대사공학 기반 안트라닐레이트(anthranilate) 고생산 세포공장 연구

Metabolic engineering of microbial cell factories for anthranilate over-production

연구 내용

CRISPR 기반 유전체 공학과 대사경로 제어를 통해 시키메이트 경로 유래 안트라닐레이트를 고생산하는 미생물 세포공장 전략을 구현하는 연구

시킴산(shikimate) 경로 대사체를 중심으로 chorismate 축적 및 anthranilate 생합성 병목을 분석하고, 유전자 수준에서 경로 흐름을 재배치하는 방식으로 세포공장을 설계합니다. Corynebacterium 또는 Escherichia coli 기반으로 CRISPR-driven genome engineering을 적용하여 shikimate 관련 경로의 조절 지점을 편집하고, 세포 대사 균형과 발현 효율을 함께 고려합니다. 또한 배양 조건 최적화와 fed-batch 운영을 통해 생산성을 확보하고, 최종적으로 제품화 가능한 안트라닐레이트 생산 공정의 기반 기술을 구축합니다.

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연구 흐름

초기에는 시킴산 경로 메타볼릭 플럭스가 anthranilate 축적에 미치는 영향을 정리하고, 주요 효소 및 조절 유전자를 중심으로 유전공학 설계를 수행했습니다. 이후 CRISPR 기반 유전체 공학으로 Corynebacterium 또는 E. coli 세포공장을 정밀하게 구성하여, chorismate- 및 anthranilate-축적 특성을 개선하는 방향으로 심화되었습니다. 최근에는 배지 조성 및 fed-batch 배양 전략을 조합해 생산량을 높이고, 안트라닐레이트의 기능 적용을 전제로 산업적 활용 가능성을 특허로 확장하는 흐름을 보였습니다.

활용 가능성

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

안트라닐레이트 발효 기반 생산
시킴산 경로 대사플럭스 제어
CRISPR 기반 세포공장 구축
fed-batch 배양 공정 설계
고생산 재조합 E. coli 균주 활용
chorismate 기반 방향족 전구체 확보
아로마틱 building block 공급
배양 지표 기반 공정 제어
기능성 성분 제조용 합성 경로
화장품·바이오 소재용 전구체 생산