Escherichia coli에서 Ramazzottius varieornatus 물곰 유래 α-carbonic anhydrase의 재조합 발현 및 정제

Abstract

Carbonic anhydrase (CA)는 CO2 수화 반응 및 HCO3 - 탈수반응을 촉진시키는 효소로서 탄소 중립을 실현하기 위한 탄소포집·활용·저장(CCUS) 공정을 효과적으로 가속화할 수 있다. 효율적이며 경제적인 CCUS를 위해서는 안정성이 뛰어난 CA 의 발굴이 필요하다. Ramazzottius varieornatus는 물곰의 일종으로 다양한 물리적·화학적 스트레스 환경에 잘 견딜 수 있으며 이 종이 지닌 CA는 이러한 스트레스 환경에서 안정할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 최초로 R. varieornatus 유래의α-CA (RvCA) 6종을 Escherichia coli에서 재조합 발현 및 정제를 시도하였다. 또한 단백질 수용성 발현을 향상시키기 위해 NEXT 태그를 융합하여 발현 테스트하였다. RvCA5를 제외한 나머지는 대부분 불용성 발현을 보였으며 결과적으로 높은 수용성 발현을 보인 RvCA5와 NEXT-RvCA5를 성공적으로 정제하였다. 이들의 ester 분해 활성과 CO2 수화 활성을 측정한 결과 RvCA5의 효소 활성은 극히 낮음을 확인하였다. RvCA5에 대한 후속 연구는 효소 활성과 안정성 측면에서 흥미로울 것이며 나머지 RvCA에 대해서도 후속 연구를 통해 안정성이 뛰어난 새로운 CA를 발굴할 수 있을 것으로 기대된다.