국내 연구진이 세계 최초로 '대장균 B'의 생체정보를 확보·분석하는데 성공했다.
교육과학기술부는 김지현(45) 연세대 교수가 '대장균 B'의 각종 정보를 확보해 해당균의 정보를 통합적으로 분석하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 생체 네트워크를 재구성했다고 18일 밝혔다.
김 교수와 함께 윤성호(40) 한국생명공학연구원 박사, 이상엽(47) 한국과학기술원(KAIST) 교수가 참여한 이번 연구는 유전학 분야의 국제학술지 '게놈생물학(Genome Biology)'에 지난달 29일 온라인으로 게시됐다.
연구팀은 이번 연구를 통해 '대장균 B'와 기존에 산업적으로 많이 활용되는 '대장균 K-12'의 특성을 비교·분석할 수 있게 됐다. 그동안 '대장균 K-12'에 대한 생체정보는 세계 연구진들에 의해 분석됐지만 '대장균 B'에 대한 종합분석은 이번이 처음이다.
연구팀은 '대장균 B'는 '대장균 K-12'에 비해 아미노산 생합성 능력이 뛰어나고, 단백질분해효소가 적으면서 편모가 없어 인슐린, 섬유소분해효소(cellulase)와 같은 외래 재조합 단백질을 생산하는데 매우 적합한 특성을 가지고 있다는 사실을 밝혀냈다.
또 '대장균 B'는 단백질 분비 시스템을 2개나 보유하고 있고, 단백질 분비에 유리한 세포벽과 세포외막을 구성하고 있어 생산된 단백질을 세포 밖으로 배출하는데 유리하다는 것을 확인했다.
반면 '대장균 K-12'는 고온에 노출되면 유전자를 더 많이 발현하고, 일부 스트레스 조건에 덜 민감했다.
김 교수는 "이번 연구는 '대장균 B'의 생체정보 백과사전을 만들기 위한 기초작업을 한 셈"이라며 "맞춤형 세포공장 개발에 청사진을 제공할 바이오시스템 디자인에 필수적인 정보와 핵심 기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.
한편 연구팀은 이번 연구에 활용된 '대장균 B'와 '대장균 K-12'의 유전자들이 어떻게 상호작용하는지를 분석하는(마이크로어레이) DNA칩을 21세기프론티어사업의 지원으로 제작해 국내외 연구자들에게 무상으로 제공했다.
