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한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 세포공장연구센터 이용재, 김희식 박사팀(교신저자: 이용재/김희식 박사, 제1저자: 김지원/박수빈 석박사통합과정생)이 유전자 형질전환을 통해 플라스틱 분해효소를 발현하여, 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤을 개발하였습니다.금번 성과는 유전자 형질전환을 통해 플라스틱 분해효소를 발현하여, 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤을 개발하였다. 향후 수생 생태계의 플라스틱 연쇄 오염 및 생물 농축 차단에 큰 기여를 할 것으로 기대되고 있습니다.이번 연구는 과학기술정보통신부와 생명연이 추진하는 아이디어 기반 융합 사업의 지원으로 수행되었고, 미생물 분야의 국제학술지 마이크로바이얼 셀 팩토리즈(Microbial Cell Factories, IF 4.669) 4월 28일자(한국시각 4월29일) 온라인 판에 게재되었습니다. (논문명 : Functional expression of polyethylene terephthalate-degrading enzyme (PETase) in green microalgae)어패류 등의 수생 생명체는 미세플라스틱을 먹이로 오인하여 섭취하는 경향이 있어, 중금속이나 방사능과 같이 먹이사슬을 통해 플라스틱 생물농축이 일어날 우려가 있습니다. 식물성 플랑크톤은 수생 생태계에서 1차 생산자로서 빛으로부터 포도당과 같은 영양분을 합성하여 전체 먹이사슬에 공급하는 역할을 담당합니다.연구팀은 플라스틱 분해 식물성 플랑크톤을 개발하여 시판되고 있는 음료수 페트병을 인체에 무해한 단량체들(*TPA, **EG)로 완전히 분해하는 것을 확인하였으며, 전자현미경을 통해 페트병이 분해되는 과정을 관찰하는데 성공했습니다. *테레프탈산 (terephthalic acid), **에틸렌글라이콜 (ethylene glycol)연구책임자인 김희식 박사는 “동 연구성과는 세계 최초로 플라스틱을 분해하는 녹색미세조류를 개발한 것”이라며,“이 기술은 플라스틱에 의한 환경오염을 해결할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한 결과”라고 밝혔으며, “먹이사슬을 통한 미세플라스틱의 생물 농축을 원천적으로 차단할 수 있는 기술의 실마리를 제공함으로써 추가적인 연구를 통해 자연복원, 수산양식 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있을 것”이라고 전망했습니다.
2020년 5월 이달의 KRIBB人으로 세포공장연구센터 전임연구원 이용재 박사가 선정되었습니다.이용재 박사는 미생물 유전공학 연구 전문가로서 유전자 재조합을 통해 플라스틱 분해효소를 발현하여 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤 개발에 성공하였으며, 동 성과는 미생물 분야 국제학술지인 ‘Microbial Cell Factories’에 논문 게재되었습니다.* 논문명 : Functional expression of polyethylene terephthalate-degrading enzyme (PETase) in green microalgae이용재 박사 연구팀은 ‘Chlamydomonas reinhardtii’ 라는 가장 대표적인 녹색 미세조류에 PET 분해 효소(PETase) 아미노산 서열을 식물플랑크톤에 적합하도록 유전자를 합성하여, 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤 ‘CC-124_PETase’를 개발하였습니다. 연구팀은 이 플랑크톤이 시판되고 있는 음료수 페트병을 인체에 무해한 단량체들(TPA, EG)로 완전히 분해하는 것을 확인하였으며, 전자현미경을 통해 페트병이 분해되는 과정을 관찰하는 데 성공하였습니다.금번 연구성과는 세계 최초로 플라스틱을 분해하는 녹색미세조류를 개발한 것으로, 향후 수생 생태계의 플라스틱 연쇄 오염 및 생물 농축을 차단하는데 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.이 박사는 한국과학기술원(KAIST)에서 생명화학공학 전공 박사학위를 취득하고, 2017년부터 우리 연구원에서 근무 중이며, 현재 세포공장연구센터에서 미생물 유전공학, 미생물 기반 단백질 공학, 미생물 발효 연구 등을 수행하고 있습니다.한편, 김장성 원장은 5.25(월) 개최된 전체부서장 회의에서 이 박사에게 이달의 KRIBB人 상패를 수여하면서, 평소 묵묵히 연구에 매진해온 노고를 치하하고, 연구원 발전과 홍보에 기여한 공로에 감사의 뜻을 전했습니다.‘이달의 KRIBB人’은 연구원 내부 구성원들이 주목할 만한 인물을 매월 발굴하여 원내에 적극 홍보함으로써 모범사례를 확산하고, 구성원 간 상호 이해와 공감, 소통을 증진하기 위하여 2018년 8월부터 시행되고 있는 제도입니다.