한국연구재단 기초연구사업 R&D BRIEF

비천연아미노산을 이용한 새로운 단백질공학 기술

비천연단백질공학 기술

20개의 표준아미노산의 제한된 화학구조를 뛰어넘는 새로운 기능기를 갖는

비천연아미노산을 이용하여 단백질을 재설계하고

기술적 관점에서 새로운 공학 학문을 말합니다.

최근에 유전자 코드를 재프로그래밍하는 기술이 크게 발전하여,

20개의 표준아미노산에 제한되지 않고, 미생물 자체를 이용하여

실험실에서 다양한 비천연아미노산을 단백질 내에 도입하는 기술을 발전시켜왔습니다.

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이는 크게 전기-특이적 도입법과 위치-특이적 도입법으로 나눌 수 있습니다.

비천연단백질공학기술은 왜 중요할까?

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전통적인 단백질공학과 달리 다양한 새로운 기능기를 갖는 비천연아미노산을 추가적으로 이용하여

레고의 조립과 같이 레고 블록의 다양성이 증가할수록 풍부한 디테일로 더 자유롭게 원하는 모델을 만들 수 있는 것과 같이

전통적인 단백질공학의 한계를 뛰어넘는 방법론을 제시합니다.

비천연단백질공학은

효소의 활성, 안정성, 위치특이성, 광학선택성 등을 향상시키는 것은 물론

단백질의 방향성 고정화가 가능하기 때문에 차세대 단백질공학의 도구로 대두되고 있습니다.

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또한, 외부 화학 자극에 반응하는 비천연아미노산을 효소와 같은

특정 기능성 단백질의 핵심 잔기에 도입하면 외부 신호 감응성 생체 재료를 개발할 수 있습니다.

비천연아미노산의 주요 연구 결과

비천연아미노산의 도입과 화학적 개질을 통한 효소반응의 최신연구

금속결합할 수 있는 비천연아미노산 도입된 녹색형광단백질을 이용한 선택적이고 민감하여 가역적인 바이오센서 개발

알부민의 위치선택적 결합으로 약효 지속되는 단백질 치료제 개발

유전코드 확장기술을 이용한 단백질 조립체 합성

알부민의 결합으로 당뇨 치료용 펩타이드의 약효 지능성 크게 증대

비천연아미노산을 능동 수송하는 시스템 구축

단백질 안정성에 기반한 비천연단백질 개량 기술 개발

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출처 : 한국연구재단

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