무세포 단백질합성의 과거, 현재, 미래(The past, present and future of cell-free protein synthesis)

전문가 제언

□ 단백질은 DNA정보에 따라 전사된 RNA의 번역으로 세포 내 소기관인 리보솜(Ribosome)에서 만들어진다. 만들어진 단백질이 제 기능을 하기위해서는 다듬어지고 적절한 구조와 형태를 갖추어야 한다. 인공적으로 단백질을 합성하기 위해 유전자 조작을 통해 목적 단백질의 DNA를 숙주세포(Host Cell)의 DNA에 도입한 뒤 이 세포를 배양시키는 방법이나 기계적으로 펩타이드를 합성하는 방법이 개발되어 왔다.

□ 세포배양법을 통해 충분한 양의 단백질을 얻는데도 여러 가지 문제점이 있다. 살아있는 세포에서 목적하는 단백질만을 선택적으로 대량생산하는 데는 세포 안에서 분해나 변형이 일어나고 접힘이나 구조를 마음대로 조절할 수 없다. 이러한 문제를 극복하기 위해 무세포단백질 발현시스템이 시도되고 있다.

□ 최근의 단백질합성에서 무세포 발현시스템은 점점 그 요구가 늘어나고 있다. 기존의 세포에서 합성하는 것보다 무세포 발현시스템의 이점은 반응조건을 쉽게 변경할 수 있고 단백질의 접힘에 효과적이며 독성을 가진 단백질을 과발현시킬 수 있다. 지금은 기술이 진전되어 시간과 생산량을 조절할 수 있으며 milliliter의 반응용액에서 milligram의 단백질을 생산하는데 성공하고 있다.

□ 무세포 단백질생산은 여러 가지 종류의 단백질을 가지고, 소량의 고부가 의약품 생산에 가장 적합한 경제적 생산 시스템으로 생각되며, 프로테오믹스에 의한 기능과 구조의 연구에 좋은 기회를 제공하며 생물정보학(Bioinformatics) 연구 전반에 속도를 가하고 있다.

□ 국내에서도 대학과 몇 개의 벤처회사가 무세포 단백질합성 연구를 시도 하고 있으나 아직은 기초연구 수준이며, 고효율 고생산성 단백질 합성시스템 개발과 단백질의 인위적인 변현과 특히 구조, 기능, 당단백질의 제조기술로 이어지기 위해서는 프로테오믹스의 연구가 활성화 되어야 한다.

저자

Katzen, F; Chang, G; Kudlicki, W

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2005

권(호)

23(3)

잡지명

Trends in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

150~156

분석자

강*원

분석물

• 무세포 단백질합성의 과거, 현재, 미래.pdf [182,093 byte]

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