효모 세포를 이용한 획기적/저렴한 질병 치유
- 글쓴이
- SIMON
- 등록일
- 2003-09-02 00:46
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Nature Online, 8.29,2003. -
인간의 유전자를 효모 세포에 주입한 후 효모가 만들어내는 단백질을 이용해 인간의 질병을 치유하면 제약 업계 많은 공정을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 보여진다.
보건 의료 분야에서 인간의 생체를 구성하는 다양한 단백질들의 사용은 그 빈도가 급증하는 추세에 있다. 적혈구 생성촉진인자로 알려져 있는 에리스로포이에틴(erhthropoietin)이라는 단백질을 예로 들면, 암(cancer)이 유발된 후 시들해진 체내 적혈구를 보강해주는데 결정적 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 문제는 점액소 및 연골의 주성분으로 알려져 있는 당단백질, 즉 글라이코프로틴(glycoprotein)과 같은 경우, 질병 치료에 필수적인 당분자를 포함하게끔 유도하려면, 포유동물의 생체 세포로부터 직접 수확을 해야만 한다는 제약을 가지고 있다. 이렇게 포유 동물의 세포로부터 미세한 단백질을 추출해 내는 것이 시간, 비용, 그리고 인력 등의 면에서 많은 정력을 요구하기 때문에 효율이 떨어지고 고가라고 하는데.
미 북동부 뉴헴프셔주 하노버시에 위치한 다트머쓰 대학의 틸먼 거른그로스와 그의 동료 연구자들은 이 점에 착안, 효모 세포를 가지고 인간 생체의 당 분자(sugar molecules)를 하나의 단백질에 갖다 붙이는 아이디어를 생각해 냈다.
"효모 세포 안에다 사람의 유전자를 집어 넣고 나면, 효모가 대사를 통해 무언가 분비, 배출하는 중에 사람의 단백질도 생산되어 나올 것이라고 가정했죠."
포유 동물에 비하여 성장 및 분화의 속도도 매우 빠를 뿐 아니라 상대적으로 작업도 수월하기 때문에, 그의 작업이 성공적으로 응용된다면 실제 제약 부문에 적용될 경우 질병 치유에 필요한 인간의 단백질을 생산해 내는데 소요될 가격과 시간을 매우 절감시켜줄 것. 실제 당뇨병 환자들을 위한 인슐린의 경우, 다트머쓰 연구자들이 창안해 낸 방법을 적용해 효모 세포를 이용하여 생산되고 있는 실정.
유방암 치유를 위해 필요한 단백질인 헐셉틴(herceptin)과 같은 인간 항체들의 생산을 효모 세포를 가지고 할 날이 있을지 또 누가아나?
"이 발견은 사실 관련 분야의 엄청난 발전에 다름 아닙니다." 캘리포니아 주립 버클리 대학의 캐롤린 베르토지의 연구 결과에 대한 소감이다. 이번 다트머쓰 팀의 연구 결과는 그야말로 생물공학 부문의 스타 탄생 실험이라고 할 수 있습니다."
효모를 이용해 추출해 낸 단백질은 안전도에 있어서도 만점이라는 것. 효모의 경우 오로지 한가지 형태의 당단백질(glycoprotein)을 만드는 반면, 포유 동물의 세포는 일종의 "칵테일"과 같이 복합된 형태를 만든다고. 위스콘신 대 로라 키슬링의 얘기인 즉, 아무래도 짬뽕으로 된 혼합 부산물의 경우 예측불가능한 요소가 많이 포함되어 있다고 전하고 있다.
인간 생체 세포 내 효소는 설탕을 새로운 단백질에 갖다 붙인 후 불필요한 부분을 없앤 후 그위에 달라 붙는다. 효모는 서로 다른 종류의 설탕을 이들의 당당백질에 갖다 붙이기 때문에, 해당 당단백질 분자는 사람의 경우 통상 면역 반응을 발동시키는 시발이 된다. 박테리아의 경우 설탕을 전혀 덧붙이지 않는 것으로 알려져 있다.
인간의 생체에서 발견되는 글라이코프로틴과 흡사한 당단백질을 인위적으로 만들어 내기 위하여, 어떤 연구자들은 유전자 조작된 식물 또는 가축을 기르기도 하는데, 동물의 분비물이나 심지어 우유에서 원하는 단백질이 생산되어 나오는데 착안하는 등 다양한 방법이 시도되어 왔다. 다른 연구자의 경우, 인간의 유전자를 곤충 또는 박테리아 세포에 주입시켜 보기도 하여 고도의 화학 기술을 이용, 단백질을 합성하려는 시도를 하기도 했다.
이번 연구의 주연구자인 거른그로스는 GlycoFi라는 회사의 공동 창립자이기도한데, 효모 세포를 이용한 이번 방법을 이용하여 이윤을 남기기를 희망한다고. 이미 그의 연구팀은 유사한 종류의 다양한 효모 및 효소 연구등을 수행해 왔다고 한다.
