구제역 바이러스 진단용 항체, 식물서 얻는다… 생명연 연구진 개발

(맨 왼쪽부터 )공동 교신저자 김상직 박사, 연구책임자 조혜선 박사, 제1저자 박현지 연구원. 생명연 제공

국내 연구진이 식물을 이용해 구제역 바이러스 진단용 항체를 생산하는 기술을 개발했다. 기존 동물 세포 기반 항체보다 민감도와 경제성을 높여 향후 다양한 감염병 조기 진단에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원(이하 생명연) 식물시스템공학연구센터 조혜선 박사와 합성생물학연구센터 김상직 박사 공동 연구팀은 경제성과 민감도를 획기적으로 높인 식물 세포 기반의 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발했다고 4일 밝혔다.

연구진에 따르면 바이러스 감염 여부 판단 방식으로 감염 시 면역반응으로 만들어진 항체가 존재하는지 확인하는 방식이 널리 사용되고 있다. 항체진단용 키트 제작에는 보통 바이러스 항체에 반응을 촉진하는 효소인 과산화효소를 화학적으로 결합한 시약이 이용되는데, 공정상 항체와 과산화효소를 따로 생산해야 하고 추후 결합 시 균질성이 낮다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 융합한 단백질 생산이 시도되고 있지만, 과산화효소의 활성도가 낮아 민감도 높은 진단 시약에 활용하기에는 한계가 있다.

이에 연구팀은 식물 발현시스템을 통해 과산화효소와 항체를 하나로 융합한 단백질 생산 플랫폼을 개발했다. 유전자재조합 기술을 이용해 과산화효소로 널리 이용되는 겨자무 과산화효소와 바이러스 항체를 담배류 식물인 니코티아나 벤타미아나에서 하나의 융합단백질로 생산했다.

이렇게 제작한 구제역 바이러스 진단 항체는 기존 동물 세포 기반 진단 항체보다 민감도가 100배 높아진 것을 확인했다.

연구책임자인 조혜선·김상직 박사는 "기존 항체와 과산화효소를 화학적으로 결합하는 방법보다 경제성이 높으면서도 높은 진단 활성을 지녀 상당한 이점이 있다"며 "향후 질병 진단용 시약 개발과 생화학, 분자생물학 등 다양한 기초 연구에서 활용되길 기대한다"고 말했다. 임효인 기자