젖소 치료제·돼지 백신 10배 더 생산하고 비용은 ⅔

잔류가능성 없는 항생제 대체 치료제 및 고효율 백신 대량생산기술 개발

 

 

 

주 요 내 용 》

 

 

 

◈ (개발자) 건국대 박찬규 교수 연구팀

◈ (과제명) 항균 및 세균독소 펩타이드 고효율 생산기술의 적용을 통한 항생제 대체 치료제 및 고효율 백신 생산기술의 개발(’16-‘19)

◈ (핵심기술) 펩타이드 대량 생산 기술(효율 10배 향상, 비용 ⅔로 절감)

◈ (활용현황) 치료제 및 백신 시제품 개발 등

 

농림축산식품부(장관 김현수)는 건국대학교 연구팀(이하 연구팀)이 가축 질병 제어에 기여할 수 있는 ｢천연물질 기반 항균 및 세균독소 펩타이드 대량생산기술｣ 개발하였다고 밝혔다.

 

 ❍ 그간에는 항균 및 세균독소 펩타이드의 생산비용이 높아 대량 생산이 어려웠고, 산업적으로 활용성 있는 유전공학 기술개발도 부족했으나 연구팀은 이러한 문제점을 해결하였다.

 

* 항균 펩타이드 : 위해세균으로부터 자신을 방어하기 위하여 동식물을 비롯한 대부분의 생명체들이 생산하는 면역 물질로, 기존 항생제에 내성이 있는 균에 대해서도 항균력이 뛰어나 항생제 내성 문제를 해결할 차세대 치료제로 주목받고 있음 * 세균독소 펩타이드 : 세균 감염 시 증상을 유발하는 물질로, 이 물질을 만들어내는 세균과 그로 인한 질병이 문제가 되었으나, 관련 백신은 없거나 효능이 낮아 기술개발이 필요한 상황이었음

 

 연구팀이 펩타이드 생산에 있어 획기적인 성과를 거둘 수 있었던 것은 생명공학적으로 변형된 녹색형광단백질*과 증식 속도가 빠른 대장균을 이용한 데 있다.

    * 생체 내에서 녹색 빛을 내어 단백질들이 생체 내에서 어떻게 작용하는지 관찰할 수 있도록 하는 단백질

 

 ❍ 연구팀은 펩타이드와 녹색형광단백질을 결합한 물질을 대장균에 삽입하여 펩타이드 대량 생산에 성공하였으며, 실험실(Flask) 수준의 발현·정제기술을 발효조(Bioreactor) 수준에서도 적용할 수 있도록 하여 산업적 활용 가능성을 높였는데,

 

 ❍ 자체 개발한 기술을 적용했을 때 기존 대비 10배의 생산효율*을 보였고 비용도 약 33% 절감**할 수 있었다고 밝혔다.

    * (기존) 13mg(10 ∼ 15mg) 생산(실험실) → (개선) 149mg 생산(발효조)

    ** (기존) 1g 당 283만원 → (개선) 1g 당 190만원

 

 

 

 연구팀은 국내뿐 아니라 국제 특허(미국, 유럽, 중국)도 출원하는 등 높은 수준의 연구성과를 얻었고, 이를 인정받아 2020년 국가연구개발사업 우수성과 100선에 선정되었다.

 

 ❍ 연구팀은 개발한 기술을 활용해 젖소 유방염 치료 연고 시제품을 개발하였고, 대량 생산을 위한 생산시설·설비가 구축되고 있으며, 돼지 부종병 및 흉막폐렴 백신 시제품도 개발하였다.

 

 ❍ 연구팀은 이외에도 산업체에 90백만 원 규모의 기술이전 계약을 완료하는 등 연구성과의 우수성을 인정받고 있다.

 

 

 

천연물질 기반 항균 및 세균독소 펩타이드 대량생산기술 개요

 

 항균 및 세균독소 펩타이드의 산업화 규모 대량 생산 기술개발을 통한 지적 재산권 확보 및 산업체 기술이전

 ❍ 항균·세균독소 펩타이드 대량 생산을 위한 유전자 정보 확보 및 숙주 독성 펩타이드 발현·정제 생산기술 관련 지적 재산권(국내 2건, 국제 3건) 확보 및 산업체 기술이전(3건 완료)

 

 

 산업화가 가능한 항균 및 세균독소 펩타이드(총 15종) 발굴

 ❍ 유전체 정보 및 생물정보학 분석 기술을 이용한 신규 항균·세균독소 펩타이드 발굴(특허출원 7건, 등록 2건)

 

 

 항균 및 세균독소 펩타이드 기반 젖소 유방염 치료 연고 및 돼지 부종병·흉막폐렴 백신 개발

 ❍ 젖소 유방염 유발 관련 표준 균주와 농장 유래 의심 균주 패널을 이용한 최종 항균 펩타이드 발굴 후 유방염 치료 연고에 대한 효능 및 세포 독성을 포함한 안정성 평가 기술 확보, 유방염 치료 연고제 및 항균·세균독소 펩타이드 기반 고효율 돼지 부종병 및 흉막폐렴 백신 시제품 개발