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탄수화물소재연구소 전문가 초청특강
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  • 2007-05-17 10:05:41

탄수화물 소재 연구소

전문가 초청특강

제 목 : Development of enzymatic tools to synthesize

oligosaccharides : Glycosynthases and Thioglycoligases

발표자 : 김영완 (서울대학교 농업생명과학대학 BK21 농생명공학사업단)

일 시 : 2007년 5월 21일 오후 5시

장 소 : 세종대학교 충무관 302호

 

<초 록>

탄수화물은 인체의 에너지원인 동시에 세포 표면에 다양한 형태의 올리고당으로 존재하면서 수많은 생물학적 반응을 매개한다. 또한 천연물에서 분리되는 다양한 배당체들은 결합된 당의 종류와 구조에 따라 체내에서 폭넓은 생리활성 스펙트럼을 보여준다. 이러한 탄수화물이 가지는 생물학적 정보를 알아내고, 이를 바탕으로 한 탄수화물 기반 의약제 개발을 목적으로 효율적인 당쇄 합성 기술 개발 연구를 진행하였다. Glycosynthase는 retaining glycosidase의 활성 nucleophile이 제거된 돌연변이로서, glycosidas가 가지는 가역적 당전이 반응의 한계를 극복하고, 당전이 반응만을 고수율로 수행하는 유용한 효소적 당전이 기술이다. 보다 효율적이며 다양한 범위에서의 활용을 목적으로 분자진화기술을 이용한 고활성 glycosynthase를 개발하였으며, 활성 증대는 물론 사용가능 기질이 당단백질이 가지는 당쇄로까지 확장되었음을 확인하였다. Glycosidase에 대해 내성을 가지는 황 함유 당쇄 (thio-glycosidic linkage)는 탄수화물 기반 치료제의 체내 안정성에 기여하는 대사 안정형 대체 당쇄이다. 황-당쇄의 효소적 합성을 위한 Thioglycoligase (glycosidase의 활성 acid/base 잔기가 제거된 돌연변이 효소) 전략을 이용하여 인체 질병과 관련된 효소들에 대한 비가수분해성 기질 유사체인 thioglycosides 를 합성하고, 모효소와의 단백질:기질 결합 구조 분석을 통해 효소의 기질 특이성, 반응 메커니즘 및 관련된 유전병 발병 원인 이해를 위한 유용한 분자수준의 기틀을 제공하였다. 본 연구를 통해 개발된 올리고당 합성 기술은 다양한 탄수화물 기반 치료제 개발에 이용될 것으로 기대되고 있다.

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