바이오원료를 생산하는 인공 세포공장(왼쪽, 효모) 속의 특정 바이오원료를 세포 밖으로 배송할 수 있는 시스템(화학연 제공) © 뉴스1 |
인공세포 속에 있는 바이오산업 원료를 원하는 대로 골라 자동으로 쉽게 뽑아내는 합성생물학 기술이 개발됐다.
향후 바이오 기술 개발에 폭넓게 적용될 것으로 기대된다.13일 한국화학연구원에 따르면 이주영 박사팀과 포항공대 오승수 교수팀은 인공세포 속 고부가가치 바이오 원료를 세포 밖으로 이동·분비시키는 기술을 세계 최초로 설계, 개발했다.
기존에 세포 속 바이오 원료를 얻기 위해서는 주로 세포를 파괴하고 분해해야 했으며 세포 파괴 또는 분해 후 여러 혼합물질이 쏟아져 나오면 그 중 특정 원료만 추출해내는 복잡한 공정을 거쳐야 했다.
연구팀은 이런 과정 없이 세포에서 원하는 바이오원료만 쏙쏙 골라 세포 밖으로 분비시키는 기술을 처음으로 개발해 바이오 제조공정의 속도와 생산효율을 획기적으로 높였다. 연구팀은 우선 세포 속 특정 바이오원료에 결합할 수 있는 단백질을 발굴하고 바이오원료와 단백질을 같이 세포 밖으로 분비시키는 신호태그 시스템을 인공적으로 설계했다.
이 기술을 활용하면 마치 공항의 특정 수하물에 수송태그가 붙어 원하는 경로로 이동되는 것처럼 신호태그 시스템을 통해 세포 속 바이오원료가 한번에(one-stop) 원하는 경로로 자동으로 수송돼 세포 밖으로 나온다.
개발된 기술은 다양한 인공세포 속 여러 바이오 원료를 추출하는 미생물 세포 공장에 활용될 수 있는 플랫폼 기술이다.
이 기술을 통해 세포 속 바이오원료를 세포 밖뿐만 아니라 세포 속 다양한 위치로도 정확하게 이동시킬 수 있다.
이는 향후 세포의 기능과 역할을 변화시킬 수 있어서 합성생물학의 기반 기술로도 활용될 수 있다.
이주영 박사는 “이번에 개발된 기술은 전 세계적으로 주목받고 있는 바이오파운드리 구축·발전에 기여할 수 있는 혁신적인 합성생물학 기술”이라며 “향후 바이오 산업 발전의 가속화에 기여할 수 있을 것”이라고 전망했다.
한편 이번 연구 결과는 과학분야 분야 최고 권위지 중 하나인 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 최근 게재됐다.
km5030@news1.kr