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이상엽 교수, 최고전통 생명공학 학술지 부편집인
미국 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링"지,
논문 심사 결정 및 기획 등 주요 업무 맡게 돼 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수) 생명화학공학과 및 바이오시스템학과 교수는 최근 미국 와일리(Wiley)사에서 발행하는 생명공학 전문 국제학술지 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)"誌 부편집인 (Associate Editor)으로 선임됐다.
1959년 2월 창간한 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지는 세계 최고 전통의 공학분야 생명공학 전문 학술지이며 최고 권위를 지닌 학술지이다.
이번 선임에 따라 이 교수는 앞으로 이 학술지에 투고되는 "유전공학, 대사공학, 미생물공학" 분야 논문의 심사를 책임지고 논문의 게재여부를 결정하게 되며 학술지 기획 등의 업무를 수행하게 된다.
한편 이 교수는 최근 스프링거 (Springer)사 발간 "생물공정 및 바이오시스템 공학"지의 부편집인으로 선임된 바 있으며, 이외에도 "대사공학", "응용미생물 생물공학", "생물화학공학", "생물정보학 및 전산생물학" 등 10여개 생명공학 관련 학술지의 편집인 및 부편집인, 편집위원 등으로 활동하고 있다.
2005.02.15 조회수 19951 -
이상엽 교수, 세계적 국제학술지 부편집인으로 선임
생명화학공학과 및 바이오시스템학과 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수)교수는 최근 스프링거(Springer)사가 발행하는 생명공학 전문 국제학술지 "생물공정 및 바이오시스템공학 (Bioprocess and Biosystems Engineering)"지의 부편집인 (Associate Editor)으로 선임됐다.
앞으로 이 학술지에 투고되는 논문의 심사를 책임지며 학술지 기획에 참여하게 된 李 교수는 "우리나라 연구자들의 논문이 많이 게재될 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.
KAIST는 스프링거사가 시스템생물학 분야에서의 이 교수 연구업적을 높이 평가해 편집위원으로 선임했다고 소개했다.
현재 과학기술부의 대사공학 국가지정연구실을 맡고 있기도 한 李 교수는 이 학술지 외에도 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링"지, "대사공학"지, "응용미생물 생물공학"지, "생물화학공학"지, "생물정보학 및 전산생물학" 지 등 10여개의 세계적인 생명공학 관련 학술지 편집인 및 부 편집인, 편집위원 등으로 활동하고 있다
2005.01.12 조회수 19088
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'올해의 젊은과학자상' KAIST 휩쓸어
신중훈ㆍ최인성ㆍ김은준 교수 등...5년간 年 3천만원 연구장려금 지급
과학기술부와 한국과학기술한림원은 "제8회 젊은 과학자상" 수상자로 변재형(38ㆍ포항공대 수학과), 신중훈(36ㆍKAIST 물리학과), 최인성(35ㆍKAIST 화학과), 김은준(40ㆍKAIST 생명과학과) 교수 등 4명을 선정했다고 26일 밝혔다.
특히 젊은 과학자상 수상에는 KAIST(한국과학기술원) 교수들이 4개 분야중 3개 분야를 휩쓰는 기염을 토해 냈다.
수학 분야 수상자인 변 교수는 대칭성 파괴와 특이 섭동(역학계에서 주요한 힘의 작용에 의한 운동이 부차적인 힘의 영향으로 교란되어 일어나는 운동)된 공간 위에서의 해(解:해법)의 구조를 비롯해 임계 진동수를 가진 스탠딩 웨이브의 존재성과 특이 섭동된 타원형 편미분 방정식에 관한 연구업적을 높이 평가받았다.
물리 분야 신 교수는 희토류 원소가 도핑된 나노결정 실리콘 박막 제작과 이의 성질 현상 연구, 제어 및 규명과 광학적 성질연구에 초점을 맞췄으며 광대역 통신ㆍ정보소자에 응용 가능한 연구업적을 인정받아 수상자로 선정됐다.
