[뉴스웍스=문병도 기자] 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 나일론-5의 단량체인 발레로락탐을 생산하는 미생물 균주 개발에 성공했다.

발레로락탐은 나일론-5 및 나일론 6,5의 중요한 단량체다. 

나일론-5와 나일론 6,5는 나일론의 일종으로, 나일론-5는 탄소 5개짜리 단량체로 이루어진 고분자, 나일론 6,5는 탄소 6개와 5개짜리의 두 가지 단량체로 이루어진 고분자를 말한다. 단량체란 이러한 고분자를 만드는 재료이며, 단량체들을 서로 연결해 고분자를 합성한다. 

화학적으로 발레로락탐을 생산하면 극한 반응조건이 필요하고 유해 폐기물이 생성된다.

KAIST 이상엽 특훈교수 연구팀은 대사공학을 이용해 아미노산 생산에 주로 사용되는 세균의 일종인 코리네박테리움에 발레로락탐 생산 합성 대사회로를 구축했다. 바이오매스인 포도당을 탄소원으로 사용해 고부가가치의 발레로락탐을 생산하는 미생물 균주를 개발했다.

연구를 통해 미생물의 발레로락탐 생산능을 향상시키고 개발한 균주에 추가로 부산물 제거를 위한 시스템 대사공학 전략을 도입했다. 주요 부산물 생산에 관여하는 유전자를 제거하고, 유전자 스크리닝을 통해 부산물이자 전구체인 5-아미노발레르산을 발라로락탐으로 전환시켜서 부산물 생성을 줄이는데 성공했다. 연구 결과는 국제 학술지인 '대사공학지'에 지난달 12일 게재됐다.