ectoin synthesis was shown on day 1 (FIG. 2).

저염 조건에서 엑토인 생산성이 우수한 SWCN16 균주의 계통학적 위치를 확인하고자 16s rRNA 유전자 정보를 바탕으로 계통도를 확인한 결과 Rhodobacteraceae 과(family)의 Aestuariispira 속(genus)에 속해있음을 확인하였다(도 3).In order to confirm the phylogenetic position of the SWCN16 strain, which has excellent ectoin productivity under low salt conditions, a phylogeny was confirmed based on 16s rRNA gene information, and as a result, it was confirmed that it belongs to the Aestuariispira genus of the Rhodobacteraceae family (FIG. 3).

<실시예 2> 신규한 균주의 엑토인 합성 효소 탐색<Example 2> Search for ectoin synthase of novel strains

엑토인을 합성하는 신균주의 엑토인 효소를 탐색하기 위하여 지놈 시퀀싱을 하였고, 그로부터 엑토인 합성에 관련된 유전자를 확인하였다. 그 결과, 엑토인 합성에 관여하는 L-2,4-diaminobutyric acid acetyltransferase (ectA), Diaminobutyrate-2-oxoglutarate transaminase (ectB), 그리고 L-ectoine synthase (ectC) 유전자가 확인되었고, 이 유전자들은 인접하게 위치하였으며 각각 561bp, 1281bp, 408bp의 크기를 가지고 있음을 확인하였다(도 4). In order to search for the ectoin enzyme of the new strain that synthesizes ectoin, genome sequencing was performed, and genes related to ectoin synthesis were identified. As a result, L-2,4-diaminobutyric acid acetyltransferase (ectA), diaminobutyrate-2-oxoglutarate transaminase (ectB), and L-ectoine synthase (ectC) genes involved in ectoin synthesis were identified. It was confirmed that they were located and had sizes of 561 bp, 1281 bp, and 408 bp, respectively (FIG. 4).

이 효소의 신규성을 확인하기 위하여 각 효소의 아미노산 서열을 근연종(Thalassospira mesophila JCM18969와 T. marina KCTC62333) 및 대조군(Halomonas elongata DSM 2581)의 각 효소의 아미노산 서열과 비교하였다. SWCN16 균주의 계통도 분석결과 나타난 근연종 중 같은 그룹으로 묶이는 근연종 중에서는 엑토인 합성효소를 가지고 있지 않았고, 비교적 인접한 균주 중 Thalassospira 속 균주가 가지고 있어 비교하였다. SWCN16 균주의 ectA 유전자는 T. mesophila JCM18969와 T. marina KCTC62333의 ectA 효소와 각각 61.4%와 62.9%의 상동성을 나타내었으며 H. elongata의 ectA 효소와는 44.4%의 상동성을 나타내었다. SWCN16 균주의 ectB 유전자는 T. mesophila JCM18969와 T. marina KCTC62333의 ectB 효소와 각각 66.7%와 68.1%의 상동성을 나타내었으며 H. elongata의 ectB 효소와는 58.5%의 상동성을 나타내었다. SWCN16 균주의 ectC 유전자는 T. mesophila JCM18969와 T. marina KCTC62333의 ectC 효소와 각각 64.9%와 67.2%의 상동성을 나타내었으며 H. elongata의 ectC 효소와는 56.8%의 상동성을 나타내었다(도 5).In order to confirm the novelty of this enzyme, the amino acid sequence of each enzyme was compared with the amino acid sequence of each enzyme of related species ( Thalassospira mesophila JCM18969 and T. marina KCTC62333) and control ( Halomonas elongata DSM 2581). As a result of the phylogenetic analysis of the SWCN16 strain, the related species grouped into the same group did not have ectoin synthetase, and the strains of the genus Thalassospira among the relatively adjacent strains were compared. The ectA gene of strain SWCN16 showed 61.4% and 62.9% homology with the ectA enzymes of T. mesophila JCM18969 and T. marina KCTC62333, respectively, and 44.4% homology with the ectA enzyme of H. elongata . The ectB gene of strain SWCN16 showed 66.7% and 68.1% homology to the ectB enzymes of T. mesophila JCM18969 and T. marina KCTC62333, respectively, and 58.5% homology to the ectB enzyme of H. elongata. The ectC gene of strain SWCN16 showed 64.9% and 67.2% homology with the ectC enzymes of T. mesophila JCM18969 and T. marina KCTC62333, respectively, and 56.8% homology with the ectC enzyme of H. elongata (Fig. 5). ).

