유전체기반 작물보호 생리활성물질 개발 Development of crop protection agents based on genomics원문보기
보고서 정보
주관연구기관
한국신농약개발연구조합 Korea Drug Research Association
연구책임자
정봉진
보고서유형
1단계보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2008-04
과제시작연도
2007
주관부처
산업자원부
사업 관리 기관
한국산업기술평가원
등록번호
TRKO201000005966
과제고유번호
1415076815
사업명
중장기산업기술개발(구.산학연기술개발(구 중장기전략기술개발))
DB 구축일자
2013-04-18
키워드
신규작용점.Lead화합물.생리활성물질.신제형.HTS확립.안전성.New target of action.Lead Compound.New formulation.HTS System.Toxicity evaluation.
초록▼
1. 단계최종목표 (1) 최종목표 ● 신규 작물보호 생리활성물질: 2개 이상 ● 신규 작용점: 1개 이상 (2) 1단계 목표 ● 신규 작용점 1개 이상 선발 및 HTS system 확립 ● 작용점의 입체구조 및 결합 기구 분석을 통한 HIT 화합물 탐색 ● 새로운 Lead 화합물의 설계 및 합성 ● 구조최적화 연구 ● 대량생산을 위한 공정 연구 ● 생리활성 평가(1,2차 screening, 고효율대량활성검정(HTS) ● 친환경, 생력화 신제형 개발 ●
1. 단계최종목표 (1) 최종목표 ● 신규 작물보호 생리활성물질: 2개 이상 ● 신규 작용점: 1개 이상 (2) 1단계 목표 ● 신규 작용점 1개 이상 선발 및 HTS system 확립 ● 작용점의 입체구조 및 결합 기구 분석을 통한 HIT 화합물 탐색 ● 새로운 Lead 화합물의 설계 및 합성 ● 구조최적화 연구 ● 대량생산을 위한 공정 연구 ● 생리활성 평가(1,2차 screening, 고효율대량활성검정(HTS) ● 친환경, 생력화 신제형 개발 ● 안전성 평가수준의 국제화 2. 개발내용 및 결과 (1) 작용점 ● 작용점을 기반으로 AtKAPAS, AtCAD, trehalase, melanin 생합성 효소에 대한 HTS 시스템을 구축 ● HTS 시스템을 통하여 KAPAS에 대한 98개의 hit를 선별, 5개의 lead를 발굴, CAD의 경우, 30개의 hit 및 in vivo screening을 통하여 6개의 lead를 발굴, trehalase의 경우, 36개의 hit를 선별 ● 발굴된 KAPAS 기반 lead 중 KGH23844에 대한 작용기작 검정결과, 본 화합물의 작용점이 바이오틴 생합성에 관여하는 KAPAS인 것으로 생물학적 validation을 제공함. (2) 제초제 ● 신규 헤테로고리계 Protox 저해제 유도체들을 합성하고, 구조 최적화를 통하여 담수처리용으로는 K-16904, K-17018, K-17126 등 3종의 상업화를 위한 후보 화합물을 선발하였고 비선택성 제초제용으로는 K-16130 1종을 상업화 후보 물질로 선발함. ● Isoxazoline계 신규화합물 MRC-01을 유망한 밭제초제 후보물질로 발굴하였으며 생물활성평가, 작용기작 구명, 특허출원, 기초독성 연구, 기초 공정연구, 기초 제제연구 등을 완결하여 상품화 추진키로 결정함. (3) 살균제 ● 토마토 역병에 대해 75%의 방제효과를 보이는 화합물을 확인, 선도물질을 도출 ● 온실시험, 6개 균주, 50, 10, 2ppm에서 95% 이상의 방제가를 가지는 후보화합물 5종 선발 ● 후보화합물 KNF05234가 생물활성, 합성공정, 제제, 초기 위해성평가에서 모두 우수하여 신규 작물보호제로의 상업화 가능성을 보여줌 (4) 살충제 ● 점박이응애와 꿀벌응애에 높은 살충 활성을 나타내는 후보화합물 K16776을 선발 ● 신규 화합물 약 250여종 합성하여 벼멸구, 배추좀 나방, 복숭아 혹진딧물, 두점박이응애 에 대한 살충활성 검정 및 후보 물질의 적용성을 평가함. 3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과) (1) 기술적 효과 ● 신규 물질 개발을 통하여 선진국과의 기술적 제품차별화에 따른 수평적 분업관계를 확보할 수 있음. ● 가장 핵심적인 기술인 신물질 창출을 위한 신규작용점 발굴 기술과 신규 물질의 구조최적화, 인축에 대한 안전성 평가의 국제 수준화 및 친환경 생력화 제형 개발 기술 등 신제품 개발에 필요한 기술들이 선진국 수준보다 뒤떨어져 있는 상황을 크게 개선할 수 있음. ● 작물보호용 생리활성물질을 중심으로 한 신기능, 특수 기능물질의 개발, 부품 신소재 기술개발을 가속화 할 수 있으며, 이들 제품에 대한 고부가가치화를 적극 추진할 수 있음. ● 신규 작용점을 탐색하는 유전공학적 기법이 도입되고 확립되어 신규 생리활성물질을 가속화할 수 있으며 국제적으로 신물질 개발 선진국으로서 위상을 높일 수 있음. ● 작물보호제 산업구조상 기초 원료에서 중간체, 원제, 완제품으로 일관된 생산 공정의 기술로 전후방 연계를 강화시켜 작물보호제 관련 산업의 균형적인 발전을 도모할 수 있음. ● 작물보호제 산업의 기술발전은 신규 생리활성 물질 창출단계를 넘어서 기존의 정밀화학 기술과 물리, 생물 등의 기술이 접목된 새로운 개념의 Fusion Technology로 발전해 나아갈 수 있음. (2) 경제적 효과 ● 부가가치 : 개발회사들의 매출액이 직접적으로 증가되는 동시에 관련 산업 즉 원제생산업, 정부투자 연구소, 대학 등에 연구비가 지속적으로 지원되어 연구활동이 지속적으로 유지 내지는 활성화되어 국가 전반적인 신규 작물보호제 개발 능력이 선진국 수준으로 자동 증가되는 효과를 얻을 수 있음. ● 무역수지 개선 효과 : 기존 수입되는 작물보호제를 개발후 10년까지 1000억 이상의 수지 개선 효과와 1200억 이상의 수출 증대 효과를 기대할 수 있음. ● 고용창출효과 : 과제 수행기간 5년간 650명의 연구원 고용효과가 나타나게 되며 종업원 증가는 과제 완료와 더불어 생산 및 판매를 위한 인원 증가가 두드러지게 나타나 매년 300명의 고용 증대 효과를 기대할 수 있음. 이는 현재 농약업계 고용인원의 약 10%로 적지 않은 고용 증대효과를 거둘 수 있다고 판단됨. 4. 적용분야 ● 유전체 기반 BT산업(Genomics/Functional Proteomics) ● 정밀화학산업[신규 작물보호제(제초제, 살충제, 살균제, 식물생장조절물질)]
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