전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
전국 대전·세종·충남

속보

더보기

KAIST, 세계 최고 농도 글루타르산 생산 '미생물 균주' 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 세계 최고 농도의 글루타르산 생산이 가능한 미생물 균주를 개발했다고 19일 밝혔다.

폴리에스터·나일론 생산 및 화학‧환경‧의료 분야 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.

최근 기후변화에 대한 우려가 증대되고 화석 자원에 대한 의존도가 높아지면서 재생 가능한 자원에서 화학 연료와 재료를 바이오 기반으로 생산하기 위한 관심이 증가하고 있다.

고농도의 글루타르산 생성능을 가지는 코리네박테리움 글루타미쿰의 제작을 위한 시스템 대사공학 전략[사진=카이스트] 2020.11.19 memory4444444@newspim.com

지금까지 글루타르산은 석유화학에 기반한 다양한 화학적 방법으로 생산됐는데 이들은 대개 재생 불가능하고 독성이 강한 시작 물질에 의존해 친환경적이지 않다는 단점이 있다. 때문에 포도당과 같은 재생 가능한 자원에서 글루타르산을 생물학적으로 생산하기 위한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

단 기존에 발표된 미생물을 이용한 글루타르산 생산 연구는 높은 글루타르산 생산 농도를 달성하는 데 한계가 존재했다. 또 균주 전체의 대사 밸런스를 고려하지 않고 알려진 표적 유전자들만을 개량했기 때문에 균주 개발에 어려움도 많았다.

연구팀도 앞서 토양 세균의 일종인 '수도모나스 푸티다(Pseudomonas putida)' 균주의 유전자를 대장균에 도입해 최초로 글루타르산을 생산하는 미생물 개발에 관한 연구 결과를 발표한 바 있다. 문제는 생산된 글루타르산의 농도가 매우 낮다는 점이다.

연구팀은 취약점 개선을 위해 그간 아미노산 생산에 주로 사용되는 세균의 일종인 '코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum)'을 이용한 글루타르산 생산공정에 관한 연구에 주목했다. 해당 균주가 글루타르산의 전구체(전 단계의 물질)인 '라이신'을 130 g/L 이상 생산 가능하다는 점을 고려하면 높은 농도의 글루타르산 생산도 가능할 것으로 연구팀은 판단했다.

연구팀은 우선 라이신을 과량 생산하는 코리네박테리움 글루타미쿰 균주에 수도모나스 푸티다균에서 유래한 외래 유전자와 코리네박테리움 글루타미쿰의 유전자로 이뤄진 생합성 경로 구축을 통해 포도당으로부터 글루타르산을 효율적으로 생산하는 데 성공했다.

연구팀은 특히 이번 연구 과정에서 라이신을 과량 생산하는 균주에 대한 게놈(genome), 전사체(transcriptome), 흐름체(fluxome)을 아우르는 다중 오믹스 분석을 진행해 균주의 대사 흐름에 대한 이해도를 높였다. 또 이를 통해 예측한 11개의 표적 유전자들을 프로모터 교환, 유전자 결실 및 추가 유전자 도입 등의 방법으로 조작했다.

이밖에도 연구팀은 효율적인 글루타르산 생산을 위해 새로운 글루타르산 수송체 유전자를 발견했고, 해당 유전자의 발현 수준 조작과 발효 조건 최적화를 통해 포도당으로부터 세계 최고 농도(105.3 g/L, 기존 연구 대비 1.17배)를 지닌 글루타르산을 생산하는 데 성공했다.

연구팀은 이번 연구에 적용한 시스템 대사공학 전략과 발효 공정 최적화 기술을 활용하면 글루타르산 외에도 다양한 고부가 가치 화학물질을 생산하는 미생물 세포 공정 개발도 가능하다고 전망했다.

KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 [사진=카이스트] 2020.11.19 memory4444444@newspim.com

이상엽 특훈교수는 "이번 연구는 시스템 대사공학을 활용해 재생 가능한 탄소원으로부터 폴리에스터와 나일론 등의 원료인 글루타르산을 친환경적으로 세계 최고 농도로 생산하는 균주를 제작했다는 점에 의미가 있다"며, "향후 화학·환경·의료 분야 등 다양한 산업적 응용이 가능할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과기정통부가 지원하는 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업의 `에스테르계 차세대 바이오 플라스틱 합성 원천기술개발' 과제 지원을 받아 수행됐다.

