미생물에서의 방향족 화합물 생산을 위한 대사공학 연구의 최근 동향

한국과학기술원 Zi Wei Luo 박사, 이상엽 교수

1. 개요
심각한 기후 변화와 화석연료의 고갈에 대한 대응책으로 미생물을 이용하여 화석연료로부터 생산되는 화합물을 생합성하기 위한 미생물 대사공학 기술은 지난 몇 년간 큰 성장과 발전을 이뤘다. 대사공학과 합성생물학의 발전으로 바이오 연료, 유기산과 아미노산 등의 화합물을 효율적으로 생산하는 연구가 진행되었고, 그 중 방향족 화합물은 의약품, 향료, 다양한 플라스틱 등을 생산하기 위한 재료로 사용되고 있으며 (그림 1), 최근 미생물의 대사 경로 조작을 위한 목적 화합물로서 많은 연구가 진행되고 있다. 미생물을 이용하여 방향족 화합물을 생산하기 위해서는 일반적으로 두 가지 접근방법을 이용한다. 첫 번째는 식물이나 곰팡이와 같은 고등 생물이 자연적으로 보유하고 있는 방향족 화합물 합성 대사회로를 도입시켜주는 방법이고, 두 번째는 생물 정보학, 시스템 생물학, 합성생물학, 단백질 공학, 오믹스 기술 등의 발전을 통해 얻어진 정보로부터 자연계에서 합성하지 못했던 새로운 방향족화합물을 합성하는 방법이다. 두 번째 접근방법을 이용한 연구는 자연적으로 생산되지 않는 방향족화합물의 생산을 가능케 하기 때문에 이에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 본 글에서는 최근 미생물을 이용한 방향족화합물 생산에 관한 연구의 동향에 대하여 소개하고자 한다.