%EB%8C%80%EC%82%AC+%EB%B0%8F+%EC%83%9D%EB%AC%BC%EB%B6%84%EC%9E%90%EA%B3%B5%ED%95%99+%EC%97%B0%EA%B5%AC%EC%8B%A4
-
이상엽교수, 아시아인 최초 제임스 베일리상 수상
〈 이 상 엽 교수 〉
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 아시아인으로서 최초로 제임스 베일리상(James E. Bailey Award)을 수상했다.
2005년 제정된 제임스 베일리상은 생물공학 분야에서 세계적으로 큰 영향력을 끼친 연구자에게 주어진다.
화학공학분야 최대 학회인 미국화학공학회와 (American Institute of Chemical Engineers)와 세계생물공학회 (Society for Biological Engineering)를 통해 추천된 학자를 심사위원회에서 선정한다.
이 교수는 우리 대학에 재직하는 20여 년 간 미생물대사공학 연구에 힘써왔다. 최고 효율의 숙신산 및 부탄올 생산 기술, 세계 최초의 가솔린 및 엔지니어링플라스틱 원료 등의 바이오 생산 기술, 시스템대사공학 창시 등 생물공학분야에서의 중요한 연구를 수행한 공을 인정받았다.
2005년 1회 수상자로 美 코넬 대학의 마이클 슐러(Michael Shuler) 교수가 선정된 이래 2006년에는 메사추세츠 공대의 로버트 랭어(Robert Langer) 교수, 텍사스 주립대의 니콜라스 페파스(Nicholas Peppas)교수, 위스콘신 주립대의 에드윈 라이트풋(Edwin Lightfoot) 교수가 공동 수상했다.
그 이후로는 매년 한 명씩 선정해 시상했고 캘리포니아 버클리 대학의 하비 블란치(Harvey Blanch) 교수, 스탠포드 대학의 체이튼 코슬라(Chaitan Khosla) 교수 등 미국 연구자들만 수상했다. 스위스 연방 공대의 마틴 후세네거 (Martin Fussenegger) 교수가 유일한 비 미주권 연구자로서 작년에 수상했다.
이 교수는 2012년에 미국 화학회에서 선정하는 마빈존슨 (Marvin Johnson) 상을 수상한 바 있다. 그 외에도 엘머 게이든 (Elmer Gaden) 상, 암젠 (Amgen) 생명공학 상, 국제대사공학 상 등 국제적인 상들을 아시아인 최초로 수상했다.
강성모 총장은“이상엽 특훈교수는 미국과 유럽이 주도하는 생명공학분야에서 아시아인으로서는 드물게 다수의 국제학술상들을 수상하여 왔다”고 말했다.
또한 “미국공학한림원 외국회원, 미국과학진흥협회, 미국미생물학술원, 미국산업미생물학회, 미국화학공학회, 세계과학학술원 등의 펠로우로서 세계적으로 더 인정받고 있는 최고수준의 생명공학자이다.”라고 전했다.
시상식과 수상 기념 강연은 오는 11월 샌프란시스코에서 열리는 미국화학공학회 연례총회에서 진행될 예정이다.
2016.09.22 조회수 8429 -
조동호,강정구,이상엽 교수 우수연구성과 100선 선정
미래창조과학부가 선정한 2016년 국가연구개발 우수성과 100선에 우리 대학 조동호, 강정구, 이상엽 교수가 선정됐다.
국가연구개발 우수성과 100선은 부․처․청으로부터 추천받은 620여 건의 후보 과제 중 산학연 전문가들이 과학기술 개발효과와 창조경제 실현효과 등을 기준으로 심사해 선정한다.
우수성과 100선과 기술이전, 사업화, 창업 우수기관 10선 등 총 110선이 선정됐다.
정보전자 분야에서 수상한 전기및전자공학부/KAIST IT 융합연구소 조동호 교수는 패턴 편파 빔분할 다중접속 방식의 5G 이동통신기술을 개발해 수상했다.