<실시예 3> 대장균에서 신규한 엑토인 합성효소의 이종 발현<Example 3> Heterologous expression of novel ectoin synthase in E. coli

SWCN16 균주로부터 확보한 신규한 엑토인 합성효소를 이용하여 엑토인을 대량생산하기 위하여 E. coli 신규한 엑토인 합성효소를 발현시켰다. 신규한 엑토인 합성효소 유전자는 SWCN16 균주의 gDNA로부터 클러스터(ectABC) 상태로 특정 프라이머(표 1)를 이용하여 PCR을 통하여 확보하였으며, pET21a 벡터에서 발현되도록 제한효소 NheI과 HindIII를 이용하여 삽입하였다. 엑토인 합성 효율에 있어서 효소의 양과 각 효소의 비율이 중요하게 작용한다는 보고가 있었기 때문에 효소 발현을 증가시키고 효소의 상대적인 비율을 변화시키기 위하여 각 유전자 앞에 E. coli RBS(5’-AAGGAG-3’또는 5‘-GAGGAG-3’)를 추가한 ectABC(RBS)와 이의 유전자 순서를 변경한 ectBAC(RBS)도 특정 프라이머(표 1)를 이용하여 PCR을 통하여 각각 확보하였고, ectABC와 동일하게 pET21a 벡터에 삽입하였다. In order to mass-produce ectoin using the novel ectoin synthetase obtained from the SWCN16 strain, the novel ectoin synthetase was expressed in E. coli. The novel ectoin synthetase gene was obtained through PCR using specific primers (Table 1) in a cluster (ectABC) state from the gDNA of the SWCN16 strain, and was inserted using the restriction enzymes NheI and HindIII to express in the pET21a vector. Since it has been reported that the amount of enzyme and the ratio of each enzyme play an important role in the efficiency of ectoin synthesis, E. coli RBS (5'-AAGGAG-3') in front of each gene to increase enzyme expression and change the relative ratio of enzymes Alternatively, ectABC (RBS) to which 5'-GAGGAG-3') was added and ectBAC (RBS) to which its gene sequence was changed were also obtained through PCR using specific primers (Table 1), respectively. inserted into.

- 엑토인 생합성 관련 유전자 증폭을 위해 사용된 프라이머 -- Primers used for amplification of genes related to ectoin biosynthesis -

NameName Sequences (5’→3’)Sequences (5’→3’) ProductProduct ectABC_FectABC_F ATG GCTAGCATGCCTGATGGCACC ATG GCTAGC ATGCCTGATGGCACC ectABCectABC ectABC_RectABC_R CGCAAGCTTGTTAGGCGTTCTCTCGC AAGCTT GTTAGGCGTTCTCT ectABC-A_FectABC-A_F GGAGATATACATATGGCTAGCATGCCTGATGGCACCGTACGGGAGATATACAT ATG GCTAGCATGCCTGATGGCACCGTACG ectABC(RBS)ectABC(RBS) ectABC-A_RectABC-A_R TCAATCTCTCTCCTCGAATTTCTGACAGGCCGTCAATCTCTCTCCTCGAATTTCTGACAGGCCG ectABC-B_FectABC-B_F AATTCGAGGAGAGAGATTGATGACAGTATTTCAACAATTC GAGGAG AGAGATTG ATG ACAGTATTTCAAC ectABC-B_RectABC-B_R TATCTCCTTCGTTTGCTCAAATCAATGTCCGGTATCTCCTTCGTTTGCTCAAATCAATGTCCGG ectABC-C_FectABC-C_F TTGAGCAAACGAAGGAGATAGACCAATGATCGTTTGAGCAAACG AAGGAG ATAGACCA ATG ATCGT ectABC-C_RectABC-C_R CTCGAGTGCGGCCGCAAGCTTGTTAGGCGTTCTCTTTTTCCAGACTCGAGTGCGGCCGCAAGCTTGTTAGGCGTTCTCTTTTTCCAGA ectBAC-B_FectBAC-B_F GGAGATATACATATGGCTAGCATGACAGTATTTCAACGCCGCGGGAGATATACAT ATG GCTAGCATGACAGTATTTCAACGCCGCG ectBAC(RBS)ectBAC (RBS) ectBAC-B_RectBAC-B_R GTCTCCTCTTTTATTCCGCCGCAGCCGCGTCTCCTCTTTTATTCCGCCGCAGCCGC ectBAC-A_FectBAC-A_F GGCGGAATAAAAGAGGAGACACTTAAGATGCCTGGGCGGAATAAAA GAGGAG ACACTTAAG ATG CCTG ectBAC-A_RectBAC-A_R CTCCTTCGTTTTAGGCGACATCCTCCAGAGCTCCTTCGTTTTAGGCGACATCCTCCAGAG ectBAC-C_FectBAC-C_F TGTCGCCTAAAACGAAGGAGATAGACCAATGATCGTGTCGCCTAAAACG AAGGAG ATAGACCA ATG ATCG ectBAC-C_RectBAC-C_R CTCGAGTGCGGCCGCAAGCTTGTTAGGCGTTCTCTTTTTCCCTCGAGTGCGGCCGCAAGCTTGTTAGGCGTTCTCTTTTTCC

