527회

Plants as a new platform for production of high value biomaterials

황인환 교수 

포항공과대학교 융합생명과학부/생명과학과 

최근에 의료용, 화장품용, 식품용 및 산업용 단백질은 고부가가치의 biotech product로서의 인식되어 이들의 산업화의 가능성 때문에 이들 단백질을 대량 생산하는 기술은 biotech의 핵심 기술로 등장하였다. 전통적으로 동물 세포와 미생물을 이용하여 대량의 단백질을 생산하는 시스템으로 활용되고 있다. 최근에 식물 세포가 의료용 단백질을 비롯한 고부가가치의 다양한 단백질을 저비용으로 대량 생산 시스템으로서의 장점이 부각되면서 다양한 기술들이 개발되고 있으며 실제로 실용화의 단계에 올라서고 있다. 하지만 아직은 식물을 이용한 단백질 생산은 태동단계라 할 수 있을 것이다. 식물 세포를 이용한 단백질 생산이 산업화를 나아가기 위해서는 여전히 많은 문제점들을 해결하여야 한다. 특히 단백질의 고발현 시스템의 구축, 단백질 분리 정제 기술의 개발, 식물체 재배 기술 등이 필수적이며, 인체 적용을 위해서 인간 단백질과 동일한 단백질을 생산하기 위해서 당쇄의 인간화 과정이 필수적이다. 본 연구실에서는 단백질의 번역 (translation), 분배 (targeting and trafficking), 저장 (storage) 등과 관련된 대한 다양한 기초 연구에 바탕을 두고 식물체에 단백질의 고발현 시스템을 구축하였다. 또한 식물세포로부터 이들의 순수 분리 정제 기술에 중점을 두고 연구를 수행하고 있다. 현재 다양한 target 단백질들을 이용하여 본 연구실에서 개발한 식물세포에서의 고발현 시스템의 적용, 순수 분리 정제 가능성 및 대량생산 가능성을 탐색하고 있다. 또한 목적 단백질의 동물 백신의 개발과 edible vaccination의 가능성을 확인하고 있다. 이러한 과정을 통해서 식물 세포를 이용한 단백질 생산의 장점과 활용 가능성을 극대화 할 수 있는 방법을 확보할 수 있을 것이다.