에너지환경 분야에서 수상한 EEWS 대학원 강정구 교수는 분자-원자 레벨제어에 의한 고효율의 에너지 소재 및 장비를 개발했다.
생명해양 분야에서 수상한 생명화학공학과 이상엽 교수는 기후변화에 대응할 바이오기반의 화학물질의 생산을 위해 산업미생물 개발 전략을 수립한 공을 인정받았다.
우수성과로 선정된 과제는 해당사업 및 기관 평가에서 가점을 부여받고, 3년 이내에 우수성과 포상을 받은 연구자는 신규 연구개발과제 선정에서 가점을 부여받는다.
우수성과 선정 결과는 핵심 기술의 내용, 해당기술의 파급효과, 연구 후일담 등과 함께 사례집으로 발간돼 국회 및 공공기관과 주요 도서관, 연구기관에 배포된다.
수상자 정보는 국가과학기술지식정보서비스(NTIS, www.ntis.go.kr)의 ‘우수성과’ 코너를 통해서 온라인 열람이 가능하다.
2016.07.21 조회수 11029 -
세계경제포럼 ‘10대 유망기술‘에 이상엽 교수의 시스템 대사공학 선정
세계경제포럼이 선정한 ‘2016년 10대 떠오르는 기술’에 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 창시한 시스템대사공학이 선정됐다.
세계경제포럼은 23일 오후 12시(현지시간) 스위스 제네바에서 보도자료를 통해 이상엽 교수의 시스템대사공학을 포함한 10개의 떠오르는 기술을 선정해 발표했다.
세계경제포럼의 ‘10대 떠오르는 기술’은 2012년 이 교수가 미래기술 글로벌아젠다카운슬(Global Agenda Council on Emerging Technologies; GACET)의 의장을 맡으면서 시작됐고 올해로 다섯 번 째 리스트가 발표됐다.
2016년 10대 떠오르는 기술에는 ▲나노 센서와 나노 사물인터넷 ▲차세대 전지 ▲블록체인 ▲2D 소재 ▲무인차량 ▲칩 위의 장기 ▲페로브스카이트 태양전지 ▲열린 인공지능 생태계 ▲광유전학 ▲시스템대사공학이 선정됐다.
시스템 대사공학은 미생물의 체계적인 시스템을 기반으로 한 대사공학을 통해 다양한 화학물질, 연료, 고분자 등을 친환경적으로 생산할 수 있게 해주는 기술이다. 기후변화 등 여러 환경 문제의 대안이 될 수 있는 기술로 부각됐다.
[사진설명] 시스템 대사공학 기법을 이용해 미생물인 대장균으로부터 친환경 의료용 고분자 물질인 ‘폴리락테이트-co-글라이콜레이트(PLGA) 생산하는 그림
10대 떠오르는 기술은 전문가들의 의견을 취합해 매년 11월 아랍에미리트(UAE)에서 열리는 글로벌아젠다카운슬에서 초안을 작성한 후 미래기술 글로벌메타카운슬(GMCET)에서 준 최종 리스트를 결정한다. 그 후 다음해 1월 다보스포럼에서 의견을 종합해 최종 선정한다.
세계경제포럼의 이사회 임원이자 정보 및 상호작용 책임자인 제레미 저진스(Jeremy Jurgens)는 “이번 10대 기술들은 전 세계적 주요 문제를 해결할 것으로 기대되지만 동시에 막대한 경제적, 사회적 위험 또한 갖고 있다”며 “4차 혁명에 진입하면서 모두가 같은 기준과 프로토콜을 공유해 기술이 인류를 돕고 미래의 번창과 지속성에 기여하도록 해야한다”고 말했다.
2016.06.24 조회수 7552 -
박사과정 4명, 학술지에 초청 논문 게재
〈 이상엽 교수 연구팀 〉
우리 대학 생명화학공학과 네 명의 박사과정 학생들(지도 : 이상엽 특훈교수)이 시스템대사공학(Systems metabolic engineering) 전략을 주제로 초청 리뷰논문을 게재했다.
