국내 연구진이 서해안 갯벌유래 미생물 유전체군에서 나일론 원료를 합성할 수 있는 신기능 효소를 찾아냈다.
한국생명공학연구원(원장 김장성)은 소속 합성생물학전문연구단이 인공 유전자회로 기술을 이용해 '엡실론-카프로락탐'을 합성하는 효소 유전자를 발견했다고 22일 밝혔다.
엡실론-카프로락탐은 나일론 합성섬유를 생산하는 고리구조 물질이다. 유가변동이나 환경문제로 이를 바이오기반으로 만드는 기술 개발 필요성이 부각되고 있다.
연구팀이 발견한 효소 유전자는 그동안 알려지지 않은 새로운 방식과 반응으로 앱실론-카프로락탐을 형성하는 것으로 나타났다. 기존에는 다른 효소 반응에 관여하는 유전자로 알려져 있었다.
연구팀은 관련 효소 활성이 감지되면 형광신호를 내도록 제작한 유전자회로를 이용해 엡실론-카프로락탐 합성 효소를 자연에서 분리했다. 초미세반응기로 유전자회로 도입 세포에 효소 반응을 진행한 후 1초에 수천 개씩 세포자동해석분리장치(FACS)에 흘려보내 분리하는 방법을 썼다.
이 경운 단일 세포 수준에서 일어나는 미량 활성도 고감도로 감지할 수 있다. 그동안은 세포배양, 효소반응, 물리화학 산물 분석을 반복하는 방법을 써 속도와 민감도에 한계가 있었다.
이승구 합성생물학전문연구단 단장은 “개발한 유전자 회로 기술이 새로운 플라스틱 생합성과 분해에 필요한 유전자 발견에 유용하게 이용될 것으로 기대한다”며 “이번에 찾은 효소 유전자도 전에 없던 성과”라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