memory4444444@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
임병택 시흥시장 무투표 당선 확정 [시흥=뉴스핌] 박승봉 기자 = 6·3 지방선거 경기 시흥시장 선거에서 더불어민주당 임병택 후보의 무투표 3선 당선이 사실상 확정됐다. 수도권 인구 50만 이상 대도시 기초단체장 선거에서 투표 없이 당선인이 결정되는 것은 지난 1995년 지방선거 도입 이후 처음 있는 일이다. 더불어민주당 시흥시장 임병택 예비후보 출근길 인사. [사진=임병택 시흥시장 예비후보 선거캠프] 15일 중앙선거관리위원회에 따르면 제9회 전국동시지방선거 후보 등록 마감 시한인 이날 오후 6시까지 시흥시장 선거에는 임병택 현 시장만이 단독으로 등록을 마쳤다. 경쟁 후보가 나타나지 않으면서 임 후보는 별도의 투표 절차 없이 선거일에 당선인 신분을 확정짓게 됐다. 이번 사태의 핵심은 제1야당인 국민의힘이 후보를 내지 못한 데 있다. 국민의힘 경기도당은 추가 공모를 세 차례나 연장하며 막판까지 '임병택 대항마'를 찾기 위해 총력을 기울였다. 공천관리위원회가 시흥시를 전략공천 지역으로 지정하고 함진규 전 한국도로공사 사장 등 중량감 있는 인물들에게 출마를 권유했으나 모두 고사한 것으로 알려졌다. 시흥은 과거 민선 4기 후반기 재·보궐 선거부터 현재까지 내리 민주당 계열 시장이 당선된 '보수 험지'로 분류된다. 특히 지난 21대 대선에서도 이재명 당시 후보가 경기도 내 최고 득표율(57.14%)을 기록했던 곳이라 국민의힘 입장에서는 후보 영입에 더욱 난항을 겪었다는 분석이다. 무투표 당선이 확실시된 임 후보는 이번 당선으로 '최연소 3선 시장'과 '수도권 첫 무투표 기초단체장 당선'이라는 전무후무한 타이틀을 얻게 됐다. 임 후보는 이날 자신의 SNS를 통해 "시흥시민들께서 만들어주신 역사다. 최선을 다하겠다"며 "재선 기간 물길을 바꿨다면, 이제는 그 물살을 타고 시흥을 정말 잘 사는 도시로 만들겠다"고 소감을 밝혔다. 그는 민선 9기 최우선 과제로 '국가 첨단 바이오 특화단지 완성'과 '배곧서울대병원 본공사 안착'을 꼽으며 시흥의 대전환을 완성하겠다는 포부를 피력했다. 공직선거법 제190조에 따라 단독 후보자가 된 임 후보는 공식 선거운동 기간 유세차나 확성기를 이용한 선거운동을 할 수 없다. 다만 후보자 신분은 유지하며 정책 설명 활동이나 자당 소속 시·도의원 후보들에 대한 지원은 가능하다. 지역 정가 관계자는 "거대 야당이 후보조차 내지 못한 것은 수도권 민심의 지형 변화와 인물난을 단적으로 보여주는 사건"이라며 "임 시장이 투표 없이 당선된 만큼, 향후 시정 운영에서 더욱 강력한 추진력을 얻게 될 것으로 보인다"고 전망했다. 1141world@newspim.com 2026-05-15 21:54
사진
李대통령 지지율 61%[한국갤럽] [서울=뉴스핌] 박찬제 기자 = 이재명 대통령 국정 지지율이 직전 조사보다 소폭 하락해 60%대 초반을 기록했다는 여론조사 결과가 15일 나왔다. 한국갤럽이 지난 12∼14일 전국 만 18세 이상 유권자 1011명을 대상으로 이 대통령의 직무수행에 관한 의견을 물은 결과 '잘하고 있다'는 응답은 61%로 집계됐다. 2주 전 조사 대비 3%포인트(p) 하락했다. 이재명 대통령이 14일 청와대 여민관에서 33차 수석보좌관회의를 주재하며 모두발언을 하고 있다. [사진=청와대] 반면 '잘못하고 있다'는 응답은 28%로 직전 조사 대비 2%p 올랐다. '의견 유보'는 11%로 집계됐다. 직무수행 긍정 평가 이유로는 '경제·민생'(26%)이 가장 높았다. 뒤이어 '외교'(10%), '전반적으로 잘한다'(7%) 순이었다. 부정평가 이유는 '과도한 복지·민생지원금', '도덕성 문제·본인 재판 회피'가 각각 10%로 가장 높았다. 뒤이어 '경제·민생·고환율'(9%), '전반적으로 잘못한다'(8%) 순이었다. 한국갤럽은 "2주 전과 비교하면 부정 평가 이유에서 도덕성 관련 지적이 늘었다"며 "이는 여당이 추진하는 윤석열 정권 조작 수사·기소 특검에 공소 취소 권한 부여 공방 영향으로 보인다"고 분석했다. 정당 지지도 조사에서는 더불어민주당이 45%, 국민의힘이 23%를 기록했다. 민주당은 직전 조사 대비 1%p 떨어진 반면 국민의힘은 2%p 올랐다. 조국혁신당은 2%, 개혁신당은 4%, 진보당은 1%의 지지도를 기록했다. 무당층 응답자는 24%로 집계됐다. 특히 민주당이 추진 중인 이른바 '조작기소 특검법'에 이 대통령 재판을 무효화할 수 있는 공소 취소 권한을 부여하는 것과 관련해서는 반대 의견이 더 많았다. '공소 취소 권한을 부여해야 한다'는 응답은 27%, '부여해선 안 된다'는 응답은 44%로 집계됐다. 의견 유보는 28%였다. 이번 조사는 무작위 추출된 무선전화 가상번호에 전화 조사원 인터뷰 방식으로 진행됐다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. pcjay@newspim.com 2026-05-15 11:06
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동