[왓처데일리] 국내 연구진이 에이즈, 간질, 항암제 등 다양한 의약품의 핵심원료로 사용되는 비천연 아미노산을 효소를 이용하여 기존보다 품질은 향상시키면서도 비용을 훨씬 줄일 수 있는 공정 기술을 개발하였다.

이번 연구를 통해 지금까지 전량 해외에서 수입하고 있는 고가의 비천연 아미노산(연 500억원)을 대체할 뿐 아니라, 국내 기업이 해외 시장(3조원 규모)으로 진출할 수 있는 교두보를 마련했다.

이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업 ‘차세대바이오매스연구단(양지원 단장)’의 지원을 받아 연세대학교 생명공학과 신종식 교수팀이 수행하였으며, 응용화학 분야의 세계적 권위지인 Advanced Synthesis & Catalysis 11월호(11월 24일) 표지 논문으로 선정되었다.

생명체를 구성하는 단백질의 구성요성인 아미노산은 생산방법에 따라 식품이나 동물사료에 쓰이는 저가의 천연 아미노산과 의약품이나 건강식품 등 인체에 활용되는 고가의 비천연 아미노산으로 구분된다.

대장균 등을 이용하여 생산하는 천연 아미노산은 대량생산 기술을 갖춘 세계적 수준의 국내기업들이 있는 반면, 정밀화학 공정을 필요로 하는 비천연 아미노산은 의약품 핵심원료로 쓰이는 산업적 중요성에도 불구하고 국내 생산기술이 부재하여 독일과 일본 등에서 전량 수입하고 있다.

이번에 연구진이 개발한 비천연 아미노산 생산 기술은 저가의 라세믹 화합물에 효소(트랜스아미나제)를 촉매로 사용하여 아미노산을 생산하였으며, 기존 해외 기술보다 고품질·저비용·자연친화적인 기술이다.

기존 해외 기업이 보유한 아미노산 생산 기술은 유기촉매나 산화효소를 사용하기 때문에 아미노산의 순도가 낮을 뿐 아니라 유독한 부산물이 생성되는 문제점이 있었으나, 이번 개발된 기술은 트랜스아미나제를 촉매로 사용함으로써 높은 아미노산 순도(99% 이상)에도 불구하고 유독물질의 발생이 없는 친환경적인 공정 기술이다.

더 나아가 연구팀은 이번 기술을 활용해 L-터트류신(에이즈치료제,항암제), L-호모알라닌(간질, 결핵 치료제), L-노르발린(고혈압 치료제), D-알라닌(항암제), D-세린(인지향상약물), D-글루타메이트(장질환 치료제) 등 각종 의약품의 핵심원료로 쓰이는 다양한 아미노산을 성공적으로 생산하였다.

신종식 교수는 “국내에는 바이오공정을 이용한 고부가가치 화학 제품 생산기술이 매우 취약한 편이다. 이번 연구는 기존 특허와 차별되는 원천기술로서 향후 국내 바이오화학업체가 가격경쟁력을 갖춘 고품질의 비천연 아미노산을 생산하여 국내외 시장을 개척하는데 크게 기여할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.