각각의 엑토인 합성 효소 유전자의 구조를 도 6A에 나타내었다. 이 각각의 유전자가 삽입된 플라스미드는 E. coli BL21에 형질전환한 후, 1mM IPTG를 이용하여 8시간 동안 효소의 발현을 유도하였고, 이후 세포만 회수하여 PBS buffer에서 초음파에 의해 파쇄 후 발현된 엑토인 합성 효소를 SDS-PAGE를 통해 확인하였다(도 6B). 엑토인 합성 효소 유전자 클러스터 ectABC를 이용한 효소 발현에서, EctA는 SDS-PAGE 결과 단백질 밴드가 확인되었지만 나머지 두 효소 EctB와 EctC는 발현량이 미미하여 확인이 어려웠다. 효소의 발현량을 증가시키기 위하여 각 효소 앞에 E. coli RBS를 첨가한 경우 SDS-PAGE에서 단백질 밴드가 증가한 것이 확인되었으며 특히 ectB를 맨앞에 둔 ectBAC(RBS)의 경우 엑토인 합성 과정에서 앞 순서에 위치하며 많은 양이 필요로 하는 EctB의 발현량이 현저히 증가하였기 때문에, 엑토인 합성을 위하여 ectBAC(RBS) 균주를 사용하였다.The structure of each ectoin synthase gene is shown in FIG. 6A. The plasmid into which each of these genes was inserted was transformed into E. coli BL21, and enzyme expression was induced using 1mM IPTG for 8 hours. Afterwards, only the cells were collected and disrupted by ultrasonic waves in PBS buffer. Phosphorus synthase was confirmed through SDS-PAGE (FIG. 6B). In the enzyme expression using the ectoin synthase gene cluster ectABC, EctA showed a protein band as a result of SDS-PAGE, but the expression of the other two enzymes, EctB and EctC, was insignificant, making it difficult to identify. When E. coli RBS was added in front of each enzyme to increase the expression level of the enzyme, it was confirmed that the protein band increased in SDS-PAGE. Since the expression level of EctB, which is located and requires a large amount, was significantly increased, ectBAC (RBS) strain was used for ectoin synthesis.

<실시예 4> 엑토인 생산 최적조건 탐색<Example 4> Exploration of optimal conditions for ectoin production

ectBAC+RBS 균주를 배양하여 위와 동일한 방법으로 효소 발현을 유도하고, 이로부터 엑토인 생물전환 조건을 탐색하였다. ectA, ectB, ectC가 발현된 균주를 회수하여 멸균된 정제수로 3번 세척 후 최종 OD값이 10이 되도록 엑토인 생물전환 버퍼에 현탁하였다. 엑토인 생물전환 버퍼는 기본적으로 50mM KCl, 50mM sodium aspartate, 100mM glycerol이 100mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)에 첨가되도록 하였으며, 최적의 조건을 탐색하기 위해서 sodium aspartate의 농도(50, 100, 200, 300mM), KCl의 농도(0, 50, 100, 200, 300mM), 그리고 sodium phosphate buffer의 pH (6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0), 반응 온도 25, 30, 35 그리고 40 ℃에서 각각 시험하였다. 그 결과 200mM sodium aspartate, 200mM KCl, pH 7 sodium phosphate buffer, 반응 온도 30℃가 최적임을 확인하였다(도 7).The ectBAC+RBS strain was cultured to induce enzyme expression in the same manner as above, and ectoin bioconversion conditions were explored therefrom. Strains expressing ectA, ectB, and ectC were recovered, washed three times with sterilized purified water, and then suspended in ectoin bioconversion buffer to a final OD value of 10. The ectoin bioconversion buffer basically had 50 mM KCl, 50 mM sodium aspartate, and 100 mM glycerol added to 100 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0), and the concentration of sodium aspartate (50, 100, 200, 300 mM ), concentrations of KCl (0, 50, 100, 200, 300 mM), pH of sodium phosphate buffer (6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0), and reaction temperatures of 25, 30, 35 and 40 °C, respectively. As a result, it was confirmed that 200 mM sodium aspartate, 200 mM KCl, pH 7 sodium phosphate buffer, and a reaction temperature of 30 ° C were optimal (FIG. 7).

