UST는 석사과정 김민지 학생(한국표준과학연구원 캠퍼스)이 1저자, 표준연 바이오임상표준센터 최준혁 박사가 교신저자로 참여한 연구진이 단백질의 일종인 인간성장 호르몬의 대장균 내 발현조건과 추출과정을 최적화해 불용성 단백질 응집물 형성을 10% 미만 수준으로 제어할 수 있음을 입증했다고 16일 밝혔다.

여러 유용한 의료용 단백질들을 높은 효율로 대량 생산하기 위해 일반적으로 '대장균(E. coli)'이 널리 이용되고 있다. 하지만 대장균에서 과다 발현되었을 때 상당수의 단백질은 생물학적인 활성이 없는 '불용성 단백질 응집체(inclusion body)를 형성하게 된다. 불완전한 구조 형성으로 인해 발생하는 녹지 않는 단백질 복합체 덩어리가 되는 것이다. 연구팀은 인간성장 호르몬의 대장균 내 발현조건과 추출과정을 연구했으며 이를 단계적으로 최적화해 마침내 불용성 단백질 응집물의 형성을 10% 미만 수준으로 제어하는데 성공했다. 인간성장 호르몬의 전체 발현량 중 90% 이상을 가용화 상태로 회수한 결과다.

또 이번에 제시한 방법의 경우 단 3단계 정제과정만으로도 단백질 순도가 99%에 달할 수 있다는 사실을 확인했으며, 이렇게 정제된 인간성장 호르몬은 세포실험을 통한 결과 생물학적 활성도 매우 높은 것으로 입증됐다. 최준혁 박사는 "단백질 정량을 위한 내부표준물로서의 재조합 인간성장 호르몬을 개발하는 과정에서 얻게 된 성공적인 결과"라며 "앞으로 안전성 평가 등을 거쳐 정제된 인간성장 호르몬을 인증표준물질로 개발할 예정"이라고 말했다. 이번 연구는 '가용성 재조합 단백질의 생산, 추출 및 정제 방법'이라는 명칭으로 국내 특허출원 됐으며, 연구 결과는 미국 공공과학도서관 온라인 학술지 'PLOS ONE'에 게재됐다.