본 과제의 최종 목표는 해양 탄소 광물화 가속화를 위한 핵심 나노소재 및 고효율/저에너지형 해양 탄소 포집 모듈을 개발하고 실증하는 것임. 이를 위해 고성능 효소 기반 CO2 전환 기술, 자연모사 촉매, 무약품/저에너지형 pH 제어 기술 및 광물화 모듈 설계 등 총 6가지 세부 기술을 개발하고 통합함으로써, 실해수 조건에서 높은 탄소 제거율과 소재/장치 성...

-초고성능 무정형 펩타이드 태그 기반 재조합 단백질 원스텝 발현 플랫폼 개발-개발된 플랫폼을 활용한 유망 산업용 효소/의약용 단백질 고효율 생산

◦ 신규 disulfide engineering 알고리즘 개발 - Disulfide engineering은 안정성 강화를 위한 효과적인 효소 공학 기법임. Disulfide engineering에 널리 사용되는 B-factor 기반 선별 방법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 선별 알고리즘을 개발하고자 함. Residue interaction network를 기반으로, 아미노산 잔기가 cysteine으로 치환됨에 따라 소실되는 non-covalent interaction과 이에 따른 enthalpic destabilization 효과를 고려한 새로운 선별 알고리즘을 개발함. ◦ 신규 알고리즘을 이용한 환경 정화용 친환경 효소의 안정성 강화 - CA는 CO2 저감에 사용될 수 있는 효소이며, PETase는 PET 생분해 효소임. 가장 높은 열안정성을 지니는 Thermovibrio ammonificans 유래의 CA (TaCA)와 가장 높은 PET 분해 활성을 지니는 Ideonella sakaiensis 유래의 IsPETase를 타겟으로, 신규 disulfide engineering 전략을 적용하여 친환경 CO2 저감 및 PET 플라스틱 생분해를 위한 고성능 생촉매 개발.

◦ 신규 disulfide engineering 알고리즘 개발 - Disulfide engineering은 안정성 강화를 위한 효과적인 효소 공학 기법임. Disulfide engineering에 널리 사용되는 B-factor 기반 선별 방법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 선별 알고리즘을 개발하고자 함. Residue interaction network를 기반으로, 아미노산 잔기가 cysteine으로 치환됨에 따라 소실되는 non-covalent interaction과 이에 따른 enthalpic destabilization 효과를 고려한 새로운 선별 알고리즘을 개발함. ◦ 신규 알고리즘을 이용한 환경 정화용 친환경 효소의 안정성 강화 - CA는 CO2 저감에 사용될 수 있는 효소이며, PETase는 PET 생분해 효소임. 가장 높은 열안정성을 지니는 Thermovibrio ammonificans 유래의 CA (TaCA)와 가장 높은 PET 분해 활성을 지니는 Ideonella sakaiensis 유래의 IsPETase를 타겟으로, 신규 disulfide engineering 전략을 적용하여 친환경 CO2 저감 및 PET 플라스틱 생분해를 위한 고성능 생촉매 개발.