엑토인 생물전환 최적조건을 바탕으로 33시간동안 배양하면서 엑토인의 전환량을 측정하였다. 그 결과 세포 내 엑토인은 9시간째에 거의 포화가 되었으며, 세포 외 엑토인은 꾸준히 증가하여 33시간째에 최대 1.67 g/L의 생산량을 나타내었다(도 8). Based on the optimal conditions for ectoin bioconversion, the amount of ectoin conversion was measured while culturing for 33 hours. As a result, intracellular ectoin was almost saturated at 9 hours, and extracellular ectoin steadily increased, showing a maximum production of 1.67 g/L at 33 hours (FIG. 8).

<110> KRIBB <120> Novel ectoine synthase and uses thereof <130> M20-7801 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 186 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> SWCN16_EctA <400> 1 Met Pro Asp Gly Thr Val Arg Val Met Lys Arg Ala Ala Lys Gly Gly 1 5 10 15 Phe Thr Phe Arg Lys Pro Ala Thr Asp Asp Gly Thr Ala Ile His Glu 20 25 30 Leu Ile Ala Arg Cys Arg Pro Leu Asp Glu Asn Ser Ile Tyr Cys Asn 35 40 45 Leu Leu Gln Cys Ser His Phe Ala Asp Thr Cys Val Val Ala Glu Glu 50 55 60 Gly Gly Glu Ile Arg Gly Phe Val Ser Gly Tyr Ile Val Pro Asp Ala 65 70 75 80 Arg Glu Arg Leu Phe Ile Trp Gln Val Ala Val Ala Pro Glu Ala Arg 85 90 95 Gly Asn Ser Leu Gly Arg Arg Met Ile Leu Glu Ile Leu Asn Arg Pro 100 105 110 Glu Gln Gly Asp Ile Thr Glu Leu His Thr Ser Ile Thr Pro Asp Asn 115 120 125 Lys Pro Ser Gln Gly Val Phe Ser Ser Val Ala Asp Phe Leu Asp Ala 130 135 140 Asp Val Glu Gln Lys Val Leu Phe His Glu Asp Asp His Phe Asp Gly 145 150 155 160 Gln Gln Lys Thr Glu Ile Leu Trp Glu Ile Gly Pro Phe Asp Met Glu 165 170 175 Glu Ala Asp Arg Pro Leu Glu Asp Val Ala 180 185 <210> 2 <211> 426 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> SWCN16_EctB <400> 2 Met Thr Val Phe Gln Arg Arg Glu Ser Glu Val Gln Ser Tyr Ala Arg 1 5 10 15 Ala Phe Pro Val Val Phe Asp Gln Ala Asp Gly Ala Arg Leu Thr Asp 20 25 30 Arg Asp Gly Arg Ser Tyr Leu Asp Phe Leu Ala Gly Ala Gly Thr Leu 35 40 45 Asn Tyr Gly His Asn His Pro Lys Leu Arg Asp Ala Leu Val Asp Tyr 50 55 60 Ile Gln Ser Gly Gly Ile Thr His Gly Leu Asp Met His Thr Glu Ala 65 70 75 80 Lys Glu Lys Phe Leu Glu Thr Phe Glu Glu Val Ile Leu Ala Pro Arg 85 90 95 Glu Met Asp His Val Val Gln Phe Thr Gly Pro Thr Gly Ala Asn Ala 100 105 110 Val Glu Ala Ala Met Lys Leu Ala Arg Gln Val Lys Gly Arg Asn Asn 115 120 125 Ile Ile Ala Phe Thr Asn Gly Phe His Gly Val Thr Leu Gly Ala Leu 130 135 140 Ala Ala Thr Gly Asn Gln His His Arg Gly Ala Ala Gly Val Ala Leu 145 150 155 160 Thr Gly Val Asp Arg Met Pro Phe Asp Gly Tyr Met Gly Asp Gly Tyr 165 170 175 Asp Thr Thr Asp Tyr Leu Asp Gln Val Leu Ser Asp Ala Ser Ser Gly 180 185 190 Val Glu Arg Pro Ala Ala Val Ile Val Glu Cys Val Gln Gly Glu Gly 195 200 205 Gly Leu Lys Ala Ala Asp Phe Gly Trp Leu Arg His Leu Glu Ala Val 210 215 220 Cys Arg Lys His Asp Ile Leu Leu Ile Val Asp Asp Ile Gln Ala Gly 225 230 235 240 