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소맥 무세포단백질 합성법

전문가 제언: ○ 인체의 구성성분 중 수분을 제외하면 가장 많은 성분이 단백질이며 체내의 항상성을 유지하기 위해 역동적으로 작용하고 있는 생화학적 반응의 주역을 맡은 성분이 주로 단백질로 구성되어 있는 효소, 호르몬, 조절단백질, 면역체계, 수송체계 등이라는 것으로 보아 단백질 자체가 곧 생명이라는 것을 의미한다고 해도 과언이 아니다.

○ 내인성 질병의 대부분이 이러한 체내 생화학적 반응의 불균형에서 오는 현상이기 때문에 여기에 관여하는 이들 단백질에 관한 학문인 프로테오믹스가 특히 선진국의 생물산업계와 학계에서 활발히 연구되고 있다. 그동안 화학합성단백질 생산의 한계 때문에 유용단백질의 생산에는 주로 세포내 번역계를 이용하여 왔다.

○ 이들 세포내 번역계의 이용은 세포자체의 ribotoxin 등의 문제, 생산수율 문제, 원치 않는 혼합생성물로부터의 순수분리 문제 등 숙주세포 자체의 이용이 어려워지면서 숙주세포 내 번역계만을 추출하여 이용하는 무세포단백질 합성법이 생산수율, 유용단백질만의 생산, 비천연 아미노산의 합성 등에서 유리하기 때문에 많은 관심의 대상이 되고 있다.

○ 물론 표적단백질에 따라 세포추출물의 원천(원핵세포, 진핵세포, 식물세포, 동물세포)에 대해 여전히 많은 해결해야 할 문제들이 남아 있다. 앞으로 비천연 아미노산의 도입을 위한 새로운 tRNA의 합성이나 번역 후 수식을 위한 진핵세포의 선별 등이 원하는 대로 실현될 수 있다면 생명현상 자체에 획기적인 변화를 가져올 것이다.

○ 우리나라는 그 동안 정부 주도하에 21세기 프런티어 사업의 일환으로 산학연 공동 생물산업 분야 활동에서 많은 진전을 보아 왔기 때문에 이 분야가 이미 선진국 수준에 이르고 있다고 생각된다. 무세포단백질 합성법에 대해서도 특히 우리나라에서 필요한 특정한 단백질(예; 혈액 등)을 선별하여 체계적인 연구를 수행해 나가야 할 것으로 생각한다.

저자: Yaeta Endo, Tatsuya Sawasaki
자료유형: 학술정보