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씨앗에서 만들어지는 재조합단백질

전문가 제언: ○ 씨앗에서 채취된 오일바디를 다양한 생체기술에 활용하는 방법이 연구되고 있다. 오일바디의 막에는 음전하를 띠는 독특한 단백질인 올레오신이 존재함으로 인해 정전기적인 반발력으로 서로 합쳐지지 않고 부유되기 때문에 간단히 분리된다. 오일바디들은 부유된 상태에서 독립적인 개체로 존재하기 때문에 백신, 식품, 화장품 및 개인건강 용품에 이르기까지 다양한 제품에서 유화제로 쓰일 수 있다.

○ 특히 오일바디는 재조합단백질의 발현과 정제에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 목적 단백질을 affinity tag를 매개로 하여 오일바디에 붙여주거나 유전자 융합으로 올레오신의 N말단이나 C말단에 그 목적 단백질을 생성시키는 방법이 있다. 외래 단백질을 매달고 있는 오일바디는 다른 세포성분들과 간단히 분리된다. 외래 단백질을 달고 있는 오일바디는 그 자체로 쓰일 수도 있고, 그 단백질을 오일바디에서 끊어내어 회수할 수도 있다.

○ 목적 단백질로는 약리적으로 중요한 폴리펩티드(예: 히루딘, 인슐린, 표피성장인자), 성장호르몬, 상업적으로 중요한 헤미셀룰로스 분해효소인 자이라네이즈, 곡물 품질개선에 중요한 키틴분해효소 또는 다중체 단백질 등이 될 수 있다. 올레오신 유전자를 세균에서 발현시킬 수도 있다. 올레오신과 융합된 단백질을 대장균에서 발현시킨 그 융합 단백질을 인조 오일바디에 삽입시킬 수도 있다.

○ 농촌진흥청 농업생명공학연구원 김현욱 박사는 미국 UC-리버사이드와 공동연구로 모델식물인 애기장대의 염색체 염기서열분석 방법을 이용하여 애기장대에 존재하는 16개의 올레오신 유전자를 모두 분리하였다. 발현 분석을 통해 세 그룹의 올레오신 유전자를 구분하였는데 8개의 타페튬 올레오신, 5개의 종자 올레오신과 이 연구를 통해 3종의 새로운 화분 올레오신을 발견하는 성과를 이루어냈다. 연구논문은 2008년도에 미국 생화학회지(JBC 227: 22677~22684)에 발표되었다.

○ 유전자변형식물을 통해 씨앗에서 재조합단백질을 생산하는 기술은 유용한 단백질을 싼 값으로 무한정 생산할 수 있는 방법이다.

저자: S.C. Bhatla, V. Kaushik, M.K. Yadav
자료유형: 학술정보