Cys Gly Arg Thr Gly Thr Phe Phe Ser Phe Glu Pro Ala Gly Ile Lys 245 250 255 Pro Asp Ile Ile Thr Leu Ser Lys Ser Leu Ser Gly Phe Gly Leu Pro 260 265 270 Phe Ala Val Thr Leu Ile Arg Lys Asp Leu Asp Ala Trp Val Pro Gly 275 280 285 Ala His Asn Gly Thr Phe Arg Gly Asn Asn His Ala Phe Val Thr Ala 290 295 300 Ala Thr Ala Leu Asp Leu Phe Trp Arg Asp Gly Lys Phe Ala Glu Ser 305 310 315 320 Val Arg Glu Lys Gly Asp Tyr Leu Thr Asn Arg Phe Arg Arg Ile Ala 325 330 335 Glu Arg Phe Pro Glu Leu Gly Leu Lys Leu Arg Gly Arg Gly Leu Met 340 345 350 Gln Gly Leu Val Tyr Pro Asp Gly Asp Leu Thr Gly Ala Ile Cys Lys 355 360 365 Glu Cys Phe Lys Asn Gly Leu Ile Ile Glu Thr Ser Gly Pro Asn Asp 370 375 380 Glu Val Ile Lys Cys Leu Cys Pro Leu Ile Ile Asp Glu Ala Asp Leu 385 390 395 400 Ala Lys Gly Leu Asp Ile Leu Glu Glu Ala Thr Ala Thr Val Leu Ala 405 410 415 Arg Gln Ala Ser Gln Ala Ala Ala Ala Glu 420 425 <210> 3 <211> 135 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> SWCN16_EctC <400> 3 Met Ile Val Arg Thr Leu Glu Asn Cys Lys Asn Ser Ser Arg His Val 1 5 10 15 Val Thr Glu Thr Trp Glu Ser Thr Arg Met Leu Leu Ser Asp Asp Gln 20 25 30 Met Gly Phe Ser Phe His Ile Thr Thr Ile Tyr Ala Gly Thr Glu Thr 35 40 45 Pro Ile Trp Tyr Lys Asn His Leu Glu Ser Val Tyr Cys Ile Ser Gly 50 55 60 Glu Gly Glu Val Glu Thr Leu Asp Asp Gly Lys Val Tyr Gln Leu Lys 65 70 75 80 Pro Gly Thr Leu Tyr Ile Leu Asp Lys Asn Asp Arg His Leu Leu Arg 85 90 95 Gly Lys Thr Asp Ile Thr Phe Ala Cys Val Phe Asn Pro Pro Leu Asn 100 105 110 Gly Arg Glu Val His Asp Glu Asp Gly Ala Tyr Gln Leu Asn Glu Ala 115 120 125 Pro Leu Glu Lys Glu Asn Ala 130 135 <110> KRIBB <120> Novel ectoine synthase and uses thereof <130> M20-7801 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 186 <212> PRT <213> artificial sequence <220> <223> SWCN16_EctA <400> 1 Met Pro Asp Gly Thr Val Arg Val Met Lys Arg Ala Ala Lys Gly Gly 1 5 10 15 Phe Thr Phe Arg Lys Pro Ala Thr Asp Asp Gly Thr Ala Ile His Glu 20 25 30 Leu Ile Ala Arg Cys Arg Pro Leu Asp Glu Asn Ser Ile Tyr Cys Asn 35 40 45 Leu Leu Gln Cys Ser His Phe Ala Asp Thr Cys Val Val Ala Glu Glu 50 55 60 Gly Gly Glu Ile Arg Gly Phe Val Ser Gly Tyr Ile Val Pro Asp Ala 65 70 75 80 Arg Glu Arg Leu Phe Ile Trp Gln Val Ala Val Ala Pro Glu Ala Arg 85 90 95 Gly Asn Ser Leu Gly Arg Arg Met Ile Leu Glu Ile Leu Asn Arg Pro 100 105 110 Glu Gln Gly Asp Ile Thr Glu Leu His Thr Ser Ile Thr Pro Asp Asn 115 120 125 Lys Pro Ser Gln Gly Val Phe Ser Ser Val Ala Asp Phe Leu Asp Ala 130 135 140 Asp Val Glu Gln Lys Val Leu Phe His Glu Asp Asp His Phe Asp Gly 145 150 155 160 Gln Gln Lys Thr Glu Ile Leu Trp Glu Ile Gly Pro Phe Asp Met Glu 165 170 175 Glu Ala Asp Arg Pro Leu Glu Asp Val Ala 180 185 <210> 2 <211> 426 <212> PRT <213> artificial sequence <220> <223> SWCN16_EctB <400> 2 Met Thr Val Phe Gln Arg Arg Glu Ser Glu Val Gln Ser Tyr Ala Arg 1 5 10 15 Ala Phe Pro Val Val Phe Asp Gln Ala Asp Gly Ala Arg Leu Thr Asp 20 25 30 Arg Asp Gly Arg Ser Tyr Leu Asp Phe Leu Ala Gly Ala Gly Thr Leu 35 40 45 Asn Tyr Gly His Asn His Pro Lys Leu Arg Asp Ala Leu Val Asp Tyr 50 55 60 Ile Gln Ser Gly Gly Ile Thr His Gly Leu Asp Met His Thr Glu Ala 65 70 75 80 Lys Glu Lys Phe Leu Glu Thr Phe Glu Glu Val Ile Leu Ala Pro Arg 85 90 95 Glu Met Asp His Val Val Gln Phe Thr Gly Pro Thr Gly Ala Asn Ala 100 105 110 Val Glu Ala Ala Met Lys Leu Ala Arg Gln Val Lys Gly Arg Asn Asn 115 120 125 Ile Ile Ala Phe Thr Asn Gly Phe His Gly Val Thr Leu Gly Ala Leu 130 135 140 Ala Ala Thr Gly Asn Gln His His Arg Gly Ala Ala Gly Val Ala Leu 145 150 155 160 Thr Gly Val Asp Arg Met Pro Phe Asp Gly Tyr Met Gly Asp Gly Tyr 165 170 175 Asp Thr Thr Asp Tyr Leu Asp Gln Val Leu Ser Asp Ala Ser Ser Gly 180 185 190 Val Glu Arg Pro Ala Ala Val Ile Val Glu Cys Val Gln Gly Glu Gly 195 200 205 Gly Leu Lys Ala Ala Asp Phe Gly Trp Leu Arg His Leu Glu Ala Val 210 215 220 Cys Arg Lys His Asp Ile Leu Leu Ile Val Asp Asp Ile Gln Ala Gly 225 230 235 240 Cys Gly Arg Thr Gly Thr Phe Phe Ser Phe Glu Pro Ala Gly Ile Lys 245 250 255 Pro Asp Ile Ile Thr Leu Ser Lys Ser Leu Ser Gly Phe Gly Leu Pro 260 265 270 Phe Ala Val Thr Leu Ile Arg Lys Asp Leu Asp Ala Trp Val Pro Gly 275 280 285 Ala His Asn Gly Thr Phe Arg Gly Asn Asn His Ala Phe Val Thr Ala 290 295 300 Ala Thr Ala Leu Asp Leu Phe Trp Arg Asp Gly Lys Phe Ala Glu Ser 305 310 315 320 Val Arg Glu Lys Gly Asp Tyr Leu Thr Asn Arg Phe Arg Arg Ile Ala 325 330 335 Glu Arg Phe Pro Glu Leu Gly Leu Lys Leu Arg Gly Arg Gly Leu Met 340 345 350 Gln Gly Leu Val Tyr Pro Asp Gly Asp Leu Thr Gly Ala Ile Cys Lys 355 360 365 Glu Cys Phe Lys Asn Gly Leu Ile Ile Glu Thr Ser Gly Pro Asn Asp 370 375 380 Glu Val Ile Lys Cys Leu Cys Pro Leu Ile Ile Asp Glu Ala Asp Leu 385 390 395 400 Ala Lys Gly Leu Asp Ile Leu Glu Glu Ala Thr Ala Thr Val Leu Ala 405 410 415 Arg Gln Ala Ser Gln Ala Ala Ala Ala Glu 420 425 <210> 3 <211> 135 <212> PRT <213> artificial sequence <220> <223> SWCN16_EctC <400> 3 Met Ile Val Arg Thr Leu Glu Asn Cys Lys Asn Ser Ser Arg His Val 1 5 10 15 Val Thr Glu Thr Trp Glu Ser Thr Arg Met Leu Leu Ser Asp Asp Gln 20 25 30 Met Gly Phe Ser Phe His Ile Thr Thr Ile Tyr Ala Gly Thr Glu Thr 35 40 45 Pro Ile Trp Tyr Lys Asn His Leu Glu Ser Val Tyr Cys Ile Ser Gly 50 55 60 Glu Gly Glu Val Glu Thr Leu Asp Asp Gly Lys Val Tyr Gln Leu Lys 65 70 75 80 Pro Gly Thr Leu Tyr Ile Leu Asp Lys Asn Asp Arg His Leu Leu Arg 85 90 95 Gly Lys Thr Asp Ile Thr Phe Ala Cys Val Phe Asn Pro Pro Leu Asn 100 105 110 Gly Arg Glu Val His Asp Glu Asp Gly Ala Tyr Gln Leu Asn Glu Ala 115 120 125 Pro Leu Glu Lys Glu Asn Ala 130 135