화학 분야 수상자인 최 교수는 나노 바이오센서 및 약물전달시스템과 생체친화성 고분자 코팅기술 연구를 비롯해 표면생유기화학 분야를 정립하고 분자단위에서의 표면 제어를 통한 나노-바이오기술 연구업적을 인정받았다.
생명과학 분야 수상자로 선정된 김 교수는 신경세포의 시냅스 생성과 관련된 분 자기전의 규명을 통해 밝혀진 시냅스 단백질들과 정신지체, 언어장애 및 근무력증 등 다양한 뇌질환과의 관련 여부에 관한 연구업적을 높이 평가받았다.
젊은 과학자상은 21세기 우리나라의 과학기술계를 이끌 40세 미만의 젊은과학자 를 발굴, 포상하는 제도로 1997년부터 자연과학 분야와 공학분야에서 번갈아 4명씩 선정하고 있다.
한편 시상식은 내년 2월경 청와대에서 대통령이 참석한 가운데 진행되며 수상자에게는 대통령 상장과 함께 5년간 연 3천만원의 연구장려금이 지급된다.
2004.12.27 조회수 22957
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이상엽 교수, 단백질 자유자재 생산 가능한 슈퍼대장균 개발
- KAIST 이상엽 교수팀, 과학기술부 시스템생물학 연구사업 결실- 미국 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지 표지 논문 게재
의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산할 수 있는『슈퍼 대장균』개발
시스템 생명공학기법으로 프로테옴 분석에 의해 단백질 생산에 영향을 주는 신규 단백질 발굴
작은 열충격단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합 단백질 보호 기능 규명
이 작은 열충격단백질을 증폭함으로써 대장균 내에 봉입체 형태로 재조합단백질을 효율적으로 증산 가능
또한, 반대로 작은 열충격단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변 세포질로 단백질 분비생산 효율 획기적 개선 가능 규명
게놈프로젝트 등으로부터 쏟아져 나오는 다양한 대상 단백질생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산할 수 있는 획기적 기술로 평가
연구결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 11월호(11.20일자 발행)에 게재
1. 연구개발 과정 및 결과
전 세계적으로 생명공학에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 유용한 단백질을 세포내 원하는 위치에서 자유자재로 생산이 가능하게 하는 『슈퍼대장균』이 개발되었다.
KAIST(총장 로버트 러플린) 생명화학공학과 대사공학 국가지정연구실 이상엽(李相燁, 40세, LG화학 석좌교수)교수팀이 개발에 성공한 이 연구결과는 45년 전통의 세계 최고의 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링(Biotechnology and Bioengineering)誌 11월호의 표지 논문으로 게재된다.
이 논문의 핵심 기술은 현재 전 세계적으로 집중적인 조명을 받고 있는 시스템 생명공학기법을 도입한 프로테옴 분석에 의해 개발한 재조합단백질의 생산을 획기적으로 향상시키는 것으로써 향후 단백질 생산의 산업화 및 관련 연구에 있어 필수적인 기술로 평가되고 있다. 이번에 李 교수팀이 개발한 『슈퍼대장균』을 이용하면 의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 인체 유용한 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산해 낼 수 있게 된다. 李 교수팀은 과학기술부 시스템생물학 연구개발 사업비 지원으로, 전 세계적으로 가장 연구가 많이 이루어진 생물체 중의 하나인 대장균을 이용하고, 포스트 게놈 시대의 핵심 분야인 프로테옴 분석을 통해, 슈퍼 대장균을 개발하는데 성공했다.
