효소를 사용하는 방식은 산업적으로 친환경적인 방식이지만 수용성 상태에서 사용할 때는 안정성이 많이 떨어지기 때문에 효소의 안정화는 중요한 사안이다. 효소의 안정화 방식 중 하나인 유기용매나 IL을 조용매로 쓰는 방식은 유독하고 친환경적이지 못하다는 단점으로 신규용매의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 11종류의 Deep eutectic solvent(DES)를 제조하여 horseradish peroxidase(HRP)에 대한 안정화 조용매로서의 활용 가능성을 탐구하였다. DES는 유기용매보다 유독하지 않으며 IL보다 경제적이다는 장점을 가진다. 이 연구에서는 trimethylamine-N-oxide(TMAO)를 신규 DES 용매로 개발하였다. 단백질 안정화 물질인 betaine과 TMAO를 기반으로 한 DES를 이용해 HRP를 안정화한 실험을 진행한 결과, triethylene glycol(TG)를 hydrogen bond donor(HBD)로 제조한 DES는 HRP의 안정화에 가장 탁월한 조용매로 나타났다. 10% Betaine-TG(BTG), TMAO-TG(BTG) DES 수용액에 저장된 HRP는 pH 4.0-pH 8.0조건에서 안정적인 활성을 나타내 우수한 pH 안정성을 보였다 25℃에서 유리완충액에서보다 반감기가 각각 6.7배, 7.2배 긴 안정성을 가졌다. 또한 BTG, TTG 각각의 성분을 단순 혼합해 조용매로 사용했을 때 보다 DES를 사용한 경우 각각 1.6배 긴 반감기를 가져 DES 형성 자체의 중요성이 나타났다. DES의 형성하는 과정에서의 특성 변화를 조사하기 위해 solvatochromic parameter를 분석하였다. DES를 형성하는 과정에서 DES의 용융 시간이 증가함에 따라 3시간까지 쌍극성/분극성을 나타내는 π* 값은 감소하였고 수소결합을 주는 능력(hydrogen bond acidity) α값은 증가했다. DES의 열 전이를 보기 위해 Differential Scanning Calorimetry (DSC)를 수행해 수소결합으로 인해 전반적으로 피크가 높은 온도에서 나타난 것을 알 수 있었다. 마지막으로 DES가 HRP의 구조적 변화에 미치는 영향을 보기위해 soret band와 Circular Dichroism (CD) spectroscopy를 측정하였다. Soret band 분석을 통해 DES에 따른 heme 구조의 변화와 활성적 안정성에 대한 유의한 상관관계를 알 수 있었으며 CD spectroscopy를 통해 HRP의 2차구조 중 α-helix의 감소가 HRP의 불활성화에 지대한 영향을 미치는 것으로 드러났다. 아직 betaine과 TMAO 기반 DES에 대한 연구가 적기 때문에 본 연구에서 신규 DES 형성과정에 따른 물리 화학적 특성과 효소의 구조적, 활성적 안정성 간의 상관관계를 이용해 향후 다양한 효소와 DES를 이용한 안정화 연구에 적용할 수 있다고 기대된다.