[대한민국 과학자] 문용선 원예생명과학과 교수

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[대한민국 과학자] 문용선 원예생명과학과 교수 N

No.1961303

작성자 통합관리자
등록일 : 2016.12.05 00:00
조회수 : 8888

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국내 ‘식용백신’ 연구의 선구자

美 코넬대 보이스 톰슨 식물연구소에서 박사 학위 취득한 유일한 한국인

형질전환용 숙주세포 개발 연구에서도 상당한 성과

원예작물의 다기능 활용 연구도 진행

[전자신문 - 대한민국 과학자, 2016-12-5]

http://www.etnews.com/20161202000322

“원예는 연구 분야의 특성상 다른 기술이나 산업처럼 빠른 변화나 발전은 기대하기 어려운 학문 분야입니다. 하지만 최근 식물생리학, 유전학 등의 기초학문과 생명공학을 접목해 원예작물과 농산물의 부가가치를 창출하는 등 일반 소비자들의 식재료뿐만 아니라 의학계, 산업계 등에서 활용 가치가 점점 높아지고 있습니다.”

문용선(46) 영남대 원예생명과학과 교수는 국내 ‘식용백신’ 연구의 선구자다. 문 교수는 식용백신 연구로 유명한 미국 코넬대학교(Cornell University)에서 박사 학위를 취득했다. 코넬대 보이스 톰슨 식물연구소(Boyce Thompson Institute for plant research)는 미국에서 식용백신 연구를 처음으로 시작한 곳이며, 문 교수는 여기서 박사 학위를 취득한 유일한 한국인이다.

코넬대에서 1996년부터 식용백신 개발 연구를 수행한 문 교수는 특히 식물의 종자에서만 특정시간에 특이적으로 백신을 발현시켜 동물 사료로 사용함으로써 백신 효과를 얻을 수 있는 연구에 매진해 왔다.

문 교수는 “식용백신에 관한 연구는 1990년대 이후 약 20년 이상 꾸준히 진행돼 왔고 괄목할만한 성과가 있음에도 불구하고, 정치적인 여건과 소비자들의 이해 문제 등으로 상용화에 어려움이 있다.”면서 “현재 동물은 물론 인간이 섭취를 해도 백신 효과를 발휘할 수 있을 정도의 수준으로 연구개발이 진전돼 있다. 우선적으로 100% 옥수수사료를 사용하고 있는 양계 업계에서 백신을 함유한 사료를 사용한다면 축산농가에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 또한 “현재 바나나, 토마토 등을 활용해 백신을 생산할 수 있는 형질전환체를 개발해 백신 주사를 대신하는 경구용 백신을 생산할 수 있는 기반을 마련했다”면서 “닭의 뉴캐슬병을 예방할 수 있는 백신을 옥수수 종자에서만 발현되도록 하는 기초를 마련해, 향후 양계·양돈 업계에서 사용 가능한 백신 생산은 물론 사료비용도 절감할 수 있을 것으로 기대 된다”고 말했다.

문 교수는 식용백신 연구와 함께 형질전환(외부에서 주어진 DNA에 의해 생명체의 개체나 세포의 형질이 유전적으로 변하는 현상)을 위한 숙주세포 개발 연구에서도 상당한 연구 성과를 내고 있다. 기존 연구에서 주로 사용되는 형질전환용 숙주세포는 대장균(E. coli)이나 아그로박테리움(Agrobacterium)과 같은 미생물로 매우 제한적이며 고가라는 문제가 있다. 이에 새로운 형질전환용 외래단백질 발현을 위한 숙주세포 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

문 교수는 현재 배추나 감자 등의 무름병을 유발하는 병원균 펙토박테리아(Pectobacteria)를 활용해 백신과 같은 외래단백질을 생산할 수 있는 새로운 미생물 숙주세포를 개발했다. 문 교수의 연구는 작물에 병을 일으키는 병원균의 새로운 활용법을 제시함으로써 미생물의 활용 폭을 넓혀 산업·경제적 파급 효과가 상당히 클 것으로 전망된다.

문 교수는 “외래단백질 과발현과 형질전환을 위한 새로운 펙토박테리아 숙주세포를 제공함으로써 연구자의 선택의 폭을 넓힌 것은 물론, 백신과 같은 외래단백질의 대량 생산에 필수 과정인 정제 단계를 없앰으로써 비용절감 효과도 기대 된다”고 말했다.

문 교수는 “최근에는 원예작물의 기능성 물질 분석과 항산화, 항암 효과 등에 관심을 갖고 있다. 샐러리처럼 줄기를 식용하는 ‘루바브(Rhubarb)’라는 서양 채소를 국내에 도입하기 위해 재배특성 및 항산화, 항염증 효과 등을 연구하고 있다”면서 “기능적으로 대황(루바브의 또 다른 종으로 아시아에서는 그 뿌리를 약용으로 이용하고 있음)과 약효를 비교분석해 줄기는 식용, 뿌리는 약용으로 이용하고 잎은 살균·살충제로 활용하는 등 원예작물의 다양한 활용 가능성에 대해 연구할 것”이라고 앞으로의 연구 계획을 밝혔다.

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