李 교수는 올 2월 KAIST를 졸업한 한미정(韓美正, 29, 美 펜실베니아대학 박사후 연구원)박사와 함께 재조합단백질을 봉입체 형태로 과량 생산하는 대장균의 프로테옴 분석을 통해, 작은 열충격 단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합단백질을 보호한다는 것을 밝혀냈으며, 대장균 내의 작은 열충격단백질들을 증폭함으로서 재조합단백질을 봉입체 형태로 효율적으로 증산할 수 있음을 세계최초로 규명했다. 또한 대장균이 작은 열충격 단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변세포질로써 단백질 분비생산 효율을 획기적으로 개선할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이는 단순히 작은 열 충격 단백질의 발현 정도만을 조정함으로써 대장균에서 의약품등 다양한 용도로 이용 가능한 재조합단백질의 생산을 원하는 형태로 자유자재로 조절 할 수 있음을 의미한다. 이것은 또한 이제까지의 프로테옴 연구 방식을 뛰어 넘어 시스템 생명공학의 관점에서 생물체의 프로테옴을 분석함으로써, 직접적인 생명공학제품의 생산성 증대를 가능하게 하는 새로운 연구방법을 제시하고 검증받았다는 점에서 그 의미가 크다.
2. 연구개발성과 및 향후계획지난 해 휴먼 게놈 프로젝트가 완료된 것을 비롯하여, 최근 여러 생물 종에 대한 게놈 정보가 쏟아져 나오고 있다. 이번에 개발된 李 교수팀의 슈퍼 대장균을 이용하면, 이 방대한 게놈 정보들을 바탕으로 다양한 대상 단백질 생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산이 가능하다. 이는 재조합 단백질 생산에 있어 하나의 획기적인 시스템이라는 평가가 지배적이다. 또한, 의약용과 산업용의 단백질 제품 시장은 전체 생물산업 시장의 60% 이상을 차지하고 있는 만큼, 그 파급효과는 엄청날 것으로 기대된다.
李 교수팀은 불과 몇 주 전, 한우의 반추위에서 분리한 맨하이미아 균의 게놈서열을 바탕으로, 시스템 생명공학을 접목하여 가상세포 모델을 구성하고, 이 가상세포를 이용한 컴퓨터 실험을 통해 맨하이미아의 대사특성과 성장특성, 그리고 대사산물의 생산특성을 밝혀, 이를 네이처 바이오테크놀로지에 게재한 바 있다. 이번 성과 또한 시스템 생명공학기법에 기반한 것으로써, 李 교수팀이 명실공히 시스템 생명공학 분야에서 세계적인 선두 그룹으로서의 입지를 확고히 할 것으로 기대된다.
李 교수는 “관련 시스템 생명공학 기법을 지속 발전 시켜 우리나라 생명공학 산업에 큰 기여를 하고 싶다.” 며 “재조합 단백질 연구분야에서 또 하나의 중요한 인프라 기술을 확보하게 되었으므로, 정부부처, 기업체 등과 긴밀히 협의, 산업화 방안을 강구하겠다 ” 고 밝혔다.
李 교수팀의 이번 연구 결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 학술지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 오는 20일 발행되는 11월호에 게재된다.
**** 이상엽 교수는 1986년 서울대학교 화학공학과를 졸업하고, 1991년 미국 노스웨스턴대학교 화학공학과에서 석박사를 마쳤다. KAIST에서 약 10년 동안 대사공학에 관한 연구를 집중적으로 수행하여 그간 국내외 학술지논문 174편, proceedings논문 136편, 국내외 학술대회에서 542편의 논문을 발표하였고, 150여회의 기조연설이나 초청 강연을 한 바 있다.
Metabolic Engineering (Marcel Dekker 社 발간) 등 다수의 저서가 있다. 그간 118건의 특허를 국내외에 등록 혹은 출원하였는데, 미국 Elmer Gaden상과 특허청의 세종대왕상을 받는 등 기술의 우수성이 입증된 바 있다. 생분해성고분자, 광학적으로 순수한 정밀화학물질, DNA chip, Protein chip 등의 기술 개발에서 탁월한 연구 업적을 쌓았고, 최근에는 소위 omics와 정량적 시스템 분석기술을 통합하여 생명체 및 세포를 연구하는 시스템 생명공학분야 연구에 매진하고 있다. 李 교수는 그간 제1회 젊은 과학자상(대통령, 1998), 미국화학회에서 엘머 가든상 (2000), 싸이테이션 클래식 어워드 (미국 ISI, 2000), 대한민국 특허기술 대상 (2001), 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인 (2003), KAIST 연구대상 (2004) 등을 수상하였고, 2002년에는 세계경제포럼으로부터 아시아 차세대 리더로 선정되어 활동 중이다.
