존재하지 않는 domain을 도입할 경우에도 예상된 변형구조가 생합성 되었는데 이는 domain 교환에 의해서 변형할 수 있는 구조가 상당히 다양할 수 있음을 보여 주는 것이며 예를 들어 erythromycin module2의 KR domain이 rapamycin PKS 유전자에 존재하는 \( \mathrm { DH } / \mathrm { KR } \) 또는 \( \mathrm { DH } / \) \( \mathrm { ER } / \mathrm { KR } \) domain으로 치환되었을 경우 예상되는 화합물이 합성되었다.
<p>(1) Module 숫자의 조절을 통한 polyketide 구조변형 Module 숫자의 조절을 통해서 생성된 polyketide의 구조를 분석함으로써 complex polyketide가 module type의 다기능효소에 의해 순차적이고 연속적인 반응기작에 의해 합성됨을 입증할 수 있다. DEBS를 생산하는데 관여하는 다기능 효소중, module1과 module2를 포함하는 DEBS1과 DEBS3의 thioesterase (TE)를 재조합하여 triketide를 합성하여, 예상된 반응기작에 의해 생합성이 이루어 진다는 것이 증명되었다. Module3에 TE를 hybrid 시킨 효소와 DEBS1을 생산하는 유전자를 S. coelicolor \( \mathrm { CH } 999 \) 에 형질전환시킬 경우 tetraketide가 생산되며 (Fig. 10), module 5와 module 6를 hybrid 시킨 효소와 DEBS1 그리고 DEBS2 유전자의 형질전환체로부터 6-dEB의 ring 크기가 줄어든 화합물이 생산된다는 것을 보여줌으로써 \( \mathrm { TE } \) 가 인식할 수 있는 기질이 다양하다는 것과 module 숫자 조절을 통해 macrolide polyketide의 크기를 조절할 수 있다는 것을 증명하였다 (Fig. 10). 뿐만 아니라 DEBS1 + TE hybrid 유전자를 이용한 경우 in vitro에서 출발물질인 propionyl CoA대신 acetyl CoA, butylyl CoA 또는 2-methyl-3-hydroxybutyl N-acetylcysteamine thioester가 전구체로서 인식되며, 조효소인 \( \mathrm { NADPH } \) 를 첨가하지 않으면 6-ethyl-2-hydroxy-3,5-dimethyl-2H-pyran-2-one이 생산된다는 것을 증명함으로써 다양한 종류의 erythromycin 유도체를 얻을 수 있는 가능성을 보여 주었다.</p> <li>Domain 교환에 의한 polyketide 구조변형</li> <p>Erythromcyin PKS 유전자의 module1, 2, 6의 AT domain을 rapamycin PKS 중 malonylCoA를 도입하는 AT domain으로 치환했을 때 malonylCoA가 extender unit로 도입된 erythromycin 변형구조가 합성되었다 (Fig. 11). Table 3 에서 보는 바와 같이 현재까지 4 가지 종류의 extender unit로 이용할 수 있는 AT domain이 확인되었기 때문에 lyketide lactone ring의 짝수번째 탄소에 조합적으로 다양한 구조를 도입할 수 있을 것이다. Avermectin의 경우 starter unit로 isobutyryl-CoA와 2-methyl butyryl- \( \mathrm { CoA } \) 뿐만 아니라 다양한 구조의 화합물을 인식한다는 점을 이용하여 erythromycin module 1 의 starter unit를 도입하는 AT domain을 avermectin의 starter unit를 도입하는 AT domain으로 유전자 치환이 시도되었다. 그림 7에서 보는 바와 같이 erythromycin의 starter unit가 예상했던 대로 isobutyrylCoA와 2-methyl butyrylCoA를 이용한 구조로 변형되었다.</p> <p>존재하지 않는 domain을 도입할 경우에도 예상된 변형구조가 생합성 되었는데 이는 domain 교환에 의해서 변형할 수 있는 구조가 상당히 다양할 수 있음을 보여 주는 것이다. 예를 들어 erythromycin module2의 KR domain이 rapamycin PKS 유전자에 존재하는 \( \mathrm { DH } / \mathrm { KR } \) 또는 \( \mathrm { DH } / \) \( \mathrm { ER } / \mathrm { KR } \) domain으로 치환되었을 경우 예상되는 화합물이 합성되었다 (Fig. 12).</p></ol>