[뉴스웍스=문병도 기자] 이상엽 한국과학기술원(KAIST)는 생명화학공학과  특훈교수 연구팀과 김경진 경북대학교 교수 연구팀이 세계 최고의 효율을 지닌 숙신산 생산 균주를 개발하는데 성공했다. 

미생물 배양에 의한 숙신산 생산을 통해 이산화탄소의 저감에 기여한다. 숙신산은 탄소 4개로 구성된 다이카복실산인데 대사과정에 있어 숙신산 한 분자를 생산할 때 이산화탄소 한 분자를 소모한다.

연구팀은 숙신산 전환에 핵심역할을 하는 효소의 구조를 밝히는 한편 단백질 공학을 통해 효소 성능을 개선했으며, 이를 전체 대사회로 최적화에 연계시키는 시스템 대사공학을 수행했다. 

포도당, 글리세롤, 이산화탄소를 원료로 리터당 134g의 높은 농도로 숙신산을 생산하고 경제와 가장 밀접하게 연관되는 생산성이 시간당·리터당 21g에 달하는 등 매우 효율적인 공정을 개발했는데 이는 세계 최고의 효율성을 지닌 숙신산 생산 공정으로 평가를 받고 있다. 

지금까지는 일반적으로 시간당·리터당 1~3g이 최고 수준이었다.

이상엽 특훈교수는 “이번에 개발한 미생물 기반 바이오 숙신산 대량 생산 기술은 화학산업의 플랫폼 화학물질로 사용될 수 있는 숙신산을 보다 더 효율적으로 생산할 수 있기 때문에 환경친화적인 바이오화학 산업으로의 전환에 기여할 것”이라고 설명했다. 

과학기술정보통신부가 지원하는 ‘C1 가스 리파이너리 사업’ 및 ‘바이오리파이너리를 위한 시스템대사공학 원천기술개발 과제’의 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지‘네이쳐 커뮤니케이션’ 지난달 23일 온라인 판에 게재됐다.