1
특성독성물질 제거용 생화학촉매 기반 연속수처리공정의 개발

요약문

목차

제1장 서론
1. 연구의 필요성 10
2. 연구의 목적 17

제2장 연구 전략 및 방법
1. 연구의 추진전략 19
2. 연구 방법 22

제3장 연구 결과 및 고찰
1. 대상오염물질 선정 및 분해효소 스크리닝 34
2. 분해 효소 재조합 및 합성 37
3. 분해 효소 활성도 평가 44
4. 분해 효소 고정화 및 안정도 평가 52

제4장 연구 활용 방안
1. 기대성과 62
2. 활용방안 63

주의문

표목차
<표 1> Gene information for cph-I, cphC-II, cphB and cphA-I 14
<표 2> Artrobacter chlorophenolicus A6 22
<표 3> Reaction mixture for PCR 23
<표 4> Primer design 24
<표 5> Transformation conditions for E.coli strains 25
<표 6> Overexpression conditions 25
<표 7> Composition of buffers for Ni-NTA affinity chromatography 26
<표 8> Composition of separating gel and stacking gel 27
<표 9> Composition of SDS running buffer (×10) 28
<표 10> Composition of reaction mixtures for CphC-I concentration optimization 29
<표 11> Composition of reaction mixtures for kinetics study 30
<표 12> Physical and chemical properties of 4-chlorophenol 34
<표 13> Characteristics of cphC-I and cphB 36
<표 14> Primer design of genes 37
<표 15> Recombinant plasmids: cphC-I, cphC-II, and cphB 38
<표 16> Summary of SDS-PAGE results after overexpression 39
<표 17> Concentration of CphC-I and Fre after purification 43
<표 18> Specific activity of Fre 45
<표 19> Specific activity and Michaelis Menten kinetic parameters of CphC-I compared to those of other TC-FDM monooxygenases 51
<표 20> Freundlich / Langmuir isotherms 52
<표 21> Freundlich / Langmuir isotherm coefficients 53
<표 22> Yield of enzyme (CphA-I) immobilization 54

그림목차
[그림 1] Enzyme manufacturing with recombinant DNA technology 12
[그림 2] Proposed degradation pathway of 4-chlorophenol 14
[그림 3] 염소계 방향족 탄화수소의 생화학적 분해 시나리오 19
[그림 4] Purification of enzyme using Ni-NTA affinity chromatography 27
[그림 5] Analyzing polyacrylamide gel eletrophoroesis for SDS-PAGE 28
[그림 6] Arthrobacter chlorophenolicus A6에 의해 4-chlorophenol이 분해되는 과정을 나타낸 pathway와 pathway 진행에 관여하는 효소와 관련 유전자 기능 35
[그림 7] 4-chlorophenol 생분해 경로 36
[그림 8] Overexpression of pET-24a cphC-I 40
[그림 9] Overexpression of pET-24a cphB 40
[그림 10] Overexpression of pET-24a cphB and pET-24a GB1-cphB-GST 41
[그림 11] GST purification of GB1-CphB-GST 41
[그림 12] Overexpression of pET-24a fre 42
[그림 13] Ni-NTA purification of CphC-I and Fre 42
[그림 14] FAD reduction by Fre 45
[그림 15] FAD concentrations during reduction of FAD to FADH 2 by Fre 46
[그림 16] Change in color from yellow to orange-red after 4-chlorophenol degradation by CphC-I 47
[그림 17] 4-Chlorophenol removal at different concentrations of CphC-I 48
[그림 18] UV-VIS scan of samples after 2 hr of reaction 48
[그림 19] Correlation between amount of degraded 4-chlorophenol and absorbance at 450 nm 49
[그림 20] Michaelis-menten plot of 4-chlorophenol hydroxylation by CphC-1 49
[그림 21] Lineweaver-Burk plot 50
[그림 22] Catechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I under various pH conditions 55
[그림 23] 4-chlorocatechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I under various pH conditions 56
[그림 24] Catechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I under various temperatures 57
[그림 25] 4-chlorocatechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I under various temperatures 57
[그림 26] Catechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I undervarious ionic strengths 58
[그림 27] 4-chlorocatechol decomposition activity by the free cphA-I and the immobilized cphA-I undervarious ionic strengths 58
[그림 28] Catechol removal by the immobilized cphA-I 59
[그림 29] 4-chlorocatechol removal by the immobilized cphA-I 60

CONTENTS
제1장 Introduction 9
 1. Background 10
 2. Purpose of this study 17
제2장 Object and method 18
 1. Strategy 19
 2. Experimental methodology 22
제3장 Results and Discussion 33
 1. Target contaminants and degraded enzyme screening 34
 2. Degraded enzyme recombination and sythetasizing 37
 3. Degraded enzyme activity assay 44
 4. Degraded enzyme immobilization and stabilization assay 52
제4장 Application plan 61
 1. Expect outcomes 62
 2. Future application 63