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무세포 번역계에 대한 비 천연 아미노산의 도입기술의 개발과 그 응용

전문가 제언: ○ 세포내 소기관인 리보솜에 의해서만 만들어지는 천연 단백질의 생산은 숙주세포에서의 여러 가지 제약 때문에 원하는 단백질만을 충분히 만들기가 어려울 뿐만 아니라 생체물질로부터 이를 순수분리 및 정제하는 것도 쉽지 않다. 더욱이 현대와 같이 신약개발 측면에서도 한정된 천연단백질의 종류와 양으로는 한계를 느끼게 한다.

○ 이러한 문제를 해결하기 위하여 기존의 화학적 합성방법과는 차별화된 세포내에서 단백질 생산기구만을 추출하여 무 세포 번역계를 이용하는 천연 단백질의 생산과 응용은 그 위치 선택성과 원하는 단백질만의 고속생산 등 효율성 때문에 오늘날 신약개발에 있어서 크게 각광받고 있는 분야중 하나이다.

○ 더욱이 이러한 무 세포 번역계를 이용하여 자연계의 20종 천연 아미노산뿐만 아니라 자연계에는 존재하지 않는 비 천연 아미노산을 위치 선택적으로 또는 다중으로 삽입하는 연구는 단백질의 구조와 기능을 연구하기 위해서 뿐만 아니라 새로운 기능의 단백질을 창조함으로서 신약개발이나 산업적으로 응용할 수 있는 새로운 분야라 하겠다.

○ 지금까지 3염기로 이루어진 아미노산 코돈 중 비 천연 아미노산 도입에 사용되는 종지코돈 UAG 외에 이제는 A-U나 G-C 이외의 염기대를 이용하여 새로운 코돈을 만들어 내는 시도가 시작되었다. 이것이 성공된다면 앞으로 어떠한 비 천연 아미노산도 인간이 만들어 낼 수 있다고 추정할 수 있다.

○ 이는 천연과 비 천연 아미노산의 단백질로의 복합적인 도입이 가능할 수도 있으며 이것이 만일 세포내 번역계에서 이루어지게 된다면 이는 인간에게 반드시 유용한 수단으로만 이용될 수 있으리라고 볼 수 없다. 앞으로 인간에게 유용한 연구로의 지도를 위해 핵 금지 기구와 같이 국제적인 기구를 만들어 이 분야에 대한 국가 간 연구조정이 반드시 필요하리라 생각한다.

저자: Takahiro Hohsaka
자료유형: 학술정보