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고효율 아미노산 생산 균주 개발

최종수정 2007.12.13 15:22 기사입력 2007.12.13 15:21

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  카이스트 이상엽 교수
                    
시스템 대사공학 전략으로 아미노산을 고효율로 생산하는 대장균 개발

단기간에 아미노산을 효율적으로 생산할 수 있는 미생물이 국내 연구진에 의해 개발돼, 미생물을 통한 바이오 메스에너지 생산 과정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

카이스트 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 43세, 특훈교수/LG화학 석좌교수) 교수팀은 시스템 대사공학 전략을 개발,높은 효율의 쓰레오닌 (L-threonine; 아미노산의 한 종류)을 생산하는 대장균 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.

유가가 고공 행진을 계속하고 지구 온난화 등 환경문제가 심각해짐에 따라 재생 가능한 원료로부터 바이오매스에너지를 생산하는 산업 바이오텍이 전 세계적으로 큰 관심을 끌고 있지만, 산업 바이오텍에 이용되는 미생물들은 실제 상용화가 불가능해 ‘대사공학’을 통한 미생물의 성능 개량 작업을 이용하여 그 효율을 높이는 것이 필수적이다.

이상엽 교수팀은 “이제까지 미생물의 일부만을 조작하던 전통적인 대사공학 기법을 한 단계 높여, 최근 급격히 발전하고 있는 시스템 생물학 관련 기법들을 대사공학에 접목해 미생물 전체를 체계적으로 조작하여 성능을 극대화 하는 전략을 개발했다”고 밝혔다.

이 교수팀은 또 “이번 연구에서 기존의 무작위 돌연변이화 기법을 배제하고, 시스템 생물학 기법을 전통 대사공학에 접목, 시스템 대사 공학 전략을 새롭게 개발했으며 이를 통해 미생물 내 대사 최적화를 이룰 수 있었다”고 설명했다. 

이상엽 교수는 “본 연구는 균주와 발효공정 개발에 많은 경험을 가진 우리 연구실의 이광호박사, 오믹스 적용 미생물 개발의 전문가인 박진환 박사, 가상세포 개발 및 응용의 전문가인 김태용 박사 과정생이 함께 연구했기에 가능했던 융합연구의 결실이고, 시스템 대사공학 이라는 첨단 생명공학 전략을 개발하고 그 기술의 우수성을 실제 미생물과 생산 공정 개발을 통해 증명함에 따라, 다른 아미노산을 비롯하여 모든 생명공학 제품의 개발에도 크게 이바지할 것으로 생각한다”고 말했다.

연구 관련 생산 균주와 그 제조 방법은 국제특허(PCT)가 출원 중이며 관련 연구성과는 실제 산업적으로 유용한 엔지니어링 논문으로는 드물게 네이처 자매지인 분자시스템생물학(Molecular Systems Biology)지에 게재된 바 있다.

정여운 기자 woon@newsva.co.kr
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