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미생물 작동원리 규명했더니 '단백질 생산 효율' ↑

KAIST 교수팀 "미생물 기반 바이오 화합물 생산 산업 큰 기여"
최소유전체의 생장 원리를 규명한 김선창, 조병관 교수.<사진=연구재단 제공>최소유전체의 생장 원리를 규명한 김선창, 조병관 교수.<사진=연구재단 제공>
한국연구재단(이사장 노정혜)은 조병관, 김선창 KAIST 교수팀이 유전자가 최소한으로 축소된 미생물의 생장 원리를 규명해 유용 단백질 생산 효율을 향상시키는데 성공했다고 5일 밝혔다.

연구팀은 세포를 원하는 대로 합성해 바이오연료나 생리 활성 물질을 생산하는 유전공학 기술 중, 불필요한 유전자를 모두 제거하고 생명을 유지하기 위한 최소한의 유전자만 남긴 '최소유전체'의 느린 성장속도의 한계를 극복했다.

이는 실험실에서 최소유전체 대장균을 단기간에 적응진화시킴으로써 가능했던 것인데, 연구팀에 따르면 이 실험을 통해 최소유전체의 활용도와 단백질 생산성이 획기적으로 향상됐다.

특히 연구진은 최소유전체가 정상 대장균과 비교했을 때 다른 당대사 경로를 이용해 환원력이 4.5배 높은 것을 발견했다. 환원력이 높은 만큼 황산화물질인 '리코펜'과 항암작용을 하는 '비올라세인'과 같은 유용물질을 80% 더 많이 생산하는 것을 규명했다.

이 외에도 모든 미생물들이 유전자 조작으로 인해 단백질을 일정수준 생산하지 못하는 것과 달리 최소유전체는 이 현상이 발생하지 않는 다는 것을 발견, 단백질 생산량이 200%증대되는 것을 밝혀냈다.

연구진은 "최소유전체 미생물의 작동원리를 규명함으로써, 향후 미생물 기반 바이오 화합물 생산 산업에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 말했다.

연구성과는 네이처 커뮤니케이션스에 지난 2월 25일자로 게재됐다. 
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