KAIST(총장 강성모)는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 의약 및 농약품 제작에 필수 물질인 '1,3-다이아미노프로판'을 세계 최초로 미생물을 이용해 생산하는데 성공했다고 11일 밝혔다.

 '1,3-다이아미노프로판'은 에폭시 수지의 가교제나 의약 및 농약제품 제작, 의료용 접착제 등에 다양하게 사용되는 화학물질이다.

하지만 석유를 원료로 석유화학공정을 통해서 생산해 원료 확보와 환경 오염 등의 문제로 친환경 바이오기반 생산 기술의 개발이 요구돼 왔다.

이상엽 교수 연구팀은 세계 최초로 대장균을 이용해 '1,3-다이아미노프로판'을 생산하는데 성공했다.

대장균에서는 자체적으로 '1,3-다이아미노프로판'을 생산할 수 없지만 연구팀은 세포의 대사회로를 조작해 원하는 화합물을 대량 생산하는 시스템 대사공학을 활용했다.

연구팀은 우선 외래 미생물의 '1,3-다이아미노프로판' 생산 대사회로를 컴퓨터 가상 세포에 도입해 가장 효율적인 대사회로를 결정했다.

이 대사회로를 실제 대장균에 도입해 1,3-다이아미노프로판을 생산하고 시스템 대사공학을 이용해 생산략을 20배 이상 증가시켰다.

이를 통해 배양액 1ℓ당 13g의 '1,3-다이아미노프로판을 생산하는데 성공했다.

이상엽 교수는 "이번 연구를 통해 KAIST 연구실에서 바이오리파이너리를 통해 1,3-다이아미노프로판 생산 가능성을 세계 최초로 제시했다"며 "연구를 계속할 경우 기존 석유기반 화학 산업을 바이오리파이너리(Bio-refinery)로 대체할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부의 기후변화대응 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐고, KAIST 채동언(박사과정) 학생이 제 1저자로 참여했다. 연구결과는 과학 저널 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 11일자에 게재됐다.

신성우  sungwoo2010@hanmail.net

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