폴리에틸렌 분해 연구 모식도

[헤럴드경제(광주)=서인주 기자] 전남대(총장 정성택)는 염수진·윤철호 생명과학기술학부 교수팀이 미생물의 플라스틱(폴리에틸렌) 분해 메카니즘에 관여하는 후보 효소와 대사경로를 규명했다고 26일 밝혔다.

연구팀은 폴리에틸렌 분해 기작과 함께 플라스틱 분해의 주요 효소로 ‘P450(CYP)’을 제시했다.

이 효소의 모노옥시게나아제 활성을 통해 에틸렌 중합체 중간 또는 끝 부분에 산소를 결합시켜 반응 효소의 접근을 용이하게 한다는 것을 예측했다.

긴 탄화수소 사슬 분해에 말단 하이드록시화가 비효율적이기 때문에 사슬 중심부 접근이 가능한 P450가 플라스틱 분해의 주요한 효소라는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 효율적 플라스틱 분해 효소 개발을 위해 합성생물학 기반의 효소 활성 부위 예측 및 효소 돌연변이를 제작했다. 바이오센서 기반의 초고속대용량 소재 검색 시스템(HTS)을 접목해 고효율 돌연변이 효소군을 쉽게 선별하고 고효율 플라스틱 분해 효소를 미생물에 이식해 기존 미생물보다 고효율의 신규 플라스틱 분해 인공 미생물을 제작할 수 있음을 규명했다.

이번 연구는 한국연구재단 C1 가스리파이너리 사업, 우수신진연구사업 일환으로 이뤄졌다. 생명공학 분야 저명 저널인 ‘생명공학의 동향’에도 게재됐다.