장성호 부교수

RNA 분자를 이용한 유전자 발현 조절 기술은 고속 SELEX 및 in-vivo 선별법 기반의 맞춤형 리보스위치 설계 필요성에서 출발한 연구입니다. 핵심 기술로 고속 SELEX와 in-vivo 선별법을 결합한 맞춤형 리보스위치 설계 기술을 확보했으며, toehold switch 기반 신호 증폭 시스템과 RNA 압타머 개발 기술을 함께 구축했습니다. 이 기술들은 특정 표적 분자에 반응하여 유전자 발현을 정밀하게 제어하는 합성 RNA 소자 개발의 기반이 됩니다. 개발된 리보스위치 및 바이오센서 기술은 유전자 치료제 개발, 바이오센서 제작, 대사질환 치료용 미생물 바이오센서, SARS-CoV-2 RNA 진단 시스템 구축에 적용되고 있습니다. 연구 성과로는 Nature Communications(2013, 피인용 200회), Nature Biomedical Engineering(2020, 피인용 206회), ACS Synthetic Biology(2017, 피인용 106회)에 논문을 게재했습니다. RNA 바이오센서 기술이전 성과를 인정받아 2025년 과학기술정보통신부 장관 표창을 수상했으며, 연간 3~5억 원 규모의 기초연구실(BRL) 과제를 수행하고 있습니다. 현재 해당 기술의 성숙도는 TRL 5 수준입니다.

미생물 맞춤형 초고속 균주 최적화를 위한 바이오파운드리 적용 인공 유도진화 시스템 개발 필요성에서 출발한 연구입니다. AI 모델과 CRISPR/MAGE 기술을 결합한 초고속 균주 최적화 플랫폼인 iTARGET을 개발했으며, 트랜스포존 돌연변이 유발, 바이오센서 기반 스크리닝, MAGE 유전체 편집 기술을 결합한 자동화 플랫폼을 구축했습니다. 이 플랫폼은 대사공학 기반 화합물 생산 균주 개발, 바이오파운드리 공정 자동화, 차세대 미생물 섀시 개발에 적용되고 있습니다. iTARGET 플랫폼을 적용한 결과 나린제닌 생산성이 기존 대비 2.8배 향상되는 성과를 입증했으며, 이 연구 결과는 Trends in Biotechnology에 발표되었습니다. 과학기술정보통신부, 해양수산부, 한국연구재단이 공동 지원하는 20~60억 원 규모의 국책과제에 참여하여 연구를 수행하고 있으며, 현재 기술성숙도는 TRL 4 수준입니다.

석유화학 기반 소재를 대체할 친환경 해양바이오 플라스틱 소재 개발 필요성에서 출발한 연구입니다. 핵심 기술로 해조류 기반 당 플랫폼 전환 통합 공정과 생분해성 균주 개발 기술을 확보했습니다. 해조류에서 추출한 당을 미생물 발효 공정에 활용해 생분해성 고분자 소재를 생산하는 통합 공정을 구축했으며, 이를 통해 석유 기반 플라스틱을 대체할 수 있는 해양 바이오리파이너리 기술을 확립하고 있습니다. 개발된 기술은 생분해성 플라스틱 실증, 화이트 바이오 소재 상용화에 적용되고 있습니다. 환경부 순환경제 규제샌드박스 과제를 통해 CJ제일제당, LG화학, SK Leavo 등 대기업을 포함한 30여 개 기업이 참여하는 실증사업을 진행하고 있으며, 약 10억 원 이상의 예산을 확보했습니다. 현재 해당 기술의 성숙도는 TRL 3~4 수준입니다.