<용어설명>
1) 프로테옴(proteome) : 한 organism에 있는 전체 단백질을 의미 하는 용어로서, protein, 즉 단백질과 -ome, 전체를 의미하는 접두어의 합성어이다. 유전자(gene)와 유전자의 전체를 의미하는 genome에서 파생된 말로, 그 둘의 관계와 같은 개념이다.
2) 봉입체(inclusion body) : 세포 내에서 균질한 물질로 염색되는 단단한 구조물이며, 현미경으로 관찰 가능하다. 봉입체의 종류에는 바이러스가 모인 것과 바이러스 구성물질로 된 것이 모인 것, 그리고 바이러스의 성분과 관련이 없는 특유한 단백질로 이루어진 것 등 3종류로 나뉘는데, 재조합단백질 생산 시에는 단백질 과량 생산이 숙주세포의 대사에 장애를 가져와 형성되는 것이 대부분이다.
3) 작은 열 충격 단백질(small heat-shock protein) : 원핵생물, 진핵생물 모두가 가지고 있는 단백질로, 외부환경 변화에 따른 stress가 주어졌을 때 많이 발현 되며, 15~30kDa의 작은 분자량을 가지는 단백질이다. 이것은 분자량이 작은 단백질이지만, 여러 분자가 모여 200kDa~10MDa 정도의 큰 복합체를 형성하여, 세포내 protein들을 단백질 분해 효소에 의해 분해되는 것으로부터 막아주는 역할을 한다.
4) 시스템 생물학: 시스템 생물학 (Systems Biology)은 생물학, 시스템 과학, 전산학, 수학, 그리고 화학공학 등의 다양한 분야를 통합하여 세포와 같은 복잡한 시스템을 대상으로 세포 내 구성 요소들의 상호 연관관계 뿐 아니라 전체 대사 및 신호전달 체계를 정량적으로 모델링 및 시뮬레이션 함으로써 세포 전체의 상태 및 환경에 따른 상태 변화를 조사 예측하는 학문이다.
5) 시스템 생명공학: 시스템 생명공학 (Systems Biotechnology)는 이상엽교수와 전 세계적으로 몇 안 되는 연구진에서 개척하는 연구 분야로서, 시스템 생물학 기법과 기존의 대사공학 및 생물공정 기술을 총체적으로 결합한 연구 분야를 말한다.
2004.11.23 조회수 22410
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캐번디쉬-KAIST 공동연구협력센터 개소(11.8 월)
지난 4월 기초연구분야 세계적 연구소인 영국 캠브리지대 캐번디쉬연구센터와 한국과학기술원간의 공동연구 양해각서 체결에 따른 "캐번디쉬-KAIST 공동연구협력센터(CKC)"가 KAIST 정문술빌딩에 설립, 8일 개소식을 갖고 본격적인 국내 연구 활동에 들어갔다.
동북아 R&D허브 구축을 위한 해외 우수 연구기관 국내 유치사업의 일환으로 추진된 이 사업은 지난 4월 프랑스 파스퇴르(연)에 이어 두 번째다.
캐번디쉬연구센터의 창의적인 연구.교육철학, 선진연구관리기법 등을 국내 대학 및 연구소에 접목함로써 우리나라 기초연구역량을 획기적으로 제고할 것으로 기대하고 있다.
"Cavendish-KAIST 공동연구협력센터"는 카벤디쉬 연구소의 세계적 과학자와 국내 우수과학자들과의 연구협력을 전담 및 지원하는 창구기능을 수행한다.