이상엽 교수의 지도 아래 최경록, 신재호, 조재성, 양동수 네 명의 학생이 주도한 이번 논문은 미생물 분야 학술지 ‘에코살 플러스(EcoSal Plus)’ 10일자 온라인 판에 게재됐다.
이번 논문은 학술 및 산업적으로 널리 연구되고 활용되는 대장균의 시스템대사공학 연구 전략을 총망라했다. 시스템대사공학은 이상엽 특훈교수가 창시한 과학기술 분야로 기존 대사공학에 시스템생물학, 합성생물학, 진화공학 등을 융합한 학문이다.
이번 리뷰 논문에서는 ▲시스템대사공학에서 활용하는 다양한 실험 기법 ▲시스템대사공학 연구 전략 ▲시스템대사공학 전략을 적용해 대량생산 및 산업화에 성공한 바이오리파이너리 사례를 다룬다.
대사공학은 미생물의 대사 흐름을 조절해 화합물을 생산할 수 있는 세포 공장 구축을 목표로 한다. 바이오매스 등 재생 가능한 탄소원을 먹이로 삼아 미생물을 배양해, 다양한 산업 및 의약 물질을 생산하는 바이오리파이너리 분야의 핵심 요소로 평가받는다.
특히 기존 대사공학에 시스템대사공학 전략을 적용하면 물질을 대량생산할 수 있는 고성능 균주를 효과적으로 구축할 수 있어 비용 절감을 기대할 수 있다.
또한 균주가 대규모 바이오리파이너리 공정에 적합하도록 지속적으로 최적화하는 과정도 포함돼 미래에는 석유화학 산업을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
에코살 플러스는 두 번에 걸쳐 출판된 ‘대장균과 살모넬라(Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biology)’ 책자를 전신으로 하는 온라인 리뷰 학술지이다.
생물학 연구에서 중요한 대장균 등의 미생물에 관련한 유전, 생화한, 대사 등 모든 분야를 다뤄 생물학 전반 연구의 주요 지침서로 알려져 있다.
이 교수는 “이번 초청 리뷰는 최경록, 신재호, 조재성, 양동수 네 명의 박사과정 학생들이 세계적 수준의 전략 제시 능력을 갖췄음을 증명한 것이다”며 “생명공학분의 바이블로 불리는 에코살 플러스에 논문을 게재한 학생들이 매우 자랑스럽다”고 말했다.
2016.03.30 조회수 10300 -
이상엽 교수, 미생물로부터 친환경 바이오플라스틱 생산기술 개발
〈 이 상 엽 교수 〉
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 교수 연구팀이 세계 최초로 미생물을 이용해 대표적 의료용 고분자인 폴리락테이트-co-글라이클레이트(poly(lactate-co-glycolate), PLGA)를 생산해냈다고 밝혔다.
이번 연구는 생명공학 분야의 최고 권위지인 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Bio-technology) 온라인 판에 8일 게재되었다.
기존 폴리락테이트-co-글라이콜레이트의 화학적 생산 공정은 여러 단계의 화학적 전환, 정제 등 복잡한 공정이 필요해 비효율적이었을 뿐만 아니라 유독성 금속 촉매가 사용되어 친환경적이지 못한 단점을 가지고 있었다.
폐목재, 볏짚 등 재생가능한 자원인 바이오매스를 기반으로 폴리락테이트-co-글라이콜레이트를 생산하는 미생물(균주)을 개발하여, 기존 화학공정 대비 친환경적이면서 단순화된 공정이 가능해졌다.
또한 이번 연구에서 개발한 폴리락테이트-co-글라이콜레이트 생산 균주를 기반으로 한 응용 기술로 다양한 목적성 고분자* 생산이 가능해져 신규 바이오플라스틱 생산에 새로운 지평을 열었다.
이번 연구 결과는 자원고갈, 기후변화 등의 문제를 안고 있는 기존 석유 의존형 화학산업을 재생가능한 자원을 통해 지속성장이 가능한 바이오 의존형 화학산업으로 바꾸기 위한 바이오 리파이너리 분야의 의미있는 성과이다.
