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동향

재조합 단백질 분비생산을 위한 효모 합성생물학 연구 동향


재조합 단백질 분비생산을 위한 효모 합성생물학 연구 동향



문혜연, 유수진, 탁은정, 강현아 

                                                           중앙대학교 생명과학과

                          

서론


진핵 미생물인 효모는 산업용 효소로부터 의약용 단백질에 이르기까지 다양한 단백 질 생산 숙주로서 각광을 받고 있는 숙주이다. 특히 효모의 단백질 분비 경로가 고 등 진핵 생명체와 매우 유사하므로 인체 유래의 재조합 단백질 분비 생산용 숙주로 서 주목을 받고 있다. 인류의 오랜 역사와 함께 제빵 또는 맥주와 와인 같은 발효 식품에서 유래된 전통 효모 사카로마이세스 세레비시애( Saccharomyces cerevisiae ) 이외에도 최근에는 비전통 효모로 총칭되는 Ogataea polymorpha ( Hansenula polymorpha) , Komagataella phaffii ( Pichia pastoris ), Yarrowia lipolytica , Kluyveromyces lactis 등

 새로운 효모 종들도 재조합 단백질 생산 숙주로 유용하게 활용되고 있다. 그러나 단백질 생산성(yield) 및 품질(quality) 측면에서 분비 단백질 대량 생산을 위한 실용적인 숙주로 효모를 사용하는 것에는 여러 애로사항들이 존 재하고 있다. 


세포내에서 만들어진 단백질이 분비되는 과정은 수백 개의 단백질 인자들이 관여하는 여러 복잡한 단계들로 구성되어 있다. 가장 기본적으로 합성된 단백질이 소포체(Endoplasmic Reticulum; ER) 막을 통과하는 translocation 단계, 소포체에서 의 단백질 폴딩 및 품질 조절, 소포체와 골지체(Golgi)에서의 단백질 당질화 (Glycosylation) 그리고 소낭(Vesicle)에 의한 단백질의 소포체에서 골지체, 세포막으 로의 수송 단계들로 구성되어 있어, 재조합 단백질 분비 생산을 시도할 때 특정 단 백질에 따라 각기 다른 단계에서 예기치 않은 문제가 발생할 수 있다. 본고에서는 다양한 효모 종들의 단백질 분비 경로의 개별 단계를 독립적인 모듈 형태로 조작하 고 조립하여 단백질 폴딩 및 분비 용량을 증대시키거나 특정 목적에 맞게 단백질 수식과정을 재설계하는 효모 합성생물학 연구 동향에 대해 살펴보고자 한다


...................(계속)

 

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