생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀, 화학 공장 대체 방안 마련
KAIST, 미생물 세포공장 빠르게 구축 시뮬레이션 프로그램 개발
기후 변화와 심각한 환경 문제로 현재의 화학 공장을 대체할 수 있는 지속 가능한 미생물 세포공장이 크게 주목받는다.

미생물 세포공장으로 활용할 미생물을 개량하기 위해서는 미생물이 가진 유전자들의 발현을 증폭 또는 억제해 유용한 화합물을 생산하도록 해야 하지만, 어떠한 유전자를 증폭하고 억제할 것인지 결정하는 것은 지금까지 어려운 문제로 남아있다.

한국과학기술원(KAIST)은 이상엽 특훈교수 연구팀이 '아이브릿지'(iBridge)라는 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 개발, 생산하고자 하는 화합물에 맞춤형 미생물 공장을 구축할 수 있도록 과발현 및 억제 유전자들을 예측해 적은 비용으로 빠르고 효율적으로 미생물 공장을 만드는 방법을 제시했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 아이브릿지 시뮬레이션을 활용해 세 가지의 유용한 화합물을 세계 최고 수준으로 생산하는 대장균 미생물 세포공장을 구축했다.

많은 화장품에서 보습제 역할을 하는 판테놀, 나일론의 원료인 퓨트레신, 항균성 식품첨가제인 4-하이드록시페닐 젖산 등을 생산하는 대장균 균주를 만들어 이들 화합물을 생산하는 공정을 개발했다고 연구팀은 설명했다.

이들 세 가지 외에도 산업적으로 유용한 화합물 298 여종의 미생물 공장을 구축하기 위한 과발현 및 억제 유전자들을 예측해 제시했다.

이상엽 특훈교수는 "이 시뮬레이션은 기존의 화학 공장을 친환경 미생물 공장으로 대체하는 시기를 앞당기는 데 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

생물공정연구센터 김원준 박사, 이영준 박사, 생명화학공학과 김현욱 교수와 이상엽 특훈교수가 참여한 이번 논문은 '셀'(Cell)지가 발행하는 `셀 시스템즈'(Cell Systems) 온라인판에 지난 6일 게재됐다.

/연합뉴스