이상엽 교수는 “이번 연구는 의료용 고분자의 대표적 물질인 폴리락테이트-co-글라이콜레이트를 만드는 미생물을 개발한 세계 최초의 연구“라며 “인공고분자를 생물학적 방법으로 생산할 수 있는 시스템을 구축했다는 점에서 큰 의미를 가진다.”고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 대사공학적으로 개량된 대장균이 바이오매스로부터 PLGA 및 다양한 PLGA 공중합체를 생산하는 전체 개념도
2016.03.08 조회수 9517 -
아·태 바이오텍뉴스誌, 한국의 생명공학 특집호 발간
〈 이 상 엽 교수 〉
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 편집을 맡은 ‘아시아태평양 바이오텍뉴스(Asia Pacific Biotech News)지 - 한국의 생명공학(Biotechnology in Korea) 특집호’가 발간됐다.
‘아시아태평양 바이오텍뉴스’ 지는 싱가포르 월드사이언티픽(World Scientific)사가 발간하는 잡지로, 이번 특집호에는 미래창조과학부에서 추진 중인 글로벌프론티어 사업과 기후변화대응기술 개발 사업 등 바이오관련 사업 5가지가 소개됐다.
특집호는 ▲미래창조과학부 원천기술과의 글로벌프론티어 사업 중 미세조류를 이용한 바이오연료와 바이오제품 연구를 수행하는 차세대바이오매스사업단(KAIST 장용근 단장), ▲융합적 연구전략으로 신약 타겟과 개발을 주도하는 의약바이오 컨버전스사업단(서울대 김성훈 단장), ▲ICT와 나노기술을 바이오에 융합해 유해균, 바이러스, 유해물질 등의 신속 정확한 진단 기술을 개발하는 바이오나노 헬스카드사업단(한국생명과학연구원 정봉현 단장)의 연구성과와 전략들이 소개됐다.
또한 ▲미래창조과학부 생명기술과에서 추진 중인 바이오시너지사업단(KAIST 이도헌 단장)이 소개됐다.
이는 수많은 천연물과 인체 내 생물분자들과의 시스템생물학적 상호작용을 분석해 다중표적, 다중물질 기반의 새 치료제를 개발하는 사업단이다. 동의보감 등 선조들의 지혜가 담긴 다중성분 약제를 체계적으로 분석해 현대 의학에서의 의미를 분석 및 부여한다.
마지막으로 ▲기후변화대응 기술 개발 사업 중 바이오리파이너리를 위한 시스템대사공학 연구단(이상엽 단장)이 소개됐다.
시스템대사공학은 화석연료 대신 지속가능한 바이오매스를 이용해 바이오에탄올 등의 화학물질을 만드는 바이오리파이너리 기술의 핵심이다.
연구단은 엔지니어링 플라스틱 원료나 가솔린 등을 생산하는 미생물, 부탄올 및 숙신산을 세계 최고효율로 생산하는 미생물 등을 개발했다.
미래창조과학부 백일섭 원천기술과장은 “새해를 맞이해 아시아태평양 바이오텍뉴스지에서 한국의 생명공학 특집호를 발간한 것은 우리 생명공학기술을 높이 평가하고 있다는 의미를 갖는다”고 말했다.
이상엽 특훈교수는 “지난 2002년, 2006년, 2011년에도 동일 저널에 한국의 바이오텍 특집호를 발간한 바 있다”며 “우리의 건강을 지켜주고 환경문제에 대응하는 생명과학기술을 소개하는 특집호에 한국의 기술들이 소개돼 기쁘다”고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 아시아태평양 바이오텍뉴스(Asia Pacific Biotech News)지 - 한국의 생명공학 특집호 표지
2016.02.02 조회수 8136 -
생명공학 연구팀, 다보스포럼서 아이디어스랩 세션 운영
우리대학의 첨단 생명공학 기술이 다보스포럼에 참가하는 전 세계 지도자들에게 소개된다.
KAIST는 오는 20~23일 스위스 다보스에서 열리는 세계경제포럼 연차총회(일명 다보스포럼)에서 아이디어스랩(IdeasLab) 세션을 단독 운영한다.
‘고령화에 대응하는 첨단 생명공학 기술’을 주제로 열리는 이번 발표회에는 이상엽 생명화학공학과 특훈교수를 비롯해 4명의 KAIST 교수가 참여해 발표와 토론을 진행한다.
먼저 이상엽 특훈교수가 ‘전통의학 처방의 현대 시스템 생물학적 재 해석과 응용’을 주제로 한 발표에서 전통 한약의 다중성분이 상승효과를 통해 다중표적에 약효를 발휘한다는 점을 소개하고 고령화 시대의 건강 유지 및 향후 의약품, 화장품, 영양 등에 획기적인 발전이 있을 것임을 설명할 예정이다.
이어 △ 조병관 생명과학과 교수의 ‘장내 미생물을 활용한 자연적 신체회복’ △ 임윤경 산업디자인학과 교수의 ‘ICT 기반의 모바일 헬스케어 시스템 (일명 닥터 M)’ △ 김대수 생명과학과 교수의 ‘더 적은 것을 가지고도 행복을 느끼게 만드는 신경세포 스위치’의 연구결과가 발표된다.
강성모 총장은 “전 세계 리더 2500여명이 참석하는 이번 다보스포럼에서 KAIST라는 대학이 단독 세션을 운영하는 것은 이례적”며 “KAIST의 생명공학 기술을 전 세계에 알릴 수 있는 기회로 적극 활용 하겠다”라고 말했다.
하계 다보스포럼에서 아이디어스랩을 지속적으로 운영해 온 이상엽 특훈교수는 “KAIST는 하계 다보스포럼에서 아이디어스랩을 성공적으로 운영해 왔다”며 “다보스포럼 본 무대에서 처음 열리는 이번 세션은 KAIST의 첨단 생명공학 기술을 세계에 알리는 소중한 기회가 될 것”이라고 밝혔다.
다보스포럼은 클라우스 슈밥 회장이 1971년 창립한 행사로 매년 1월 스위스 다보스에 세계 지도자들이 모여 의견을 교환하는 장으로 활용된다. ‘제4차 산업혁명’을 주제로 열리는 올해 행사에는 전 세계 정치 지도자 ․ 대기업 CEO ․ 국제기구 수장 등 2500여명이 참석할 예정이다. 끝.
2016.01.19 조회수 8849 -
휴보 • 생명공학 연구팀, 내년 다보스포럼 간다
KAIST 휴보가 세계경제포럼의 초청을 받아 내년도 연차총회에서 시연행사를 연다.
우리 대학은 내년 1월 20~23일 스위스 다보스에서 열리는 세계경제포럼 연차총회(일명 다보스포럼)에 참여해 ▲ 바이오테크놀러지를 주제로 ‘아이디어스랩(IdeasLab)’세션을 운영하고 ▲ 세계로봇대회에서 우승한 휴보의 시연행사를 개최한다.
‘제4차 산업혁명에 대한 이해'를 주제로 열리는 2016년 다보스포럼에서는 디지털 시대로의 전환이 현재의 경제, 사회, 인류의 행동양식을 어떻게 변화 시킬 것인가를 중점적으로 논의한다.
우리 대학은 이번 포럼에 강성모 총장, 이상엽 특훈교수, 오준호 특훈교수 등 6명의 교수들이 참여해 KAIST 알리기에 적극 나선다.
먼저 강성모 총장은 한국대학 총장 중 유일하게 걸프(GULF)세션에 참여해 ‘대학교육의 미래와 사회발전을 위한 과학의 역할’을 주제로 토론한다.
이어 이상엽 특훈교수를 포함한 생명공학 분야 네 명의 교수들이 ‘고령화 사회에서의 바이오 테크놀러지’를 주제로 아이디어스랩(IdeasLab)을 운영한다.
이 교수는 “고령화 사회로의 진입과 그로 인해 발생하는 전 세계의 다양한 문제들을 풀기 위해 KAIST는 바이오 테크놀러지 관련 연구를 지속해 왔다”며 “약물의 유효성분만 골라서 치료가 가능하게 하는 시스템 생물학과 통합 모바일 헬스케어 플랫폼 ‘닥터 엠(Dr M)’을 소개할 계획”이라고 밝혔다.
‘닥터 엠’은 인체에 부착한 스마트 센서를 통해 생체신호를 수집하고 한데 모아 분석하는 통합 모바일 헬스케어 시스템이다. 저 전력 통신기술, 사물인터넷(IoT) 기술, 빅데이터 기술, 질병 분석과 예측기술 등 헬스케어 기술이 유기적으로 연결됐다.
이와 함께 KAIST 오준호 교수팀이 개발한 인간형 로봇 ‘휴보(Hubo)’도 시연행사를 연다. 지난 6월 5-6일 미국 캘리포니아 포모나에서 열린‘다르파 로봇틱스 챌린지스’대회에 출전한 휴보는 전 세계 24개 팀이 참여한 대회에서 우승해 상금 2백만 달러를 수상했다.
KAIST는 이번 포럼이 전 세계 지도자들을 대상으로 KAIST 연구성과를 알리는 최적의 기회로 판단하고 학교차원에서 관심과 역량을 집중할 계획이다.
강성모 총장은 “KAIST는 2011년 이래 다보스포럼에 참석해 다양한 의제를 발표하고 연구성과를 소개함으로써 KAIST를 알리는데 힘써 왔다”며 “내년에는 휴보 시연회와 바이오 테크놀러지의 최첨단 연구결과를 소개하면서 제4차 산업혁명이 우리의 미래를 어떻게 변화시키는지를 보여줄 것”이라고 말했다.
한편 다보스포럼은 클라우스 슈밥 회장이 1971년 창립한 행사로 매년 1월 세계 지도자들이 모여 의견을 교환하는 장으로 활용된다. 46회 째를 맞는 내년 행사에는 전 세계 정치 지도자 ․ 대기업 CEO ․ 국제기구 수장 등 2500여 명이 참석할 예정이다. 끝.
2015.11.17 조회수 10013 -
KAIST-한화케미칼, 화학 원천기술 개발 나선다
KAIST와 한화케미칼이 혁신적인 미래 화학 원천기술 확보를 위해 손을 잡았다.
KAIST와 한화케미칼은 2일 KAIST 본관 제1회의실에서 강성모 총장, 김창범 사장 등 양 기관 관계자 10여 명이 참석한 가운데 ‘KAIST-한화케미칼 미래기술연구소’설립을 위한 협약을 체결했다.
‘미래연구소’는 내년부터 5년 간 ▲ 차세대 석유화학 물질 원천기술 개발 및 제조기술 개발 ▲ 혁신적 에너지 저감이 가능한 고순도 정제 공정개발 등 사업성이 높고 글로벌 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 기술개발에 중점을 둘 계획이다.
연구진으로는 네이처 바이오테크놀러지(Nature Biotechnology)가 발표한 2014년 세계 최고 응용생명과학자 20인에 선정된 이상엽 특훈교수, ‘2015 세계화학대회’에서 여성학자상을 받은 이현주 교수 등 KAIST 생명화학공학과 주요 교수들이 참여한다.
연구소가 개발한 신기술 특허권은 50:50 지분으로 KAIST와 한화케미칼이 공동으로 소유하고 상업적 생산이 시작되면 한화케미칼은 이익의 일부를 KAIST와 공유할 계획이다. 이밖에 5년 동안 연구과제를 수행하면서 총 15명의 KAIST 박사과정 학생을 산학장학생으로 선발해 장학금을 지원하기로 했다.
양 기관은 이번 연구소 설립이 국내 석유화학 업계의 경쟁력을 높일 수 있는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.
범용중심의 국내 석유화학 산업이 저유가, 셰일가스 개발, 글로벌 경기 침체 등 다양한 대외 리스크를 극복하기 위해서는 미래형 원천기술 확보가 중요하기 때문이다.
