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미생물에서 화학물질을 생산하기 위한 합성 경로를 지도로 완성

과학기술정보통신부 2019.01.15
 
미생물에서 화학원료 및 연료를 생산하는
경로를 지도(MAP)로 완성하다
 
-바이오 기반 화학제품 산업적 생산에 유용하게 활용 가능 -
-학술지 ‘네이처 카탈리시스’에서 관련 지도를 전세계에 배포
 
한국과학기술원(KAIST, 총장 신성철) 생명화학공학과이상엽 특훈교수 연구팀이 바이오매스인 미생물로부터 화학제품을 생산하는 경로를 총 정리한 바이오 기반 화학물질 합성 지도를 개발·완성하였다.
o 연구팀은 화학물질을 생산하는데 필요한 바이오 및 화학 반응들에 대한 정보를 총 망라하여, 생명공학자들이 쉽게 활용할 수 있게끔지도 형태로 정리하고, 이에 대한 분석을 수행하였다.
o 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 본 연구결과가 국제적인 학술지인 네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)에 표지논문으로 1월 15일 게재되었다고 밝혔다.
논문명 : A comprehensive metabolic map for production of bio-based chemicals
저자 정보 : 이상엽(한국과학기술원, 제1저자 및 교신저자), 김현욱(한국과학기술원, 제2저자), 채동언(한국과학기술원, 제3저자) 포함 총 10명


지금은 석유로부터 화학제품을 생산하는 과정에서 온실가스를 배출하기 때문에 지구온난화 등 글로벌 기후변화를 유발하고 있다. 이에, 세계 각 국은 친환경적 방법으로 화학제품을 생산하기 위해미생물을 활용한 화학물질 생산기술 개발에 주력하고 있다.
미생물과 같은 바이오매스 원료에생물공학적 또는 화학적 기술을 적용해 화학원료·연료 등 화학제품을 생산하는 공정을 ‘바이오 리파이너리(Bio-Refinery)’라 한다.
o 바이오 리파이너리의 생물공학적 방법 중 ‘시스템 대사공학*’만을 100% 적용하여 화학물질을 생산하는 사례가 점차 늘고 있지만, 생물공학적 방법과 화학반응의 통합공정이나 화학공정만을 활용하는 것이 더욱 효율적인 경우도 많다.
* 시스템 대사공학 : 미생물의 복잡한 대사회로를 효과적으로 조작해 화학물질을 대량생산할 수 있는 핵심기술
o 이번에 구축한 바이오 기반 화학물질 합성 지도는 화학물질 생산을 위한 생물공학적·화학적 반응 전체에 대해 최적의 합성 경로를 구축한 것으로, 앞으로 바이오 기반 화학제품 생산 연구에 귀중한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.


특히, 이번 연구의 중요성을 인정받아, 네이처 카탈리시스는 바이오 기반 화학물질 합성 지도를 포스터로 제작하여 관련 분야의 산업계, 연구계에서 활용할 수 있도록 전 세계에 배포할 계획이다.


이상엽 특훈교수는 “이번에 개발한지도는 앞으로 시스템 대사공학이 나아가야 할 방향과 아이디어의 청사진을 제시해 준다는 점에서 의미가 있다”며,
o “이는 향후 친환경 화학은 물론 의료·식품·화장품 분야 등 다양한 산업에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.”라고 밝혔다.


이번 연구는 과기정통부「기후변화대응기술개발사업」의「바이오 리파이너리를 위한 시스템대사공학 원천기술개발」과제 지원을 받아 수행되었다.
 
 

"이 자료는 과학기술정보통신부의 보도자료를 전재하여 제공함을 알려드립니다."

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