특히 연구과제 공동 발굴, 과학자 상호교류, 세계석학 초청 특강 등 쌍방향 연구체제를 확립, 국제공동연구의 새로운 선도 모델을 제시할 방침이다.
이번 개소식에는 러플린(Robert B. Laughlin) KAIST 총장, Malcolm Longair 카벤디쉬 연구소장, Warwick Morris 주한영국대사, Shoba Ponnappa 주한영국문화원장 등 200여명의 국내외 주요 인사들이 참여했다.
또 8일 오후부터 9일 오전까지 이틀에 걸쳐 나노전자, 스핀전자, 광전자, 바이오물리 등 4개의 핵심전략 분야에 대해 카벤디쉬측 연구책임자와 국내 연구진 등이 참석하는 공동심포지엄도 개최될 예정이다.
2004.11.08 조회수 19719
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이상엽교수, 호주 퀸스랜드대 명예교수 추대
KAIST(총장직무대행 : 劉進)는 생명화학공학과 이상엽(李相燁, 40, LG화학 석좌교수)가 최근 호주 퀸스랜드대학교(University of Queensland) 및 호주생명공학-나노기술연구소의 명예교수(Honorary Professor)에 추대되었다고 밝혔다.
퀸스랜드대학과 연구소측은 李 교수의 시스템생명공학 관련 연구업적을 높이 평가, 임기 3년의 명예교수로 추대했다고 알려 왔다. 앞으로 李 교수는 시스템생물학 및 나노바이오기술분야에 대한 자문을 하게 되며, 대학과 연구소 보유의 연구시설을 사용할 수 있게 된다.
최근 캐나다 반프에서 열린 국제대장균통합학회(IECA 2004)에서 “시스템생명공학적 접근에 의한 대장균이용 유용물질 생산”에 관한 초청강연을 하고 돌아온 李 교수는 “고가의 기자재를 보유한 퀸스랜드대학의 우수한 연구진과의 협력연구를 통해 시스템생명공학 분야에서 좋은 연구실적을 낼 수 있게 되었다”고 밝혔다.
한편, 1909년에 설립된 퀸스랜드대학은 호주 최고대학그룹(Group of Eight) 멤버로서 상위 3위안에 드는 연구중심대학이다. 생물과학, 나노기술 및 신경과학 분야가 주요 교육/연구분야이며, 교수 1,963명에 학생수는 3만4천명이다.
2004.07.06 조회수 17709
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KAIST, 카벤디쉬연구소와 MoU 체결
KAIST는 4월 26일(영국 시간) 영국 케임브리지 대학교에서 이 대학 카벤디쉬(Cavendish)연구소와 연구협력센터 설립을 위한 양해각서(MoU)를 체결하였다.
이 양해각서에 따라 카벤디쉬 연구소는 올해 상반기 중 KAIST에 `카벤디쉬-KAIST 연구협력센터"를 설립하게 되며, KAIST도 케임브리지 대학내에 연구협력사무소를 설치할 예정이다.
양측은 이 센터를 통해 연구협력 과제를 공동 발굴하고 과학자들의 상호 교류도 추진해 나갈 계획이다.
KAIST 관계자는 "협력분야는 나노전자학, 스핀전자학, 광전자학, 바이오물리학 등 카벤디쉬연구소의 강점 분야에서 시작해 점차 우리 전략기술 분야로 확대할 방침"이라고 말했다.
카벤디쉬 연구소는 전자파이론을 제창한 맥스웰(J.C Maxwell), 전자를 발견한 톰슨(J.J. Thomson), DNA 이중나선구조를 밝혀낸 크릭(Crick).왓슨(Watson) 등을 비롯, 지금까지 모두 28명의 노벨상 수상자를 배출한 세계 최고의 기초과학분야 연구기관이다.
특히 최근에는 천체 물리학, 고체 물리학, 나노 전자학, 바이오 물리학 등에서 탁월한 연구성과를 거두고 있어 국내 기초연구역량을 획기적으로 높일수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.
2004.05.11 조회수 19688