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이상엽교수, 미 에너지성 산하 바이오에너지연구소 과학자문위원 위촉
- 세계 선도 바이오 에너지연구소의 자문 및 협력연구 추진
우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수가 미국 에너지성(Department of Energy)산하 바이오에너지연구소(Joint Bioenergy Institute, JBEI)의 과학자문위원(Scientific Advisory Board Member)로 위촉됐다고 밝혔다.
미국 샌프란시스코 인근 에머리빌에 위치한 JEBI는 로렌스버클리 국립연구소를 중심으로 샌디아국립연구소, 버클리와 데이비스 소재 캘리포니아 주립대학 등이 협력하여 다양한 바이오매스로부터 바이오에너지 생산의 제반 기술을 연구하는 연구소다. 지난 6월 미국 에너지성 산하 연구소로 선정되어 최근 새로 문을 연 JBEI는 우선 5년간 1300억원의 연구비를 지원받게 되며, 바이오에너지 관련 연구를 집중적으로 수행하게 된다. JBEI의 CEO인 버클리대학 제이 키슬링(Jay Keasling) 교수는 항말라리아제인 아티미시닌을 대장균으로 대량생산할 수 있는 기술을 개발한 세계적인 바이오엔지이어다.
대사공학, 시스템생물학, 바이오에너지 및 바이오리파이너리 분야에서 탁월한 연구성과를 내고 있는 李 교수는 JBEI의 연구 방향과 과학기술 개발 추진체계를 전반적으로 자문하게 되는 과학자문위원회(Scientific Advisory Board)에 캘리포니아 공대 프란시스 아놀드 교수, MIT의 찰스 쿠니교수, 노바티스 게놈연구소의 스코트 레슬리박사 등과 함께 초대 위원으로 위촉됐다.
첫 번째 과학자문위원회(SAB) 회의를 위해 곧 출국하는 李 교수는 “미 정부로부터 집중적으로 지원을 받아 세계를 선도하는 바이오에너지연구소의 과학자문위원으로서 환경문제, 식량문제 등에 제대로 대처하면서 인류와 지구가 지속할 수 있는 기술개발 방향으로 자문코자 한다”며, “우리나라도 이러한 집중 연구가 가능한 연구집단의 구축이 이뤄졌으면 좋겠다. JBEI 과학자문회의와 협력회의 등을 통해 우리나라와 바이오에너지 및 바이오리파이너리 관련 공동연구 등을 추진하고자 한다”라고 말했다.
李 교수팀은 재생가능한 바이오매스로부터 숙신산 등의 핵심 화학물질들과 바이오부탄올 등의 화학 및 연료 물질 생산 관련 대사공학 연구를 수행 중이며, 이러한 바이오 기반 산업기술 성공의 핵심인 시스템생명공학 연구에서 탁월한 성과를 내고 있다.
2008.08.04 조회수 13316 -
KAIST, 바이오에너지-바이오석유화학 물질 생산 대사공학 심포지움 개최
- 오는 20일 오후1시, 교내 정문술빌딩 드림홀에서- 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적 으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향 제시우리학교는 오는 20일, BK21 화학공학사업단(단장 박승빈 교수)과 바이오융합연구소(소장 김선창 교수, 공동소장 이상엽 특훈교수)에서 바이오에너지와 바이오석유화학물질의 효율적인 생산을 위한 핵심 대사공학 전략과 실사례 발표행사인 대사공학 심포지움를 개최한다고 밝혔다.
유가가 배럴당 125불을 상회하고, 환경문제, 그리고 바이오연료의 대량생산에 의한 곡물가 폭등 등이 국제적으로 이슈화가 되고 있는 지금 바이오매스로부터 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 프로그램과 바이오에너지를 생산하고자 하는 노력이 전 세계적으로 경주되고 있다.
