왼쪽 메뉴 타이틀 이미지
연구동향

Home < 열린마당 < 연구동향

       효모 세포 공장 개발을 위한 합성생물학
       kimsg7596@kaist.ac.kr        
       이주영 박사        2017.03.22 14:08        2211
다운로드 : 효모 세포 공장 개발을 위한 합성생물학_이주영 박사.pdf(428 Kb)
 

효모 세포 공장 개발을 위한 합성생물학

한국화학연구원 이주영 박사


1. 개요
합성생물학(synthetic biology)과 대사공학(metabolic engineering)은 기존의 바이오 연료나 석유화학 기반의 범용성 제품에서 탈피하여 신규 기능성 소재 및 스페셜티(specialty) 제품의 생산이 가능한 새로운 미생물 세포 공장의 개발을 가능케 하고 있다 (그림 1). 단일 효소에 의해 생산되는 비천연 케미컬인 lactic acid나 xylitol이 효모에서 최초로 생산된 이후, 합성생물학의 발전과 함께 다수의 효소 반응에 의해 생산되는 amorphadiene, indolyglucosinolate, plant alkaloid 등과 같은 복잡한 케미컬의 생산도 가능해졌다.


최근 Amyris와 Sanofi는 파트너쉽을 맺고 효모에서 항말라리아 의약품인 artemisinin을 상업화 수준으로 개발하고 있으며, Evolva는 효모를 이용하여 F&F(Flavor & Fragrance)물질로 바닐라향을 내는 원료인 바닐린(vanillin)을 2014년에 제품으로 출시한 바 있다 (그림 2). 그러나, 생산하고자 하는 유용 타겟 화합물을 고농도·고수율로 생산할 수 있는 강력한 세포 공장 개발에 필요한 오랜 시간과 노력, 고가의 비용 때문에 효모에서 수백 개에 달하는 화합물의 생산이 시도되었지만 현재까지 상업화 수준에 이른 것은 일부에 그치고 있다. 합성생물학은 복잡한 바이오 시스템의 예측 가능한 조작을 가능하게 함으로써 실험실 기반의 미생물 세포 공장 기술과 제품 상용화 사이의 격차(죽음의 계곡, valley of death)를 극복할 수 있는 획기적인 연구 분야로 가능성을 인정받고 있다.
합성생물학을 기반으로 강력한 세포 공장을 개발하기 위해서 (1) 타겟 케미컬 생산에 필요한 생합성 대사경로의 발굴 또는 합성 (2) 숙주 세포 내에서 발굴한 생합성 대사경로의 효과적인 재조합 (3) 대사경로를 구성하는 각각의 효소들의 발현(expression)과 활성(activity) 최적화 (4) 전구체(precursor), 보조인자(cofactor), 에너지 등의 효과적인 공급을 위한 숙주 세포의 최적화가 필요하다.


본 논고에서는 효모 특히, 전통효모인 Saccharomyces cerevisiae에서 비천연의 생합성 대사경로(non-native biochemical pathway)를 디자인, 재설계, 최적화하기 위해 합성생물학을 적용한 사례들을 살펴보고자 한다. 즉, 생합성 대사경로를 예측하기 위한 computational tool과 대사경로의 구성 요소인 DNA part를 재조합하고 숙주 세포 내로 도입하기 위한 분자 생물공학적 방법 및 도입된 대사경로를 최적화하기 위한 방법들에 대해 다루고자 한다.


자세한 내용은 첨부파일을 이용하시기 바랍니다





Total:92 page:(6/1)
92 정보 이평천 효모 내 세포 소기관 조절을 이용한 대사공학 연.. 18.02.12 638
91 정보 정원일 대식세포 활성기전 및 역할에 대한 최근 연구동향 18.02.02 872
90 정보 이정걸 포스트 게놈 시대의 단백질공학 접근 동향 18.01.17 1128
89 정보 김호민 2017 노벨화학상 코멘트-생화학 연구를 위한 혁명.. 18.01.10 935
88 정보 이지오 4세대 XFEL 가속기를 이용한 단백질 구조연구 동.. 17.12.06 1113
87 정보 윤영걸 다양한 유용 대사물질 생산을 위한 중요 대사 노.. 17.12.06 1122
86 정보 김헌식 자연살해세포 활성기전 관련 최근 연구동향 17.11.13 1208
85 정보 강현아 글루타치온 대량 생산 효모 세포공장 개발 현황 .. 17.11.03 1198
84 정보 권오석 합성생물학 기반 Bacillus subtilis 셀팩토리 개.. 17.07.27 2054
83 정보 조주현 항균코팅제 개발에 대한 최근 연구동향 17.06.21 1679
82 정보 김근중 이종 단백질 기능적 과생산을 위한 유전자 재설계 17.05.31 2098
81 정보 이현수 비천연 아미노산의 유전적 도입과 응용_이현수 교.. 17.05.24 1912
80 정보 이영훈 박테리아에서 인공 ncRNA의 설계 17.04.06 2213
79 정보 방두희 DNA 합성 기술의 최근 연구 동향 17.04.06 2442
78 정보 정기준 압타머 개발 및 활용에 대한 최근 동향 17.03.22 2365
77 정보 이주영 효모 세포 공장 개발을 위한 합성생물학 17.03.22 2212
[1] [2] [3] [4] [5] [6]