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: 바이오자원 미생물자원 조류(algae)
정원중

다당류 분해효소 또는 셀룰로오스 합성효소의 발현을 조절하여 세포벽이 얇아진 미세조류의 제조방법

특허번호: 10-2225223(클릭 시 상세 정보 연결)

기술완성도

4/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/ 표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품 성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/ 성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의 부품/
시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의 성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/ 실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술 개요

본 발명은 다당류 분해효소 또는 셀룰로오스 합성효소의 발현을 조절하여 세포벽이 얇아진 미세조류의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법으로 algaenan 층 또는 셀룰로오스 층이 얇아진 미세조류는 지질 및 물질 추출, 외래 유전자의 도입 효율이 증가될 것으로 기대된다.

기술개발배경

미세조류(microalgae)는 이산화탄소와 물을 원료로 광합성을 하는 단세포 생물로서 고등식물보다 세포분열 및 성장의 주기가 매우 짧아(약 5-8시간) 건강보조식품, 항노화 성분, DHA, 화장품 원료 등의 유용한 고부가가치 산업용 소재로 이용되는 경제적 잠재력이 높은 생물자원이다. 그 중, 난노클로롭시스(Nannochloropsis)는 바이 오디젤 및 오메가-3 생산에 많이 이용되는 미세조류로 많은 연구가 진행되고 있으나, 세포벽이 매우 단단하여 난노클로롭시스로부터 지질 및 물질 추출에 시간과 비용이 많이 소모되고, 외래 유전자의 도입 효율이 용이하지 않은 단점이 있었다.
크리스퍼 유전자 가위(RNA-guided engineered nuclease; RGEN)는 현재까지 개발된 유전자 가위 중에 가장 제작 이 용이하고 저렴할 뿐 아니라 정확성과 효율성도 높은 것으로 확인되었다. 최근 크리스퍼 유전자 가위를 세포 에 도입하는데 있어 외부 DNA 삽입 없는(DNA-free) 가이드 RNA와 단백질 복합체(ribonucleoprotein, RNP)로 전 달하는 방법이 개발되었고, 상기 방법을 이용한 미세조류 유전자 교정의 획기적인 기술적 도약으로 관련 산업 분야의 성장이 기대되고 있다.
본 발명에서는 미세조류 난노클로롭시스의 세포벽을 유전공학적인 방법을 이용하여 얇게 만든 세포주를 개발하 여, 난노클로롭시스의 활용가치를 보다 넓히고자 하였다.
한편, 한국공개특허 제2017-0121051호에는 'RGEN RNP를 이용한 미세조류의 교정 방법'이 개시되어 있고, 한국등 록특허 제1738925호에는 '미세조류의 착유를 위한 미세조류의 세포벽 파괴장치'가 개시되어 있으나, 본 발명의 다당류 분해효소 또는 셀룰로오스 합성효소의 발현을 조절하여 세포벽이 얇아진 미세조류의 제조방법에 대해서 는 기재된 바가 없다.

개발기술 특성

본 발명에서는 다당류 분해효소(polysaccharide lyase) 코딩 유전자를 포함하는 재조합 벡터 또는 CesA(cellulose synthase 1) 유전자를 표적으로 한 CRISPR/Cas9 시스템과 같은 유전공학적인 기법을 이용하여 algaenan 층 또는 셀룰로오스 층을 얇게 만든 난노클로롭시스를 제공함으로써, 바이오디젤 및 오메가-3 생산에 많이 이용되는 난노클로롭시스의 활용성을 보다 높일 것으로 기대된다.

시장동향