한국생물공학회 대사공학분과위원회와 교육과학기술부 게놈정보 활용 통합 생물공정개발사업단이 주관하는 이번 심포지움에서는 재생 가능한 바이오매스로부터 에너지와 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 및 바이오에너지 연구 관련 전문가들의 발표가 있을 예정이다. 또한, 이러한 연구와 개발을 가능하게 하는 핵심 기술에 대한 강의도 준비 되었다. 특히, 게놈수준에서의 대사회로의 분석에 관한 세계적 전문가인 버나드 폴슨교수(캘리포니아대학, 샌디애고)의 주제 강연이 있다. 이어서 6명의 관련 국내 전문가들(아주대 박명준 교수, 울산대 홍순호 교수, 부산대 이선구 교수, 한국생명공학연구원 곽상수 박사, 경상대 김선원, 고려대 김경헌 교수)의 강의가 있다. 이번 심포지움은 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향을 파악할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 보인다.
2008.05.15 조회수 17495 -
KAIST, 대사공학 심포지움 개최
- 바이오에너지-바이오석유화학물질 생산 핵심 대사공학 기술의 최근 연구 동향 발표 - 오는 14일(목) 오후 1시20분, KAIST 응용공학동 영상강의실우리 학교 바이오융합연구소와 BK21 화학공학사업단은 ‘대사공학 심포지움’을 오는 14일(목), KAIST 응용공학동 영상강의실에서 개최한다.
고유가와 지구온난화 등 환경문제가 심화되면서 바이오매스로부터 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 프로그램과 바이오에너지 생산에 대한 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다.
이 심포지움에는 7명의 국내 전문가가 바이오에너지와 바이오석유화학물질의 효율적인 생산을 위한 핵심 대사공학 전략과 최근 연구 동향에 대해 발표한다.
심포지움 주제 발표 내용은 ▲바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위한 대사공학(생명화학공학과 이상엽 특훈교수) ▲탄소 4개로 이루어진 핵심 화학물질을 생산하기 위한 인공 대사회로의 설계와 검증(한국화학연구원 조광명 박사) ▲새로운 화학물질을 생산하기 위한 아이소프레노이드 대사경로의 이용과 대사공학 전략(아주대학교 이평천 교수) ▲시스템생물학을 접목한 대사공학과 바이오리파이너리에 적용 전략(성균관대학교 진용수 교수) ▲생명체의 조절네트워크를 분석 응용하여 대사공학에 접목시키는 전략(고려대학교 오민규 교수) ▲대사공학적으로 개량된 대장균을 이용하여 바이오에탄올을 생산하는 전략(서강대학교 이진원 교수) ▲미생물의 디자인을 위한 대사공학과 합성생물학 전략(포항공대 정규열 교수) 등이다.
이 심포지움은 원유에 의존하던 화학, 에너지, 물질 생산을 재생 가능한 바이오매스 자원으로부터 효율적으로 생산하는데 필수적인 대사공학 기술의 최신 연구 동향을 살펴볼 수 있는 좋은 기회다.
2008.02.12 조회수 15707
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생명화학공학과 이상엽교수팀, 게놈 정보 이용 숙신산 고효율 생산 균주 개발
과학기술부 게놈정보 활용 통합 생물공정 원천기술 개발 사업 결실
1. 연구 개발 과정 및 결과
전 세계적으로 최근까지 350여종 이상의 생물체에 대한 전체 게놈 서열이 발표되고 1900여종에 대한 게놈서열이 진행되고 있다. 따라서 이들 정보를 활용한 게놈 수준의 연구에 대한 관심이 집중되고 있는 시점에서, 국내에서 게놈에서 생물공정까지 이르는 체계적인 연구기법을 통해 유용한 화학물질을 효율적으로 생산하는 미생물을 개발하는 개가를 올렸다.
KAIST 생명화학공학과 이상엽 LG화학 석좌교수(李相燁, 42세)연구팀이, 자체적으로 완성한 맨하이미아 균주의 게놈 정보를 기반으로 대사공학 기법을 활용하여 숙신산 고효율 생산 균주를 개발하였다고 9일 밝혔다. 이번 연구에 사용된 균주는 이교수팀이 한우의 반추위에서 분리한 맨하이미아균으로서, 이 균주의 게놈 프로젝트 완성 결과는 우리나라 최초의 게놈 논문으로 2004년 10월 네이처 바이오테크놀로지 (Nature Biotechnology)에 게재한 바가 있다.
