초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
● 유해 금속 및 귀금속과의 효과적인 결합을 유도하는 징크핑거(zinc finger, Cys₂His₂) 단백질을 발굴하여 다양한 생물리화학적 방법을 통해 징크핑거 단백질과 중금속이 형성하는 배위 결합 특성과 메커니즘을 파악하고, 유해 금속 및 귀금속과 효과적인 결합을 유도하는 징크핑거 단백질 및 펩타이드 후보군의 창출을 최종 목표로 함.
● 도출된 연구 결과는 생무기화학적 기초 학문 분야에 대한 우수성을 확보함과 동시에, 관련 금속을 친

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
● 유해 금속 및 귀금속과의 효과적인 결합을 유도하는 징크핑거(zinc finger, Cys₂His₂) 단백질을 발굴하여 다양한 생물리화학적 방법을 통해 징크핑거 단백질과 중금속이 형성하는 배위 결합 특성과 메커니즘을 파악하고, 유해 금속 및 귀금속과 효과적인 결합을 유도하는 징크핑거 단백질 및 펩타이드 후보군의 창출을 최종 목표로 함.
● 도출된 연구 결과는 생무기화학적 기초 학문 분야에 대한 우수성을 확보함과 동시에, 관련 금속을 친환경적으로 회수하기 위한 학문적 기반 마련을 최종 목표로 선정하여 3년간의 연구를 진행함.

○ 전체 내용
● 징크핑거 도메인 후보 물질 발현 및 정제
● 산화 능력 측정 시스템 완료를 위한 항산화 능력이 우수한 징크핑거 및 비드 도출을 위한 기본 연구
● 고정화 비드 후보 물질의 산화 상태 측정 산화 저항성 징크핑거-비드 결합형성 연구 및 산화 측정
● 중금속과 징크핑거-비드의 결합 능력 확인 및 재활성 능력 확인하고 이를 통해 중금속 이온 맞춤형 징크핑거-비드 선정

○ 1단계
◎ 목표
고전적 징크핑거 단백질을 이형균주인 대장균에서 발현 및 정제하여 산화 저항성 능력을 가지는 도메인의 특성 파악을 목표로 함.

◎ 내용
NCBI로부터 징크핑거 도메인을 가지는 유전자와 미생물을 포함한 생물 자원을 스크리닝함. 확보된 유전자원은 대장균 발현 시스템을 통해 cytosolic protein과 periplasmic protein의 두 가지 형태로 발현을 유도함.

□ 연구개발성과
● 본 연구 결과를 기반으로 ‘징크핑거 도메인 및 이를 이용하여 코발트 이온을 회수하는 방법’으로 국내특허(10-2022-0004732)와 국제특허(PCT/KR2022/007499)를 출원하였으며, 현재 특허 등록 절차 진행 중에 있음.
● 또한 본 연구 결과를 기반으로 금속 배위 및 이를 통한 코발트 이온 회수 관련 논문 2편과 효소 활성을 위한 전자전달 관련 논문 1편으로 총 3편의 논문의 투고 및 게제를 완료하였음.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
징크핑거 도메인을 활용하여 다양한 산업 폐기물로부터 특히 코발트 이온과 같은 금속 이온을 선택적으로 회수 하는데 활용함. 또한, 새로운 재료 개발이나 환경 친화적인 공정개선 등이 가능해질 수 있으며, 이는 산업의 지속가능성과 경쟁력을 향상시킬 수 있을 것으로 보임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 1차 년도 (2020년): 징크핑거 도메인의 산화 특성 파악 ... 6
• (2) 2차 년도 (2021년): 변이 연구를 통한 산화 저항성 징크핑거 결정 ... 7
• (3) 3차 년도 (2022년): 징크핑거 고정화 및 금속회수 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 8
• 2) 목표 달성 수준 ... 16
• 3) 목표 미달 시 원인 분석 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 19