R&D(연구개발) 정보

유전자가 최소화된 미생물의 독특한 생장원리 규명

유전자가 최소화된 미생물의 독특한 생장원리 규명 : 작성자, 작성일, 조회수, 출처,원문, 첨부파일 정보 제공
작성자	관리자
작성일	2019-03-06	조회수	1,758
국가정보	아시아>대한민국
출처	한국연구재단
원문	https://www.nrf.re.kr/cms/board/general/view?nts_no=114465&menu_no=95&nts_no=&search_type=&search_keyword=&page=
첨부파일	190306 조간(보도) 유전자가 최소화된 미생물의 독특한 생장원리 규명.hwp(910.5KB)내려받기

- 미생물 기반 단백질 생산 효율의 획기적 향상 -

□ 조병관, 김선창 교수(KAIST) 연구팀이 유전자가 최소한으로 축소된 미생물의 생장 원리를 규명해 유용 단백질 생산 효율을 향상시켰다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.

□ 전자 기기를 제작하듯이 세포를 원하는 대로 합성하여 바이오연료나 생리 활성 물질을 생산하는 유전공학 기술이 등장했다. 그 중에서도 불필요한 유전자를 모두 제거하고 생명을 유지하기 위한 최소한의 유전자만 남긴 ‘최소유전체’가 주목받고 있다.

ㅇ 대장균, 방선균, 효모 등의 최소유전체 제작이 시도되었으나, 성장속도가 느려지는 등 한계가 발생해 활용 가치가 크지 않았다.

□ 연구팀은 자연계에서 수백만년에 걸친 진화과정과 같이 실험실에서 최소유전체 대장균이 단기간에 적응진화하도록 유도했다. 이로써 최소유전체의 성장 속도를 정상세포 수준(기존 최소유전체의 180% 가량)으로 회복시키고, 단백질 생산성을 획기적으로 향상시켰다.

ㅇ 특히 최소유전체는 정상 대장균과는 다른 당대사 경로를 이용하여, 환원력*이 4.5배 높은 것으로 밝혀졌다. 이로써 리코펜* 또는 비올라세인*과 같은 유용물질을 80% 더 많이 생산했다.

* 환원력 : 세포 내에서 고분자 화합물을 합성하는데 필요한 에너지(전자)를 제공하는 능력

* 리코펜(lycopene) : 토마토에 대량 들어있는 붉은색의 항산화물질

* 비올라세인(violacein) : 미생물이 생산하는 항바이러스, 항진균, 항암작용을 하는 보라색 색소

ㅇ 또한 모든 미생물들은 유전자를 조작해도 단백질을 일정 수준 이상 생산하지 못하는 ‘번역 완충’ 현상이 발생하는 반면, 최소유전체는 이 현상이 발생하지 않으므로 단백질 생산량이 200% 증대되었다.

□ 연구진은 “이 연구를 통해 최소유전체 미생물의 작동원리를 규명함으로써, 향후 미생물 기반 바이오 화합물 생산 산업에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”라고 연구 의의를 설명했다.

□ 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 글로벌프론티어사업의 지원으로 수행되었다. 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 2월 25일(한국시간) 게재되었다.

제약산업정보포털