이 교수는 이상준 박사, 송효학 박사와 함께 과학기술부 게놈 정보 활용 통합생물공정 원천기술 개발사업의 지원으로, 게놈 수준에서의 대사공학 기법을 적용하여 고효율로 숙신산을 생산함과 동시에 문제가 되는 부산물의 생산을 최소화 할 수 있는 균주를 개발하는데 성공하였다. 즉, 이제까지의 균주개발 연구 방식을 뛰어 넘어 게놈에서 유용한 생명공학제품의 효율적인 생산을 가능하게 하는 새로운 연구 모델을 제시하고, 이를 검증받았다는 점에서 그 의미가 더욱 크다.
이 교수팀은 생물정보학 기법을 이용하여 맨하이미아 게놈 정보로부터 숙신산 생산에 직.간접적으로 관여하는 유전자들을 발굴하고, 이를 바탕으로 숙신산은 많이 만들면서 초산, 젖산, 개미산 등 부산물은 거의 만들지 않는 균주를 디자인 하였다. 이렇게 디자인된 균주를 실제 제작하기 위하여 신규 유전자 조작 시스템 개발을 시작으로, 균주 유전자 제거 기술, 형질전환 기술 등을 개발하였고, 회분식 유가식 배양기술을 개발 실제 발효 연구까지 수행함으로서 게놈에서 생물공정에 이르는 체계적인 시스템을 개발하게 되었다.
2. 연구 개발성과 및 향후계획
맨하이미아를 이용하여 생산하는 숙신산은 일명 호박산으로 화학 핵심 전구체로 사용되어지고 있으며, 생분해성 고분자, 청정용매 (green solvent) 등으로도 사용이 가능하여 향후 1조원 이상의 시장규모를 형성할 것으로 예상되고 있다. 이 교수팀이 개발한 숙신산 과생산 균주개발 기술은 향후 우리나라에서 바이오기반의 화학물질 생산기술 개발에 있어 우위를 점할 수 있는 상징적인 의미가 있으며, 실제 바이오 기반 숙신산 생산기술의 상용화 가능성을 높여주었다는 평가를 받고 있다.
선진국을 중심으로 지속가능한 산업개발의 핵심으로서 원유에 의존하지 않고 재생 가능한 원료로부터 화학물질을 생산하는 환경친화적인 기술개발에 집중적인 연구 개발이 이뤄지고 있다. 이러한 시점에서, 이번 이교수팀이 개발한 연구 결과는 국내 바이오산업이 미국, 유럽, 일본 및 다른 선진국보다 우위성을 가질 수 있는 핵심 기술이 될 수 있다는 가능성을 보였다는 점에서 큰 의미가 있다. 특히, 우리나라 생명공학자들이 다양한 산업생명공학 기술 개발에 박차를 가하고 있어 그 전망이 더욱 밝다고 하겠다.
특히, 맨하이미아 균은 숙신산을 생산하기 위하여 다량의 이산화탄소를 고정화함으로써 교토협약 및 UN 기후변화협약에의 대응에도 기여할 뿐 아니라, 배럴당 60불 이상의 고유가 시대에 원유에 의존하지 않고 재생가능한 원료로부터 숙신산 생산을 가능하게 함으로써 같은 기술을 다른 화학물질과 바이오에너지 생산에 적용함으로서 국내 원유 수입 의존도를 줄일 수 있다.
이번에 개발된 숙신산 고효율 균주와 관련하여 대사공학적으로 고효율 숙신산 생산 균주 특허 1건, 핵심 유전자 특허 3건, 배양 특허 1건이 출원되었으며, 미국 미생물학회에서 발간하는 응용미생물 관련 권위 학술지인 응용환경미생물학지(Applied and Environmental Microbiology) 3월호에 게재되었다.
이 교수는 “게놈 정보로부터 균을 체계적으로 엔지니어링하여 숙신산 고효율 균주를 탄생시킨 이상준 박사와 그에 따른 다양한 발효기술을 개발한 송효학 박사가 함께 만들어 낸 훌륭한 합작품이다”라고 평가하고, “향후 관련 기술을 지속적으로 발전시켜 게놈정보를 이용한 통합적인 생물공정 개발 원천기술을 확보하여 우리나라 생명공학 산업의 발전에 기여하고 싶다”고 말했다.
2006.03.14 조회수 14791