Claims (8)

서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소. Aestuarispira species comprising at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 ( Ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp.) SWCN16 strain. 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터Aestu comprising a nucleotide sequence encoding at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소를 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 포함하는 엑토인 생산용 조성물Aestuarispira species comprising at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 ( Aestuariispira sp.) Composition for producing ectoin containing ectoin synthetase isolated from SWCN16 strain 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 포함하는 엑토인 생산용 조성물Aestu comprising a nucleotide sequence encoding at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 A composition for producing ectoin containing a vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain 제3항 또는 제4항에 있어서, sodium aspartate 및 KCl로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 조건; pH는 6 내지 8에서 선택되는 조건; 및 온도는 25 내지 40℃에서 선택되는 조건;으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조건에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑토인 생산용 조성물The method according to claim 3 or 4, further comprising at least one selected from the group consisting of sodium aspartate and KCl; pH is selected from 6 to 8 conditions; and a temperature condition selected from 25 to 40 ° C.; 서열번호 1인 엑토인 합성효소 A, 서열번호 2인 엑토인 합성효소 B 및 서열번호 3인 엑토인 합성효소 C로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 엑토인 합성효소 코딩하는 염기서열을 포함하는 아에스투아리스피라 종 (Aestuariispira sp.) SWCN16 균주로부터 분리한 엑토인 합성효소를 과발현하는 벡터를 제조하는 단계;
엑토인 생산균주에 형질도입하는 단계; 및
배양하는 단계;를 포함하는 엑토인 생산방법.
Aestu comprising a nucleotide sequence encoding at least one ectoin synthetase selected from the group consisting of ectoin synthetase A of SEQ ID NO: 1, ectoin synthetase B of SEQ ID NO: 2, and ectoin synthetase C of SEQ ID NO: 3 Preparing a vector overexpressing ectoin synthetase isolated from Aestuariispira sp. SWCN16 strain;
transduction into an ectoin-producing strain; and
Ectoin production method comprising the step of culturing.
제6항에 있어서, 상기 엑토인 생산균주는 대장균(E. coli)인 것을 특징으로 하는 엑토인 생산방법.7. The method according to claim 6, wherein the ectoin-producing strain is E. coli. 제6항에 있어서, sodium aspartate 및 KCl로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 단계; pH는 6 내지 8에서 선택되는 단계; 및 온도는 25 내지 40℃에서 선택되는 단계;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 엑토인 생산방법
The method of claim 6, further comprising at least one selected from the group consisting of sodium aspartate and KCl; pH is selected from 6 to 8; And the temperature is selected from 25 to 40 ℃; Ectoin production method characterized in that it further comprises at least one step selected from the group consisting of
KR1020210002198A 2021-01-07 2021-01-07 Novel ectoine synthase and uses thereof Active KR102513450B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210002198A KR102513450B1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Novel ectoine synthase and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210002198A KR102513450B1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Novel ectoine synthase and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220099844A KR20220099844A (en) 2022-07-14
KR102513450B1 true KR102513450B1 (en) 2023-03-22