연구책임자인 이상엽 KAIST 특훈교수는 “한화케미칼과 협력을 바탕으로 KAIST의 우수한 R&D 역량을 집중해 글로벌 경쟁력이 있는 독보적인 기술을 개발하겠다”라고 말했다.
김창범 한화케미칼 사장은 “일반적인 산학협력을 벗어나 공동으로 연구소를 운영하는 모델이라는데 의의가 있으며, 상호간 기술 공유를 통해 혁신적인 성과 창출로 산학협력의 새로운 이정표를 세울 것”이라고 강조했다.
한화케미칼 중앙연구소는 1979년 대덕특구 내에 설립되었으며 석유화학뿐만 아니라 태양광, 탄소나노 분야 등 한화그룹의 신성장 동력의 산실로 신제품 및 신기술 개발을 이끌어 가고 있다. 끝.
2015.11.01 조회수 10031 -
바이오부탄올 핵심생산효소 구조 및 특성 규명
이 상 엽 특훈교수
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 교수 연구팀이 경북대학교 김경진 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 친환경 차세대 에너지인 바이오부탄올의 핵심 생산 효소인 싸이올레이즈(Thiolase)의 구조 및 특성을 규명했다.
연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 9월 22일자 온라인 판에 게재됐다.
바이오부탄올은 바이오연료로 이미 사용되고 있는 바이오에탄올을 능가할 수 있는 친환경 차세대 수송용 바이오연료로 각광받고 있다.
바이오부탄올의 에너지 밀도는 리터당 29.2MJ(메가줄)로 바이오에탄올(19.6MJ)보다 48% 이상 높고 휘발유(32MJ)와 큰 차이가 없다. 또한 폐목재, 볏짚, 잉여 사탕수수, 해조류 등 비식용 바이오매스에서 추출하기 때문에 식량파동 등에서도 자유롭다.
바이오부탄올의 가장 큰 장점은 휘발유와 비교했을 때 공기연료비, 기화열, 옥탄가 등 연료 성능이 비슷해 현재 자동차 등에 사용되고 있는 가솔린 엔진을 그대로 사용할 수 있다는 점이다.
바이오부탄올은 클로스트리듐이라는 미생물로부터 생산이 가능하지만 클로스트리듐의 주요 효소의 구조 및 기작 등에 대한 연구는 체계적으로 이뤄지지 못했다.
이 교수 연구팀은 이 미생물의 성능 향상을 위해 바이오부탄올 생합성에 필요한 주요 효소 중 하나인 싸이올레이즈의 3차원 입체구조를 포항방사광가속기를 이용해 규명했다.
이를 통해 일반적인 미생물의 효소에서는 발견되지 않고 클로스트리듐 내의 싸이올레이즈에서만 관찰되는 산화-환원 스위치 구조를 발견했다.
또한 가상세포모델 등을 활용한 시스템대사공학 기법을 활용해 이 싸이올레이즈가 실제 미생물 내에서 산화-환원의 스위치로 작동한다는 것을 증명했다.
연구팀은 밝혀낸 싸이올레이즈 구조의 원천기술을 활용해 활성이 향상된 돌연변이 효소를 설계했다. 그리고 이를 이용해 바이오부탄올 생산 미생물의 대사회로를 조작해 바이오부탄올 생합성이 향상되는 결과를 얻었다.
이상엽 교수는 “바이오부탄올 생합성 대사회로에서 가장 중요한 효소의 구조와 작용 기작을 세계 최초로 밝혔다”며 “싸이올레이즈 관련 원천기술을 활용해 바이오부탄올을 더욱 경제적으로 생산할 수 있는 대사회로 구축에 응용하겠다”고 말했다.
