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히알우론산을 생산하는 유전자변형 감자

전문가 제언: ○ 히알우론산은 관절염 치료 주사와 안과수술, 안약, 비강제제, 상처치유 붕대, 피부 성형수술 등 의약품에 사용되며 화장품에서는 스킨과 로션의 보습제로 널리 사용되고 있다. 최근에는 관절질환의 예방과 경감을 위한 건강식품에도 사용된다. 다른 glucosaminoglycan(GAG) chondroitin sulfate는 관절염 치료에, heparin sulfate는 항응고제로 혈전증의 예방과 치료에 사용된다.

○ 이들은 동물조직에서 추출하거나 주로 미생물 발효에 의해 생산되어 왔다. 동물조직은 광우병과 같은 병원성 단백질과 알레르기 유발 항원의 혼입이 우려되며 미생물 발효는 균체 자체의 내생독소와 HA 분해효소, 고가의 설비, 기술적 어려움이 문제가 되고 있다.

○ 최근 Streptococcus의 문제점을 개선하여 Novozyme은 내생독소가 없는 GRAS인 Bacillus에 HA synthase를 도입, 분자량이 높고 안전한 HA(HyaCare)를 생산하여 생물의약과 치료에 사용하고 있다.

○ 식물체는 원래 GAG를 합성하지 않지만 그 중간체들은 세포벽의 성분으로 세포내에서 합성되므로 GAG 합성효소 유전자를 도입시키면 식물에서 이들을 생산할 수 있다. 식물에 의한 GAG 생산은 특별한 기술과 시설이 필요 없으며 병원성 물질 혼입의 우려가 없다. 특히 감자와 같은 식용식물에서는 별도의 분리공정 없이 그대로 섭취가 가능하다.

○ 본 발명은 외부의 HA synthase 유전자를 도입하여 감자에서 HA를 생산하는 종전의 방법을 크게 개선시켰다. 식물체에서 HA 합성 중간체의 pool을 증가시키면 HA 생산성도 증가시킬 수 있다. 진핵세포 유래의 UDP-GlcN-6-P acetyltransferase와 단기능을 갖는 진핵세포 유래의 UDP-GlcNAc pyrophosphorylase 유전자를 HA synthase 유전자와 함께 도입하여 HA 생산성이 크게 증가된 유전자변형 감자를 얻을 수 있었다.

저자: Claus Frohberg et al.
자료유형: 특허정보