References
Hamilton, S. R. et al. Production of complex human glycoproteins in yeast. Science, 301, 1244 - 1246 (2003).|Homepage|
Scieng 심준완 기자
인간의 유전자를 효모 세포에 주입한 후 효모가 만들어내는 단백질을 이용해 인간의 질병을 치유하면 제약 업계 많은 공정을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 보여진다.
보건 의료 분야에서 인간의 생체를 구성하는 다양한 단백질들의 사용은 그 빈도가 급증하는 추세에 있다. 적혈구 생성촉진인자로 알려져 있는 에리스로포이에틴(erhthropoietin)이라는 단백질을 예로 들면, 암(cancer)이 유발된 후 시들해진 체내 적혈구를 보강해주는데 결정적 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 문제는 점액소 및 연골의 주성분으로 알려져 있는 당단백질, 즉 글라이코프로틴(glycoprotein)과 같은 경우, 질병 치료에 필수적인 당분자를 포함하게끔 유도하려면, 포유동물의 생체 세포로부터 직접 수확을 해야만 한다는 제약을 가지고 있다. 이렇게 포유 동물의 세포로부터 미세한 단백질을 추출해 내는 것이 시간, 비용, 그리고 인력 등의 면에서 많은 정력을 요구하기 때문에 효율이 떨어지고 고가라고 하는데.
미 북동부 뉴헴프셔주 하노버시에 위치한 다트머쓰 대학의 틸먼 거른그로스와 그의 동료 연구자들은 이 점에 착안, 효모 세포를 가지고 인간 생체의 당 분자(sugar molecules)를 하나의 단백질에 갖다 붙이는 아이디어를 생각해 냈다.
"효모 세포 안에다 사람의 유전자를 집어 넣고 나면, 효모가 대사를 통해 무언가 분비, 배출하는 중에 사람의 단백질도 생산되어 나올 것이라고 가정했죠."
포유 동물에 비하여 성장 및 분화의 속도도 매우 빠를 뿐 아니라 상대적으로 작업도 수월하기 때문에, 그의 작업이 성공적으로 응용된다면 실제 제약 부문에 적용될 경우 질병 치유에 필요한 인간의 단백질을 생산해 내는데 소요될 가격과 시간을 매우 절감시켜줄 것. 실제 당뇨병 환자들을 위한 인슐린의 경우, 다트머쓰 연구자들이 창안해 낸 방법을 적용해 효모 세포를 이용하여 생산되고 있는 실정.
유방암 치유를 위해 필요한 단백질인 헐셉틴(herceptin)과 같은 인간 항체들의 생산을 효모 세포를 가지고 할 날이 있을지 또 누가아나?
"이 발견은 사실 관련 분야의 엄청난 발전에 다름 아닙니다." 캘리포니아 주립 버클리 대학의 캐롤린 베르토지의 연구 결과에 대한 소감이다. 이번 다트머쓰 팀의 연구 결과는 그야말로 생물공학 부문의 스타 탄생 실험이라고 할 수 있습니다."
효모를 이용해 추출해 낸 단백질은 안전도에 있어서도 만점이라는 것. 효모의 경우 오로지 한가지 형태의 당단백질(glycoprotein)을 만드는 반면, 포유 동물의 세포는 일종의 "칵테일"과 같이 복합된 형태를 만든다고. 위스콘신 대 로라 키슬링의 얘기인 즉, 아무래도 짬뽕으로 된 혼합 부산물의 경우 예측불가능한 요소가 많이 포함되어 있다고 전하고 있다.
인간 생체 세포 내 효소는 설탕을 새로운 단백질에 갖다 붙인 후 불필요한 부분을 없앤 후 그위에 달라 붙는다. 효모는 서로 다른 종류의 설탕을 이들의 당당백질에 갖다 붙이기 때문에, 해당 당단백질 분자는 사람의 경우 통상 면역 반응을 발동시키는 시발이 된다. 박테리아의 경우 설탕을 전혀 덧붙이지 않는 것으로 알려져 있다.
인간의 생체에서 발견되는 글라이코프로틴과 흡사한 당단백질을 인위적으로 만들어 내기 위하여, 어떤 연구자들은 유전자 조작된 식물 또는 가축을 기르기도 하는데, 동물의 분비물이나 심지어 우유에서 원하는 단백질이 생산되어 나오는데 착안하는 등 다양한 방법이 시도되어 왔다. 다른 연구자의 경우, 인간의 유전자를 곤충 또는 박테리아 세포에 주입시켜 보기도 하여 고도의 화학 기술을 이용, 단백질을 합성하려는 시도를 하기도 했다.
이번 연구의 주연구자인 거른그로스는 GlycoFi라는 회사의 공동 창립자이기도한데, 효모 세포를 이용한 이번 방법을 이용하여 이윤을 남기기를 희망한다고. 이미 그의 연구팀은 유사한 종류의 다양한 효모 및 효소 연구등을 수행해 왔다고 한다.
References
Hamilton, S. R. et al. Production of complex human glycoproteins in yeast. Science, 301, 1244 - 1246 (2003).|Homepage|
Scieng 심준완 기자