Family

ID=82406848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210002198A Active KR102513450B1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Novel ectoine synthase and uses thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102513450B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517306A (en) 2011-12-16 2012-06-27 山东潍坊润丰化工有限公司 Ectoine synthetase gene, recombinant vector, recombinant engineering bacterium and application of recombinant engineering bacterium

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3466245B2 (en) * 1993-11-09 2003-11-10 大日本製薬株式会社 Ectoine synthase gene
EP2636750A1 (en) 2012-03-06 2013-09-11 Roche Diagniostics GmbH Compatible solute ectoine as well as derivatives thereof for enzyme stabilization
EP3428282A1 (en) * 2017-07-11 2019-01-16 Alderys Ectoine-producing yeast
JP6860529B2 (en) 2018-07-20 2021-04-14 ファナック株式会社 Numerical control device and data editing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517306A (en) 2011-12-16 2012-06-27 山东潍坊润丰化工有限公司 Ectoine synthetase gene, recombinant vector, recombinant engineering bacterium and application of recombinant engineering bacterium

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Extremophiles.,24(5):733-747(2020.7.22.)
Int J Microbiol.,doi: 10.1155/2019/5475361(2019.7.1.)
Microb Cell Fact.,doi:10.1186/s12934-015-0238-0(2015.4.15.)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220099844A (en) 2022-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100391376B1 (en) Thermostable trehalose-releasing enzyme, and its preparation and uses
JP2024059796A (en) Composition for production of equol derivative
US20250223618A1 (en) Method for producing multi-hydroxy derivatives of polyunsaturated fatty acids
KR100877278B1 (en) Polypeptides with α-isomaltosyl transferase activity
KR101083974B1 (en) Glutathione synthetase coding gene of Candida utility
KR0138272B1 (en) Polypeptide possessing maltotetraose forming amylase activity and its uses
JP2019500877A (en) Methods for preparing capsinoids by a biosynthetic process
KR102513450B1 (en) Novel ectoine synthase and uses thereof
KR102222210B1 (en) Novel strain and a method of producing glutathione using thereof
KR101724569B1 (en) New method for producing rubusoside
KR20090088630A (en) Proteus mirabilis-derived amino acid deaminolase genes, proteins, recombinant vectors and transformants, and methods of preparing functional organic acids using the same
KR101464546B1 (en) Debaryomyces hansenii having high productivity of gamma-aminobutyric acid from traditionally fermented soybean products, and uses thereof
KR102315879B1 (en) Novel Rhizopus oligosporus strain and antibacterial and antifungal composition comprising the same
KR102110837B1 (en) Method for producing tri-hydroxy or tetra-hydroxy derivatives of polyunsaturated fatty acid
KR102110838B1 (en) Method For Producing Di-HYDROXY DERIVATIVES OF POLYUNSATURATED FATTY ACID
KR20180046021A (en) Composition including neoagarooligosaccharide for preventing, improving or treating inflammatory disease
KR102806207B1 (en) Novel Lactobacillus reuteri strain producing prebiotic alternan and uses thereof
KR20110046426A (en) Method for producing alpha-lipoic acid using lipoic acid synthesis associated enzymes
JP7623737B2 (en) A method for mass-producing a sweetener with the functionality of D-allulose and a taste similar to sugar
RU2800992C1 (en) Glutathione-producing yeast strain and a method of producing glutathione using the same
KR102144809B1 (en) Novel hydroxy derivatives of polyunsaturated fatty acids and use thereof
KR102066358B1 (en) Composition for producing deglu-platycodin d and method for producing deglu platycodin d and use of deglu platycodin d
KR20230102695A (en) Vegetable albumin and method for preparing same
KR20190120687A (en) Method for producing tetra-hydroxy derivatives of polyunsaturated fatty acid
WO2017010596A1 (en) Protein having transglucosylation activity and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20210107

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220916

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20230310

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20230320

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20230320

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration