한국화학연구원의 세포생물공학 및 대사공학 실험실은 2016년 3월 울산에 바이오화학실용화센터의 개소와 함께 새롭게 시작된 연구실입니다. 한 해를 미처 채우지 못한 짧은 시간동안 1인 연구책임자이자 연구원으로 시작한 오롯한 1인 연구실에서 현재는 2명의 연구원들이 차례로 식구로 들어와 열심히 연구하는 어엿한 연구실의 모습을 갖춰 가고 있는 중입니다(그림 1).

그림 1. 세포생물공학 및 대사공학 실험실

세포생물공학 및 대사공학 실험실에서는...
“유전체 조작 미생물 개발, 대사공학, 바이오 플라스틱·바이오 연료·차세대 의약품 등 고부가가치 바이오 물질 생산”

2010년, 신의 영역을 침범할 수 있다는 우려를 낳으며 뜨거운 논란이 되었던 인공 생명체(세포)의 합성에대한 연구 결과를 많이 들어보셨을 거라 생각합니다. 아마도 최근까지 합성생물학(synthetic biology) 분야에서 가장 큰 논란이 되었던 연구 결과 중 하나가 아니었을까 싶습니다. 반도체 소자의 조립을 통해서 다양한 전자제품이 생산되듯, 생명체도 이와 같이 표준화된 생물학적 부품이 조립된 결과물로 단순화하고 해체시킨생각의 전환이 인공 생명체의 합성을 가능하게 한 것입니다. 이러한 발상의 전환과 함께 합성생물학과 대사공학(metabolic engineering) 분야의 획기적인 기술 발전으로 다양한 종류와 기능의 생물학적 부품들을 인위적으로 다양하게 조립함으로써, 기존의 생명체가 가지고 있지 않은 새로운 기능, 고성능, 고효율의 목적 지향의 생물학적 시스템과 생명체를 개발하는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행 중입니다(그림 2).

그림 2. 새로운 생명체를 제작하는 합성생물학

그 중에서도 미생물은 전 세계적으로 환경 문제와 자원고갈에 대한 우려가 급증하고 있는 현 시대의 난제를 해결할 수 있는 친환경적이고 재생 가능한 생산 시스템으로 관심을 받고 있습니다. 특히 바이오에너지, 의약품 등을 생산하기 위한 해결키를 미생물에서 찾으려는 연구가 활발합니다.
저희 세포생물공학 및 대사공학 실험실에서도 합성생물학과 대사공학을 기반으로 한 인공생명체, 특히 미생물 세포공장(microbial cell factory) 개발에 역점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 미생물 세포 공장구축을 위해 미생물 중에서도 빵, 술 등 발효 식품에서 발달된 효모에서 대사공학기술을 이용하여 biomaterial, biochemical, biofuel,biopharmaceutical 등과 같이 고부가가치의 유용 물질을 고효율·대량생산하기 위한 시스템 개발 및 최적화 연구를 수행하고 있습니다(그림 3).

그림 3. 세포생물공학 및 대사공학 실험실의 연구 주제

구체적으로, 유용 바이오 물질을 생산하는 데 필요한 대사경로(metabolic pathway)를 설계하고 유전자 과발현(gene overexpression), 유전자 제거(gene knock-out), 또는 유전자 제어(gene regulation)와 같은 유전공학기술(genetic engineering)을 이용하여 대사경로를 재설계·최적화한 미생물 세포 공장을 개발하고 있습니다. 특히 생체기능 활성소재, 화장품, 의약품 등 다양한 응용처를 가지는 고부가가치 바이오 물질인 Terpene계 천연 화합물을 대량생산할 수 있는 효모 세포 공장 개발에 주력하고 있습니다.

우리 실험실은 OOO이다.
1년이 채 되지 않은 짧은 시간이지만 그동안 실험실 생활을 하면서 연구원들이 느낀 우리 실험실의 한줄 평은...
연구원 A-1. 우리 실험실은 다이아몬드 원석이다.
: 자체로도 값어치가 있지만 가공을 통해 더욱 업그레이드될 수 있기 때문이다.
A-2. 우리 실험실은 확성기이다.
: 한 사람의 작은 가능성을 크게 증폭시켜준다.
연구원 B. 우리 실험실은 학습지 같다.
: 매주 찾아오시는 선생님을 통해 지식이 늘어가는 것처럼 흥미있는 분야에 대한 지식이 꾸준히 늘기 때문이다.

새로운 연구원을 모집하고 있습니다.
작년 3월에 한국화학연구원의 바이오화학실용화센터가 울산에서 문을 열었습니다. 이제 첫걸음을 시작한 연구실이라 연구실의 분위기도 구성원도 새로이 채워가고 있는 중입니다. 저희 연구실의 새로운 식구가 되어주실 연구원분들을 언제나 환영하며 기다리고 있습니다. 언제든 똑! 똑! 똑! 문을 두드려주세요.

연구소의 위치와 연락처
울산광역시 중구 종가로 406-30 한국화학연구원 바이오화학실용화센터 (052) 241-6325