이상엽 KAIST 교수, 숙신산 생산 ‘가상세포’ 개발

‘바이오테크놀로지 & 바이오엔지니어링’ 7월호에 특급논문 및 표지 논문으로 게재

국내 연구진이 미생물의 게놈정보를 바탕으로 산업적 응용성이 큰 ‘숙신산’(succinic acid, 일명 호박산)을 효율적으로 생산할 수 있는 가상세포를 개발하는 데 성공했다. 숙신산은 고분자 원료 등 범용 화학제품과 청량음료, 조미료, 염료, 향료 등의 원료로 쓰이며, 가상세포를 이용하면 어려운 생체실험이나 시험관실험 대신 컴퓨터 모의실험만으로 생명현상을 연구하고 의약품을 설계할 수 있다. 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 교수(생명화학공학) 교수팀은 숙신산을 효율적으로 생산하는 맨하이미아균과 매우 유사한 생리현상을 보이는 가상세포를 개발하는 데 성공했다고 과학기술부가 11일 밝혔다. 이 교수팀은 소의 위에서 발견한 맨하이미아균의 게놈정보를 분석해 컴퓨터상에서 이 균과 똑같은 가상 세포를 만들었다. 또한 맨하이미아 균주의 686개의 효소반응식과 519개의 대사물질로 구성된 대사 네트워크를 실제로 규명하고, 배양실험을 통해 가상세포와 실제 세포의 행동이 일치함을 확인했다. 이번 연구를 주도한 카이스트 생명공학과 박사과정 김태용(30)씨는 “가상세포가 생명현상에 대한 기초 정보를 얻기 위한 연구뿐 아니라 산업 균주로써의 특성을 규명하고 균주 개량을 위한 연구에도 그 활용 범위가 확대될 수 있음을 보인 중요한 사례”라고 설명했다. 이 교수는 “이번 연구결과에서는 게놈 정보로부터 가상세포를 구축하는 전체의 과정을 상세히 제시하여 향후 게놈정보에서 생물공정에 이르는 바이오제품 최적화에 활용 될 수 있을 것“이라고 말했다. 과기부 게놈정보 활용 통합생물공정사업의 지원으로 수행된 이 연구결과는 생명공학 분야 대표 학술지인 ‘바이오테크놀로지 & 바이오엔지니어링’ 7월호에 특급논문 및 표지 논문으로 선정됐다. 특급논문은 연구 내용이 뛰어나 빠른 발표가 필요할 때 채택된다. 서울대 화학공학과를 졸업하고 미국 노스웨스턴대에서 석·박사 학위(화학공학)를 받은 이 교수는 그간 국내외 학술지에 220편의 논문을 게재했고, 244건의 특허를 등록 혹은 출원했다. 우리나라에서는 최초로 지난 2월 사이언스지를 발간하는 미국 AAAS(미국과학발전협회)의 펠로우로 임명됐으며, 지난 3월에는 정년에 관계없이 연구 기회를 제공하는 ‘특훈교수’에 임명되기도 했다. ‘바이오테크놀로지 & 바이오엔지니어링’ 등 10여개 국제학술지의 편집인, 부편집인, 편집위원으로 활동 중이다. .