| 톈진공업생물기술연구소, 대장균에서 비타민 B12의 데노보합성을 최초로 구현 | ||
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 최근, 중국과학원 톈진(天津)공업생물기술연구소 장다웨이(張大偉)의 단백질 발현시스템 및 미생물대사 연구팀은 대장균에서 비타민 B12의 데노보합성(Denovo synthesis)을 최초로 구현하였다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 게재되었다. 미생물 발효는 비타민 B12를 획득하는 기존 방식이다. 하지만 해당 방식은 발효 주기가 길고 생산 원가가 높기에 산업생산 균종 유전적 개량이 어려울 뿐만 아니라 생산량 향상에 어려움을 가져다주었다. 합성생물학 수단을 이용한 비타민 B12의 데노보합성 경로를 설계, 이종세포에서의 생합성 구현은 중대한 과학 및 기술 혁신 가치를 보유하고 있다. 비타민 B12의 구조가 복잡하고 합성 경로가 길며 핵심 유전자 결실이 존재하기에 이종세포에서 수십 개의 유전자를 조작하여 인공 생합성 경로에 의한 조립을 구현기가 쉽지 않다. 연구팀은 우선 비타민 B12 호기성 합성 경로의 합성 메커니즘을 규명하였고 다음으로 비타민 B12의 합성 경로를 5개 모듈로 분할하였으며 "바텀업(bottomup)" 전략을 이용하여 5종 세균에서 근원한 28개 유전자를 대장균 세포에서 성공적으로 조립·조절하여 다중유전자의 적응 메커니즘 문제를 해결함으로써 다양한 근원 유전자를 통합하여 조립하는 인공적 데노보합성 경로를 형성하였으며 최종적으로 비타민 B12의 데노보합성을 구현하였다. 본 연구는 비타민 B12 생합성 경로의 단점을 극복하였을 뿐만 아니라 수십 개 유전자가 섀시세포(Chassis cell)에서의 규칙적인 기능 발현 및 조절을 성공적으로 구현하였으며 모델 균주가 이종 복잡한 천연물 합성 분야에서의 거대한 잠재력을 현시하였는데 이는 더욱 많은 복합천연물 이종 생합성 연구에 아이디어 및 가능성을 제공하였다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/Ee4T1cW4yxAxTe8c45UMiA |
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