한국연구재단, 대량의 개미산 생산으로 탄소 선순환산업 구축 기대
산소 전달 부위, 인공적으로 재배열…산소가 있어도 촉매 반응 가능
![[대전=뉴시스] 제철 폐부생가스 LDG유래 일산화탄소 전환반응도. 개발된 일산화탄소 전환효소 성능을 폐가스 LDG를 이용해 산소유무에 따른 반복테스트 결과, 산소에 상관없이 안정적으로 재사용이 됐고 일산화탄소 전환능력이 잘 유지됨을 확인했다. *재판매 및 DB 금지](https://img1.newsis.com/2022/11/15/NISI20221115_0001129779_web.jpg?rnd=20221115142951)
[대전=뉴시스] 제철 폐부생가스 LDG유래 일산화탄소 전환반응도. 개발된 일산화탄소 전환효소 성능을 폐가스 LDG를 이용해 산소유무에 따른 반복테스트 결과, 산소에 상관없이 안정적으로 재사용이 됐고 일산화탄소 전환능력이 잘 유지됨을 확인했다. *재판매 및 DB 금지
[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 산업 폐가스를 별도의 사전처리 없이 화학원료로 이용할 수 있게 하는 효소를 개발했다.
한국연구재단은 울산과학기술원 김용환 교수, 서울대학교 이형호 교수 공동 연구팀이 일산화탄소 전환효소(CODH)에 단백질 설계기술을 적용, 철강산업서 나오는 폐가스를 화학원료로 만들 수 있는 고효율·고안정성 효소를 개발했다고 15일 밝혔다.
독성물질이 섞여 배출되는 산업 부생가스인 일산화탄소를 다른 용도로 사용키 위해 고순도로 정제하려면 분리공정에 상당한 비용이 필요하다.
또 별도의 공정 없이 화학물질을 생산키 위해서는 일산화탄소 전환효소가 필요하지만 일반적으로 발견되는 자연형 일산화탄소 전환효소는 공기에 취약해 실제 폐가스 등에 적용하는 것은 한계가 있다.
이에 연구팀은 일산화탄소 전환효소의 3차원 입체구조를 구현, 자연계에 존재하는 모든 일산화탄소 전환효소에서 공통적으로 발견되는 산소전달 핵심부위(substrate bottleneck)를 인공적으로 재배열해 산소가 있어도 빠른 속도로 촉매반응을 할 수 있는 효소를 개발하는 데 성공했다.
효소 분자의 3차원 입체구조를 기반으로 재설계된 이 효소는 선택적으로 산소 분자의 이동을 차단해 안정성도 좋다.
이어 연구팀은 재설계된 효소를 통해 전처리되지 않은 모든 폐가스를 화학원료로 직접 전환할 수 있는 성능을 확인했으며 이를 활용해 대량의 개미산도 생산할 수 있는 가능성을 입증했다.
개미산은 가장 간단한 형태의 유기산으로 피혁, 방부제, 제설제 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
이번 연구의 성과는 화학·화공분야 국제학술지 '네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)'에 지난 9월 12일 게재됐으며 표지논문 및 하이라이트로 선정됐다.(논문명:O₂-tolerant CO dehydrogenase via tunnel redesign for the removal of CO from industrial flue gas)
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
한국연구재단은 울산과학기술원 김용환 교수, 서울대학교 이형호 교수 공동 연구팀이 일산화탄소 전환효소(CODH)에 단백질 설계기술을 적용, 철강산업서 나오는 폐가스를 화학원료로 만들 수 있는 고효율·고안정성 효소를 개발했다고 15일 밝혔다.
독성물질이 섞여 배출되는 산업 부생가스인 일산화탄소를 다른 용도로 사용키 위해 고순도로 정제하려면 분리공정에 상당한 비용이 필요하다.
또 별도의 공정 없이 화학물질을 생산키 위해서는 일산화탄소 전환효소가 필요하지만 일반적으로 발견되는 자연형 일산화탄소 전환효소는 공기에 취약해 실제 폐가스 등에 적용하는 것은 한계가 있다.
이에 연구팀은 일산화탄소 전환효소의 3차원 입체구조를 구현, 자연계에 존재하는 모든 일산화탄소 전환효소에서 공통적으로 발견되는 산소전달 핵심부위(substrate bottleneck)를 인공적으로 재배열해 산소가 있어도 빠른 속도로 촉매반응을 할 수 있는 효소를 개발하는 데 성공했다.
효소 분자의 3차원 입체구조를 기반으로 재설계된 이 효소는 선택적으로 산소 분자의 이동을 차단해 안정성도 좋다.
이어 연구팀은 재설계된 효소를 통해 전처리되지 않은 모든 폐가스를 화학원료로 직접 전환할 수 있는 성능을 확인했으며 이를 활용해 대량의 개미산도 생산할 수 있는 가능성을 입증했다.
개미산은 가장 간단한 형태의 유기산으로 피혁, 방부제, 제설제 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
이번 연구의 성과는 화학·화공분야 국제학술지 '네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)'에 지난 9월 12일 게재됐으며 표지논문 및 하이라이트로 선정됐다.(논문명:O₂-tolerant CO dehydrogenase via tunnel redesign for the removal of CO from industrial flue gas)
◎공감언론 뉴시스 [email protected]
