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방선균 천연물 생합성 유전자군 기반 이종발현 및 활성물질 발굴 연구

Heterologous expression and discovery of actinomycete natural product biosynthetic gene clusters

연구 내용

방선균 유래 천연물 생합성 유전자군을 유전체 마이닝과 BAC 기반 이종발현으로 재구성하여 항진균 및 항바이러스 활성 천연물 생산 플랫폼을 구현하는 연구

방선균 Streptomyces에서 유래하는 천연물 생합성 유전자군(BGC)을 대상으로 유전체 마이닝과 서열 기반 후보군 선정을 수행합니다. 특히 거대 BGC의 경우 BAC cloning과 셔틀 벡터 시스템을 활용하여 이종숙주에서 발현이 가능하도록 재구성합니다. 또한 후보 물질의 생산성 및 활성 검증을 위해 발현 산물의 생물학적 스크리닝과 유전자 기능 확인을 병행합니다. 이 과정에서 항진균성 폴리엔 마크로라이드 및 항균성 2차대사체 등 생리활성 물질의 생산 전략을 축적하는 점이 차별성입니다.

관련 연구 성과

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5편

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1건

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 방선균 유래 BGC의 탐색과 후보군 선정을 위해 유전체 정보 기반 발굴 전략을 정립하고, 비교적 작은 유전자군부터 기능 확인 가능한 발현 체계를 구축했습니다. 이후 거대 BGCome을 대상으로 BAC 단위 클로닝과 인공세포공장 형태의 이종숙주 발현 설계를 확장하여, titer 개선과 활성 스크리닝의 처리량을 높였습니다. 최근에는 새로 분리한 Streptomyces 균주에 대한 항진균 활성 기반 선별과 BGC 동정/검증을 결합하고, 생산성 향상을 위한 유전체 분석 및 공정 최적화를 수행하는 흐름으로 발전했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 거대 BGCome 발현 플랫폼
  • 항진균 활성 후보 스크리닝
  • 항생·항바이오필름 소재 후보 발굴
  • 유전체 마이닝 기반 신천연물 탐색
  • 셔틀 벡터 기반 이종숙주 구축
  • BGC 기능 검증용 발현 라이브러리
  • 배양 공정 조건 최적화 모듈
  • LC/MS 기반 생산물 동정 및 정량
  • 생합성 경로 조절 유전자 설계
  • 천연물 유래 항바이러스 후보 평가

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