[인물열전 137] KAIST 이상엽 연구팀, 역 생합성 시뮬레이션 '대장균 균주' 개발
상태바
[인물열전 137] KAIST 이상엽 연구팀, 역 생합성 시뮬레이션 '대장균 균주' 개발
  • 대전/ 정은모기자
  • 승인 2021.01.12 11:07
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

미생물 기반 다양한 일차 아민 생산 기술 최초
KAIST 생명화학공학과 이상엽 연구 [KAIST 제공]
KAIST 생명화학공학과 이상엽 연구 [KAIST 제공]

[전국은 지금 - 인물열전 137]
KAIST 생명화학공학과 이상엽 연구팀

KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 비식용 바이오매스를 여러 가지 짧은 길이의 일차 아민들로 전환하는 미생물 균주 개발에 성공했다고 12일 밝혔다.

바이오 리파이너리란 화석원료가 아닌 비식용 바이오매스를 원료로 사용해 미생물로 산업적으로 유용한 화학물질들을 생산하는 기술이다. 

미생물은 원료인 바이오매스를 우리가 원하는 화학물질로 전환하는 세포 공장과 같은 역할을 한다. 이러한 미생물의 복잡한 대사회로를 효과적으로 조작할 수 있게 하는 시스템 대사공학은 바이오 리파이너리에서 핵심기술 중 하나다.

총 12가지 짧은 탄소길이의 일차 아민 생산을 위해 구축된 생합성 경로 CTU  [KAIST 제공]
총 12가지 짧은 탄소길이의 일차 아민 생산을 위해 구축된 생합성 경로 CTU  [KAIST 제공]

연구팀은 여러 가지 짧은 탄소 길이를 갖는 일차 아민들을 생산할 수 있는 대장균 균주 개발 연구를 수행했다. 지금까지 이러한 일차 아민들을 생산하는 균주들이 개발되지 못한 가장 큰 이유는 생합성 대사회로의 부재였다. 

이런 문제를 해결하기 위해 역 생합성 시뮬레이션을 통해 모든 가능한 대사경로들을 예측했다. 그 후 전구체 선택과정을 통해 가장 유망한 대사회로들을 선정했다.
 
이렇게 디자인된 신규 대사회로들을 실제 실험을 통해 검증했으며 이를 통해 10가지 종류의 다른 짧은 길이의 일차 아민들을 생산하는 대장균 균주들을 최초로 개발하는 데 성공했다.

또한 대표적인 일차 아민들을 선정해 폐목재, 잡초 등 지구상에서 가장 풍부한 바이오매스의 주원료인 포도당을 단일 탄소원으로 사용한 생산과 시스템 대사공학을 통한 생산량 증대를 보임으로써 바이오 기반 생산의 가능성을 보여줬다.

이번 연구에서 활용된 역 생합성과 전구체 선택과정을 같이 사용한 전략은 짧은 탄소 길이를 가진 일차 아민들 뿐만 아니라 다른 그룹의 여러 가지 화학물질들을 동시에 생산하는 대사회로들을 구축하는 데도 유용하게 쓰일 것으로 예상된다.

[전국매일신문] 대전/ 정은모기자 
J-em@jeonmae.co.kr


관련기사

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.
주요기사