전남대학교 염수진·윤철호 교수(생명과학기술학부) 공동연구팀이 이전에 보고되지 않았던 폴리에틸렌 분해 메카니즘에 관여하는 후보 효소 및 대사경로를 예측, 제시했다.

26일 전남대학교에 따르면, 현재까지 플라스틱을 분해하는 다양한 미생물 종이 밝혀졌으나 미생물의 플라스틱 (폴리에틸렌) 분해 기전은 밝혀지지 않았다.

연구팀은 폴리에틸렌 분해 기작과 함께 그중 플라스틱 분해의 첫 매듭을 푸는 주요 효소로 P450(CYP)을 제시하고, 이들 효소의 모노옥시게나아제 활성을 통해 에틸렌 중합체의 중간 혹은 끝 부분에 산소를 결합시켜 이후 반응 효소들의 접근을 용이하게 할 것으로 예측했다.

또 긴 탄화수소 사슬 분해에 말단 하이드록시화가 비효율적이므로 사슬 중심부 접근이 가능한 P450가 플라스틱 분해의 주요한 효소임을 강조했다.

연구논문은 생명 공학 분야의 저명 저널인 Trends in Biotechnology (IF=19.536, 상위 2%)의 opinion article로 2022년 2월자로 게재됐다.

이와함께 연구팀은 효율적 플라스틱 분해 효소 개발을 위해 합성생물학 기반의 효소 활성 부위 예측 및 효소 돌연변이를 제작하고, 바이오센서 기반의 HTS를 접목시켜 고효율의 돌연변이 효소군을 쉽게 선별할 수 있을 뿐만 아니라 고효율 플라스틱 분해 효소를 미생물에 이식해 기존 미생물보다 고효율의 신규 플라스틱 분해 인공 미생물을 제작할 수 있음을 제시했다.

한편, 이 연구는 한국연구재단의 C1 가스리파이너리 사업, 우수신진연구사업으로 수행됐다.