교양대학 남기현 교수가 단독저자로 출판한 논문 ‘Engineering Xylose Isomerase for Industrial Applications’이 촉매 분야 국제 학술지인 Catalysts 저널의 최신호 (September 2024) 표지 논문으로 선정됐다.
자일로오스 이성화효소 (xylose isomerase, 또는 glucose isomerase로 알려짐)는 D-glucose와 D-xylose를 각각 D-fructose와 D-xylulose로 전환하는 알도즈 (aldose) 이성화 효소이다. 이 효소는 바이오에탄올 (bioethanol)과 고과당 옥수수 시럽 (high fructose corn syrup) 생산 관련된 에너지 및 식품 산업에서 널리 사용되고 있다. 이 효소의 효율성을 향상시키는 것은 산업 응용에서 생산 비용 측면에서 매우 중요하며, 원하는 반응 환경에서 자일로오스 이성화 효소의 효율성을 개선하기 위해 그동안 합리적 설계 (rational engineering)와 방향성 진화 (directed evolution) 기법을 이용한 다양한 단백질 공학 연구가 시도되었다.
표지로 선정된 논문에서는 자일로오스 이성화 효소의 분자적 특징과 구조적 연구들이 소개되었다. 또한, 단백질 공학을 통해 얻은 이성화 효소 연구에서 생화학적 및 계산적 실험을 통해 발견된 엔지니어링 부위의 기능적 특성에 대한 구조적 분석을 제공하였다. 이 논문은 산업 응용을 향상시키기 위한 향후 자일로오스 이성화 효소 공학에 중요한 통찰력을 제공할 것이다.
