초임계 이산화탄소에서 리파아제-효소를 이용한 부탄올 구조이성질체의 에스테르화 반응의 분자 동역학 연구

권정훈; 정정영; 송광호; 김선욱; 강정원

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자료유형: 학술저널

저자정보: 권정훈 (고려대학교 화공생명공학과) 정정영 (고려대학교 화공생명공학과) 송광호 (고려대학교 화공생명공학과) 김선욱 (고려대학교 전기전자전파공학부) 강정원 (고려대학교 화공생명공학과)

저널정보: 한국공업화학회 공업화학 공업화학 제18권 제6호

발행연도: 2007.1

수록면: 643 - 649 (7page)

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부탄올의 구조이성질체(n-, iso-, sec-, tert-butanol) 와 n-부티르산에 대한 리파아제 효소.촉매 에스테르화 반응이 초임계 이산화탄소 조건 하에서 수행되었다. 본 실험은 교반속도 150 rpm, 반응 온도 323.15 K, 반응 압력 150 bar의 조건으로 고압반응기에서 5 h 동안 수행하였다. 실험에 사용된 리파아제는 Candida Antarctica lipase B (CALB)이다. 실험 결과는 HP-INNOWax 컬럼을 이용하여 FID (Flame Ionization detector)가 장착된 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)를 이용하여 분석하였다. 반응 후 생성물의 전환률과 반응의 경향성을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 예측된 결과와 정성적으로 비교하였다. 경쟁적인 저해반응이 포함된 Ping-Pong Bi-Bi 메커니즘을 기초로 하여, 반응의 각 단계를 적용하여 구조 최적화를 하였고 이를 이용해 전이상태의 에너지를 구하여 반응의 경향성을 예측하였다. 생성되는 에스테르 이성질체의 구조적 선호도는 분자동역학 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 이러한 방법의 개발은 앞으로 컴퓨터를 이용한 효소 반응의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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