식물시스템에 기초한 치료용 단백질 생산의 장점은 낮은 비용, 단백질 합성 후 번역 변형이 동물과 유사해 의약품으로써 보다 안전하다는 것이다.

예를 들면, 인체 조직형 플라스미노겐 활성화인자(Human tissue-type plasminogen activator(t-PA)는 플라스미노겐을 플라스민으로 전환해 혈전 내에 존재하는 피브린 글랏(fibrin clot)을 용해하도록 역할을 하는 세린프로테아제 계열의 효소이다. 이러한 t-PA는 5개의 뚜렷한 domain 구조(1 finger domain, 1 growth factor-like subdomain, 2 kringle domains 그리고 1 serine protease domain)를 가지고 있다. 이러한 t-PA의 임상적용은 혈액 내에 순환하는 플라스미노겐과 피브리노겐에 최소의 영향을 주는 혈전용해제로 효과가 입증됐다.

재조합 t-PA 발현을 위해 다양한 시스템(Escherichia coli, mammalian CHO cells, yeast, Leishmania tarentolae)이 사용됐다.

따라서 이를 소비자가 보다 더 저렴하게 이용할 수 있도록 대량생산의 시스템이 요구된다.

최근에 식물 시스템을 이용한 의료용 단백질, 산업적으로 이용 가능한 효소 등을 생산하는 식물 분자 농업(plant molecular farming)이 활발하게 진행 중이다. 이러한 식물시스템을 이용해 재조합 단백질 생산에 관련된 연구들은 치료 및 진단용 항체 생산, 바이오 의약 및 건강식 단백질 생산 등을 개발하여 상용화 단계까지 이르렀다.

그러나 관련 종끼리 교배를 하며 발생하는 교차오염을 통한 야생종으로의 유전자 전이 문제에 놓여 있다.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법으로 식물세포 배양이나 모상근 같은 조직을 배양하는 기술은 유전자 변형된 식물체가 갖는 문제점을 해결할 수 있는 방법이기도 하다.

/한범수

<농진청 국립농업과학원 기능성 물질개발과>