김상우, 장유신, 하성철 박사가 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 기후변화대응기술개발사업 및 글로벌프런티어 차세대바이오매스사업단 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림 1. 바이오부탄올 생산 효소(thiolase)의 구조 및 산화-환원 스위치 작용기작
그림 2. 바이오부탄올 생산을 위한 포도당 대사회로에서 바이오부탄올 생산 효소(thiolase)의 산화-환원 스위치 작용기작
2015.09.22 조회수 11749 -
이상엽 특훈교수, 아시아 생물정보학회 연합체 회장으로 추대
-2011년 아시아 생물정보학회연합학회 대표로 활동 예정-
생명화학공학과 이상엽(45, 생명과학기술대학 학장, 바이오융합연구소 공동소장, LG화학 석좌교수)특훈교수가 지난 15일 일본 요꼬하마에서 열린 아시아 생물정보학회 연합체(Association of Asian Societies for Bioinformatics; AASBi)이사회에서 2011년 회장으로 추대됐다.
이 교수는 2010년 연합체 부회장직을 수행하게 되며, 2011년 회장으로서 1년간 아시아 생물정보 학회연합체를 대표하게 된다.
아시아 생물정보학회 연합체는 2002년 한국 생물정보시스템생물학회 (예전의 한국생물정보학회), 일본 생물정보학회, 싱가폴 의학생물정보연합회, 호주 생물정보학회, 대만 생물정보학회, 그리고 최근 중국 생물정보학회의 대표가 모여 만든 학회연합체다. 연합체 이사회는 연합체 창립이사(founding board member)들과 각국의 회장단으로 구성되어 있다.
이 교수는 “아시아연합학회의 회장이라는 중책을 맡게 되어 어깨가 무겁지만, 이러한 활동을 통하여 우리나라와 아시아의 훌륭한 생물정보-시스템생물학 연구역량이 세계적으로 잘 알려지고, 한 단계 더 도약하는데 기여하고 싶다.”고 소감을 밝혔다.
이 교수는 지난 13일부터 16일까지 일본 요꼬하마에서 개최된 아시아 생물정보학회연합체의 공식 학술대회인 GIW(Genome Informatics Workshop)의 공동 프로그램위원장으로 참여했으며, ‘시스템생명공학’이란 주제로 개회 기조강연(Opening keynote lecture)을 하기도 했다. 올해로 20주년을 맞은 GIW는 세계에서 가장 오래된 생물정보학 국제학술대회다.
2009.12.22 조회수 13835 -
생명과학기술대학, 하버드대 뇌과학센터와 연구협력 양해각서 체결
우리대학 생명과학기술대학은 미국 하버드대학교 뇌과학센터와 뇌연구분야 공동연구, 연구원 교류를 포함하는 양해각서를 최근 체결했다고 20일 밝혔다.
세계적으로 뇌연구를 주도하는 하버드대학교 뇌과학센터(소장 케네스 블럼( Kenneth Blum))와 체결한 양해각서에는 연구협력, 교수, 연구원, 학생의 교환, 연구 인프라와 연구재료 공동 활용, 국제적인 연구과제의 공동수주 등에 관한 협력을 담고 있다.
양해각서를 체결한 이상엽 KAIST 생명과학기술대학장은 “양기관은 이번 양해각서 체결이 세계 선두권의 뇌연구팀들이 힘을 합쳐 뇌과학 및 뇌공학 연구에서 큰 진전을 이룰 것으로 기대하고 있다.”라고 밝혔다.
창의적 융합연구가 강한 KAIST 생명과학기술대학은 바이오 및 뇌공학과와 생명과학과를 중심으로 뇌과학 및 뇌공학 연구분야에서 탁월한 연구성과를 내고 있다.
KAIST는 이번에 체결된 하버드대학교 뇌과학센터와의 협력 이외에도 일본 RIKEN 뇌연구소, 미국 에모리대학, 독일 막스플랑크연구소 등과의 협력도 진행중이다.
KAIST는 이러한 전세계 뇌연구 네트워크에 더하여 서울아산병원, 한국생명공학연구원, 한국표준과학연구원, SK 주식회사 등 이미 가동중인 국내 유수기관과의 협력연구가 가시화되면서 상호 보완 구도의 뇌융합연구를 선도할 수 있게 되었다.
2009.07.21 조회수 17247