최근에는 폴리페놀의 배당체를 합성하기 위하여 생물체의 당 전이 능력을 갖는 효소를 이용하고 있다. 당 전이 효소 중 surcose를 기질로 하는 EC는 포도당을 전이하는 능력이 있으며, 합성된 배당체 수율이 월등히 우수하여 산업적 용도에 적합한 것으로 판단되고 있다. 본 연구는 이러한 EC의 새로운 배당체 합성 가능성을 검사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>식물체에서 생산되는 폴리페놀 물질들은 식물체가 합성하는 이차 대사산물이다. 폴리페놀은 식물체에서 식물 조직을 보호하고 지지하는 역할을 하며 화분 매개자인 곤충, 동물을 유인할 뿐만 아니라 다른 식물의 생장과 발달을 저해하기도한다. 더구나 폴리페놀은 식물과 주위 환경과의 상호 작용에 있어서 신호전달 물질이며 식물이 죽은 뒤에도 몇 주 또는 몇 달간 분해되지 않고 유지되면서 토양에 존재하는 분해자와 분해 과정에 영향을 끼쳐 생태계에서도 중요한 역할을 가진다. 최근 들어 이러한 폴리페놀의 건강식품과 약품으로서 연구가치가 증대되고 있으며, 이미 체내에 유익한 항염증, 항산화와 항암 등의 잠재성이 확인되고 있다. 그러나 폴리페놀의 체내에 적용은 낮은 수용성으로 인해 흡수되는 양 보다 오히려 배설되는 양이 많고 세포독성을 가질 수 있다는 문제점이 한계로 지적된다. 이런 문제점은 폴리페놀의 당화과정(glycosylation)을 통하여 합성된 배당체를 이용하여 극복할 수 있다. 배당체의 합성은 화학적 방법으로 가능하지만, 이런 방법은 고온, 고압을 포함하는 조건이 필수적이고 합성된 아노머(anomer) 물질의 분리 및 환경문제 등을 야기하여 최근에는 생물체가 지니는 당 전이 능력을 갖는 효소를 이용한 당 전이 반응(transglycosylation)을 통하여 빠르고 쉽게 생산하고 있다. 더욱이 효소적 방법은 위치특이적, 입체특이적인 배당체 생산을 만들고 동시에 합성 반응이 일원화된다는 장점을 갖는다.</p> <p>당 전이 효소로는 기존에 당 분해 활성이 있는 glycosidase를 이용하는 방법과 glycosyltransferase를 이용하는 방법이 있는데, glycosidase를 이용한 당 전이 반응은 공여체로 넓은 기질 특이성과 다양한 결합 구조를 갖는 전이산물을 합성할 수 있는 장점이 있는 반면 합성된 배당체가 효소에 의하여 다시 가수분해될 수 있어 전이산물의 수율이 낮다는 문제점이있다. Glycosyltransferase의 경우 전이 산물의 수율이 높은 반면 대부분 알려진 전이효소는 공여체로 산업화하기에는 비싼 기질인 뉴클레오티드가 결합된 복합기질을 이용한다는 점이 단점이다.</p> <p>당 전이 효소 중에서도 뉴클레오티드가 결합된 복합기질이 아닌 sucrose를 기질로 이용하는 효소인 amylosucrase (EC)는 글루코사이드 가수분해효소의 13 번째 family에 속하는 알파 아밀라아제 타입의 효소로서 알파 1,4 글루코사이드 결합을 통하여 다당류인 아밀로오스를 생산한다. 이 효소는 수용체로서 글루칸 뿐만 아니라 카테킨, 살리신, 그리고 알부틴을 수용체로 활용하여 포도당을 전이하는 능력이 있음이 확인되었다. 합성된 배당체의 수율도 기존의 당 전이 효소들에 비하여 월등히 우수하다는 것이 확인되어 차후 다양한 산업적 용도에 적합한 효소로 판단되고있다.</p> <p>본 연구의 목적은 우수한 당 전이 능력을 보유한 효소로 알려진 amylosucrase 가 다양한 형태의 폴리페놀 화합물들을 수용체로 하여 새로운 형태의 배당체를 합성할 수 있는지를 검사하고자 하였다. 더 나아가 본 연구를 통하여 이 효소가 이용할 수 있는 수용체의 화학구조적 특징을 예측하였다.</p>