| 초록 |
미생물(microorganism)은 다양한 구조와 다양한 생물 활성의 파생 대사 산물을 생산하고, 생물 합성 유전자 클러스터의 발굴과 이종 발현은 의약품 혁신과 생산량 증가에 필요한 전제 조건이다. 지난 20년 동안, 미생물에서 중요한 천연산물인 생물 합성 유전자 클러스터를 대량으로 발견하였다. 이미 발굴한 유전자 클러스터 중 펩타이드 항생제의 생물 합성 유전자 클러스터가 큰 비중을 차지하며, 펩타이드 항생제는 항균, 항종양, 항바이러스 등 다양한 생물학적 활성을 갖고 있어 화학자와 약물학자의 관심을 받고 있다. 만약 그들의 생물 합성 메커니즘을 이해할 수만 있다면, 유전자 클러스터의 이종 발현을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 합리적인 유전자 변형 생물 합성 경로로 유사한 구조(신약 개발)를 얻을 수 있으며 생산량을 높이는 것도 가능하다. 가장 광범위하고 가장 성공적인 발현 시스템으로는 대장균이 있는데, 외인성 유전자를 발현하는 데 사용한다. 그러나 단지 하나 혹은 몇 개의 유전자밖에 발현하지 못하므로, 전반적인 생물 합성 유전자 클러스터에는 아주 드물게 사용된다. 2001년에 Khosla와 Cane은 E. coli 중 복잡한 polyketide 천연 산물(에리스로 마이신 다이 제인 6dEB) 유전자 클러스터를 성공적으로 이종 발현하였다. 이는 E. coli 중 천연물 생물 합성 유전자 클러스터의 이종 발현 연구에서 처음이다. 이제부터는 대장균의 생물 합성 유전자 클러스터가 이종 발현 호스트가 되기 시작했으며, 관련 분야에서 더 큰 주목을 받게 될 것이다. 그 다음에 RPs(ribosomal peptides)와 NRPs(non-ribosomal peptides) 생물 합성 유전자 클러스터도 대장균 중에서 성공적으로 이종 발현하였다. 본 논문은 E. coli 중 펩타이드 항생제 생물 합성 유전자 클러스터의 이종 발현에 관하여 논술하였다. |
