식물 색소체를 이용한 외래단백질의 생산

전문가 제언

○ 유전자 변형 단백질을 생산하기 위한 식물로 미세조류, 이끼류, 현화식물이 현재 가장 주목을 받고 있으며 이 가운데 담배, 상추에서 제일 많은 연구개발이 이뤄지고 있다. 식물 전체를 이용하거나 세포배양을 통하여 단백질을 획득하고 있으며 목적 단백질의 발현 방식에 따라 영구발현, 일시발현, 체외 세포배양으로 구분할 수 있다.

○ 식물에서 생산되는 단백질의 종류로는 치료/면역 단백질, 효소, 생중합체, 산업용 단백질로 크게 나뉜다. 식물에서의 유전자 조작은 단백질 생산 뿐 아니라 제초제 내성, 내충성, 내병성, 기후 내성, 극한지 재배, 영양분 강화, 바이오에너지 생산 등에 적용하기 위한 방안으로서 활발한 연구개발이 진행되고 있다.

○ 선진국들은 다양한 목적으로 식물-기반 재조합 단백질 생산 플랫폼을 확대하고 있으며 이를 위한 유전자 조작, 식물세포주 선별, 식물 형질전환, 세포 대량 배양 공정 등에 있어 상당한 기술 수준에 도달하여 있다. 특허, 논문의 질적 양적 수준에서 단연 앞서고 있는 미국은 GreenVax라는 대형 프로젝트로 식물기반 시스템을 이용하여 H1N1 돼지플루 백신 등 각종 백신의 생산을 모색하고 있다.

○ 국내의 경우는 다소 늦었으나 최근 생명공학육성시행계획에 따른 정부 차원의 적극 지원과 대학, 중소기업에서의 많은 관심으로 식물-기반 유전자 재조합 단백질 관련 기술 기반이 점차 확대되고 있다. 우리나라는 선진국에 근접한 농업생명과 생명공학 관련 일부 원천 기술을 보유하고 형질변환 식물에서 TSHR, hGM-CSF, 면역억제 단백질 등의 생산체계를 확립한 바 있어 이 분야에서 국제 경쟁력을 가질 수 있다.

○ 이 분석물은 교육과학기술부 과학기술진흥기금, 복권기금의 지원을 받아 작성하였습니다. ReSEAT 프로그램(http://www.reseat.re.kr)색소체 게놈의 변환으로 식물로부터 유용한 재조합 단백질을 생산하고 폭 넓은 상용화를 달성하기 위해서는 넘어야 할 장벽은 아직 높다. 가장 통용되는 영구발현 플랫폼에서는 생산 봉쇄와 실제 농사 문제, 핵 표적 이식유전자의 유전자 침묵, 상용화 단계까지의 긴 소요시간 등이 극복되어야 하며 경제성 있는 일시발현의 경우는 독성물질 제거를 위한 정제 공정과 재조합백신 치료제 관련 규제 지침이 확립되어야 한다.

저자

Nunzia Scotti, M. Manuela Rigano, Teodoro Cardi

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2012

권(호)

30

잡지명

Biotechnology Advances

과학기술
표준분류

바이오

페이지

387~397

분석자

차*희

분석물

• 식물 색소체를 이용한 외래단백질의 생산.pdf [425,549 byte]

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