ㅇ 합성생물학의 광범위한 분야에서 세포의 기능을 모듈화할 수 있는 A3 전문가 그룹이 공동으로 “세포와 유사한 기능을 수행하는 인공 세포”를 합성하기 위하여, 최종적으로 “스스로 에너지를 생산하고”, “필요한 물질을 합성하고 활용하여”, “다음세대의 세포로 분열해 낼 수 있는”, 자가 동력 인공세포의 다중 주기 재생산 (Multi-cycle Reproduc...

BioHybrid 1. ECM-결합조직 : 세포간, 조직간 ECM 환경 결합조직/근육조직의 제작 기술 - 복합 ECM기반 3차원 결합조직 biohybrid 기술 확보 - Stem cell-derived 인공 근육 조직 biohybrid 기술 연구 Biohybrid 2. Microenvironment : 이종 세포 적층형 다층 조직 구현 기술 - antagonistic 조직 적층 기술 확보 - hierarchical 점증적 조직 적층 기술 확보 Biohybrid 3 Artificial Heart : 구조적 이방성 배향을 이용한 기능성 인공 장기 기술 - 하이드로젤과 fiber 복합체 배향을 이용한 3D 세포배양 - d-ECM을 복합한 조직유사 스케폴드 3D 세포 배양 Commercialization : ECM제어된 적층형 바이오잉크 제작 기술의 공동사업화

본 과제는 스트레스 대응 생명현상 분야에서 깊이 있는 이해와 인접 분야 소통을 함께 키우는 상호연계(Association)형 과학인재 양성 연구임. 연구 목표는 Quality(정성 지표 중심), Integration(기초-응용 통합), Communication(유닛·학과·국내외 소통) 기반 인재 확보에 있음. 핵심 연구 내용은 “스트레스 대응 생체분자기능”을 중심으로 제 1 유닛 환경 스트레스 대응, 제 2 유닛 유전적 스트레스 대응(유전자 손상, 암 발전/전), 제 3 유닛 생물 상호작용 스트레스 대응(미생물-숙주) 상호연계 연구 추진임. 기대 효과는 국제 경쟁력, 산학협력·특허 기술이전, 신학문 융합 및 차세대 BT산업 경쟁력 강화로 이어짐.

본 연구는 3차년도에 걸쳐 수행 될 것이며, 1차년도에는 다양한 헬리오 로돕신과 헬리오 로돕신의 하위 조절 단백질 8종류에 대한 클로닝을 최우선으로 진행하려 함. 이렇게 클로닝이 된 벡터를 이용, 대장균에서 다양한 헬리오 로돕신과 상호작용 단백질을 대량 발현을 수행. 대량 발현 이후 단백질 정제를 통해 얻어낸 헬리오 로돕신들의 광화학적 특성을 분석하고, 헬리오 로돕신의 하위 조절 단백질과의 결합을 분석하려 함. 2차년도에는 하위조절 단백질과의 결합을 보다 다양한 방법(Native gel electrophoresis와 ITC(Isothermal Titration Calorimetry) analysis)을 통해 단백질-단백질의 상호작용 분석을 통해 새로운 미생물 광 수용체인 헬리오 로돕신과 하위 조절 단백질간의 상호작용 시스템을 성립하려 함. 3차년도에는 목표 단백질들의 생체 내 기능을 규명하기 위해 in vitro 에서의 단백질 활성을 실험을 통해 확인하고, in vivo에서 각 목표 단백질들을 발현하여 단백질-단백질 상호작용을 확인. 각 단백질들의 상호작용을 결과로 헬리오 로돕신과 하위 조절 단백질의 생체 내 네트워크 연구를 수행하여 새로운 타입의 광 수용체인 헬리오 로돕신과 하위 단백질의 조절 매커니즘에 대한 모델을 제시하려 함.