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KAIST, 미생물 기반 다양한 일차 아민 생산 기술 최초 개발

이상엽 특훈교수 연구팀, 역 생합성 시뮬레이션 통해 대장균 균주 개발

2021-01-11 15:23:08 김경민 기자 김경민 기자 kkm@kpanews.co.kr


총 12가지 짧은 탄소길이의 일차 아민 생산을 위해 구축된 생합성 경로 (제공=KAIST)


KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 `비식용 바이오매스를 여러 가지 짧은 길이의 일차 아민들로 전환하는 미생물 균주 개발'에 성공했다고 11일 밝혔다.

기존 미생물 시스템 대사공학을 이용해 석유화학 공정으로 합성되던 화학물질 생산 사례가 늘고 있지만, 의약품과 농약 등의 선행물질(전구체)로 널리 쓰이는 짧은 탄소 길이의 1차 아민 생산은 보고된 바 없었다.

이에 KAIST 이상엽 특훈교수 연구팀은 여러 가지 짧은 탄소 길이를 갖는 일차 아민들을 생산할 수 있는 대장균 균주 개발 연구를 수행했다.

연구팀은 특정 화합물의 생합성 대사 경로를 알아내기 위해 목표한 화학 구조에 도착할 수 있는 선행 물질을 역방향으로 예측하는 '역 생합성 시뮬레이션'을 통해 유망한 대사회로를 찾아냈다.

이번 연구에서 활용된 역 생합성과 전구체 선택과정을 같이 사용한 전략은 짧은 탄소 길이를 가진 일차 아민들 뿐만 아니라 다른 그룹의 여러 가지 화학물질들을 동시에 생산하는 대사 회로들을 구축하는 데도 유용하게 쓰일 것으로 예상된다.

이상엽 교수는 "실제 폐목재 바이오매스에 이번 기술을 적용해 1차 아민 생산량을 높이는 데 성공했다"며 "생산량과 생산성을 높이기 위한 추가 연구를 진행할 계획"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 지난 8일 자에 실렸다
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