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[독자투고] 재조합 당단백질 생산을 위한 식물시스템의 장점
심준수 2011-06-16 6062
재조합 당단백질 생산을 위한 식물시스템의 장점

식물은 엽록체를 가지고 있어 빛에너지를 이용해 대기 중의 이산화탄소와 뿌리에서 흡수한 수분으로부터 포도당을 생성해낸다. 또 자체능력으로 단백질들을 다량 합성해낼 수 있기 때문에 기존 다른 시스템에 비해 낮은 비용으로 유용한 단백질들을 생산할 수 있는 이상적인 시스템이다.
세균 등을 활용한 미생물 시스템의 경우에는 재조합 단백질들을 쉽게 대량생산할 수 있는 장점이 있지만 단백질의 적절한 접힘(folding), 이황화결합(disulfide bond)의 형성 및 당화(glycosylation)과정 등 단백질 합성 후 변형과정(post-translational modification)이 일어나지 않는 문제가 있어 당단백질의 생산에는 적합하지 않다. 비록 유전공학적인 방법에 의해 개량된 포유동물 세포배양 시스템의 경우 인체 내에 존재하는 형태와 가장 가까운 당단백질을 생산할 수 있는 방법이지만 세포배양을 위한 포유동물 유래의 각종 호르몬, 생장조절물질 및 배지 등의 사용과 대량생산을 위한 설비확충에 많은 비용이 드는 문제점을 가지고 있고, 인체에 감염할 수 있는 바이러스나 프리온 단백질 등의 위험을 내재하고 있다. 반면에 분자농업을 활용한 재조합 단백질의 생산은 포유동물 세포배양, 세균 및 효모 배양 시스템에서 존재할 수 있는 각종 오염원들의 감염 위험이 적어 안전성이 높고, 폐기물 또한 다른 시스템들에 비해 친환경적이므로 환경오염의 문제도 해결할 수 있다.
식물들의 경우 과거부터 현재까지 전해져온 재배, 수확과 관련된 경험 및 체계가 이미 잘 구축되어 있고, 대량생산을 위한 비용이 설비투자가 필요한 동물이나 미생물 시스템에 비해 적게 필요하므로 보다 경제적인 장점이 있다. 또한 식물체 조직 내 특정 부위에 재조합 단백질의 발현을 집적시킴으로서 추출 및 정제를 쉽게 하고, 저장성을 향상시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.

농촌진흥청 국립농업과학원 기능성물질개발과 심준수
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