샤페론단백질동시발현기술을이용하여 Helicobacter pylori 유래의 fucosyltransferase의수용성생산

Fucosyltransferases (FucTs) catalyze fucosyl transfer from guanosine-diphosphate fucose (GDP-β-L-fucose) to acceptor molecules to form fucosyloligosaccharides with α-glycosidic linkages. However, when FucT genes have been expressed in Escherichia coli, most cases have resulted in the production of inclusion bodies. In this study, to overcome this drawback, molecular chaperones were co-expressed with α1,2-fucosyltransferase (FucT2) in E. coli. For this, the pACYC184 vector, having genes for chaperones such as GroEL, GroES, DnaK, DnaJ, and GrpE, were transformed into E. coli BL21 (DE3) star harboring pHFucT2, including the FucT2 gene from Helicobacter pylori 26695. The results from SDS-PAGE showed that 5 chaperones were successfully expressed and the soluble fraction of FucT2 was also increased. HPLC analysis revealed that the coexpression of chaperone proteins resulted in a 5-fold increase in the total activity of fucosyltransferase in E. coli. In conclusion, the FucT2 expression system developed in this study can be used as a useful tool for the synthesis of fucosyloligosaccharides. Fucosyltransferase는 퓨코실화된 올리고당을 생성하는데 필수적인 효소로서, GDP-β-L-fucose로 부터 fucose를 수용체로 전이시켜 알파 글리코사이드 결합을 형성하는 과정을 촉매한다. 하지만 Escherichia coli 에서 발현시켰을 때, 대부분의 경우 inclusion body를 형성하여 비활성으로 생성되었다. 따라서 본 연구에서는 Helicobacter pylori 26695에서 유래한 α1,2-fucosyltransferase (FucT2) 유전자의 수용성 발현을 위하여, E. coli에서 샤페론 단백질인 GroEL, GroES, DnaK, DnaJ, GrpE과 함께 동시발현시켰다. SDS-PAGE 분석결과, 5가지 샤페론 단백질과 함께 발현되었으며, 수용성 FucT2 단백질이 증가하였고 효소활성은 5배 증가하였다. 결론적으로, 샤페론 동시발현기술을 이용하여 대장균에서 FucT2 수용성 생산을 증가시킬 수 있었으며 본 수용성 효소는 퓨코실화된 올리고당을 효율적으로 생산하는데 이용될 수 있다.