고부가 터펜류 카로티노이드계 천연화합물의 생산을 위한 고도화된 벼와 콩 플랫폼 개발

본 과제는 벼와 콩을 이용해 건강·화장품·의약품 등에 활용되는 아스타잔틴과 레티노이드(비타민A)를 많이 생산하는 식물과 식물세포주를 개발하는 연구임. 연구 목표는 합성생물학 기반 기술로 벼와 콩의 대사 경로를 재설계하고, 아스타잔틴과 레티노이드 고함량 생산 플랫폼 및 GW바이오 소재화 기반을 구축하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 유전자합성, 기관 특이적 발현, 다중유전자 집적, 유전체편집, 염기교정, AI 기반 단백질 구조 예측, 멀티-오믹스 빅데이타 분석, 머신러닝을 활용한 벼·콩 형질전환체와 벼 세포주 개발임. 또한 HPLC, UPLC-MS/MS, GC-TOFMS 분석 플랫폼 구축과 세포 배양 조건 최적화, 대사 흐름 예측 및 검증을 추진함. 기대 효과는 고부가 바이오 소재의 국산화와 수입대체, 기능성 종자 및 식물세포 기반 생산기술 확보, 글로벌 종자·화이트바이오 시장 진출, 국내 식물 합성생물학 원천기술 및 전문인력 강화임.