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학술웨비나 세포 밖에서 조립한 단백질 합성 공장 [Trends Biotechnol.] 단백질은 신약, 진단기술, 바이오소재 등 다양한 산업 전반에서 핵심 재료로 사용된다. 이러한 단백질은 전통적으로 살아있는 세포를 배양하여 생산되었지만, 최근에는 세포를 사용하지 않고 시험관 내에서 생산하는 무세포 단백질 합성 기술이 대두되었다. 이 기술은 시험관 내에서 단백질을 합성할 수 있는 모든 생화학 분자를 포함하도록 설계하여, 원하는 단백질의 설계도인 DNA 주형만 첨가하는 방식으로, 단백질을 빠르고 간편하게 생산하는 기술이다. 이러한 무세포 시스템은 현재까지 의약품, 효소, 진단, 분자 센서 등 합성생물학의 핵심 원리 개발 연구에 널리 사용된다. 최근 정부의 합성생물학 육성 정책에 따라 주목받고 있는 바이오파운드리는 자동화 시스템 기반의 운영체계에서 한꺼번에 많은 단백질 후보들을 선별하는 핵심 장비이다. 이는 항체, 펩타이드와 같은 단백질 의약품 또는 효소의 발굴에 핵심적인 역할을 한다. 지난 몇 해간 선진국은 물론 대한민국 또한 정부의 지원의 힘입어 바이오파운드리 기초 시설을 구축하고 자동화 시스템을 구현하는데 성공하였다. 하지만, 이러한 시설은 장비만 있다고 운영되는 것이 아니라, 그 내부를 채워 여러 개의 단백질을 한꺼번에 합성할 수 있는 바이오소재, 즉 무세포 시스템이 반드시 필요하다. 만약 무세포 시스템이 비싼 가격에 판매된다면, 수많은 단백질 후보를 한꺼번에 설계, 생산, 분석하는 바이오파운드리의 활용에 걸림돌이 된다. 예를 들어, 1종의 단백질 생산비용을 100원으로 가정한다면, 하나의 단백질을 선별하고 발굴하는데 천억원 수준의 천문학적인 개발비용이 소요된다. 본 연구팀은 시장에 존재하는 재구성 무세포 시스템과 가격 경쟁력을 갖춘 재구성 무세포 시스템을 개발하기 위해 시스템을 구성하는 공정과 효율을 향상시켰다. 이를 위해, 필수 전사 및 번역 효소를 각각 시험관에서 생산하고, 이 과정에서 자동화 장비를 적용하였다. 기존 전통적인 방식은 각 구성 요소를 살아 있는 세포 내에서 발현하기 때문에 세포를 배양하고, 그 안에서 단백질을 발현하는데 시간이 오래 소요된다. 또한, 실험자의 숙련도에 따라 결과가 변할 수도 있다는 단점이 존재한다. 이를 해결하기 위해, 본 연구팀은 대장균 세포 추출물을 활용하여 자동화 장비에 적합하게 시험관 내에서 전사 및 번역 효소를 발현할 수 있도록 공정을 단순화하였다. 이를 통해, 완성된 시스템을 준비하는 기간을 4일에서 2일로 줄였다. 해당 시스템은 시간 절감뿐만 아니라 시장에 출시된 상용 시스템에 비해 95% 낮은 제작 비용을 보인다. 다양한 단백질을 한꺼번에 생산하고 선별해야하는 바이오파운드리의 활용에 최적화된 시스템이라고 할 수 있다. 또한, 제작 과정에서 발생하는 인적 오류를 제거한 덕분에, 최종 생산품의 단백질 합성 성능 또한 5배로 향상되었으며, 생산 제품 간 그 성능이 균일한 것을 확인하였다. 특히, 해당 시스템은 필요한 구성 요소를 선택적으로 넣고 뺄 수 있는 모듈형 구조가 강점이다. 이와 같은 강점을 활용해 자연계 단백질에 포함되지 않는 비천연 아미노산을 단백질 내 원하는 위치에 도입하는데 성공하였다. 이러한 원리는 항체-약물 접합체 등 고부가가치 바이오 제조 분야에 활용될 수 있으며, 바이오파운드리 장비에 도입하여 수많은 효소를 빠르게 제작하고 평가하는 합성생물학 기반 기술로 활용될 것으로 기대된다.
  • 2026년 07월 14일 (화) 오후 2시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 채병민 (POSTECH)
  • PDF (215 KB)
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학술웨비나 인간 텔로머라제 역전사효소 유래 펩타이드 GV1001에 의한 알츠하이머병 마우스모델에서 신경퇴행성 회복과 그 심층기전 [Exp. Mol. Med.] GV1001은 인간 텔로머라제 역전사효소의 촉매 서브유닛에서 유래한 16개의 아미노산으로 구성된 펩타이드다. 최근 알츠하이머병(AD) 환자를 대상으로 한 2상 임상 시험에서 GV1001은 기억력 장애를 현저히 개선하고 안전성이 입증되어 대규모 임상 시험으로 이어졌다. 그러나 GV1001의 AD 치료 효과에 대한 작용 기전은 여전히 불명확하다. 본 연구에서는 GV1001이 아밀로이드 베타(Aβ) 플라크에 대한 미세아교세포의 세포이주와 섭식작용을 증대시켜 5xFAD 마우스에서 아밀로이드 분해 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 시냅스 손실 및 기억력 결손을 회복시키는 것을 확인했다. GV1001의 기전 발굴을 위하여, 리간드 기반 가상 타겟 스크리닝 및 펩타이드-단백질 도킹 시뮬레이션과 펩타이드 풀다운 분석을 도입하였고, 이를 통해 GV1001의 결합 타겟으로 브라디키닌 수용체 1(B1R)을 신규 타겟으로 발굴하였다. 또한, GV1001에 의한 B1R 활성화가 MTORC2 의존적으로 미세아교세포의 이동과 Aβ 식세포작용을 촉진한다는 것을 확인했다. 추가적으로 단일 세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)을 사용하여GV1001이 미세아교세포의 신경퇴행성 페노타입을 조절하여 AD 병리 개선에 중요한 역할을 한다는 것을 확인했다. 본 연구는 AD 마우스 모델에서 GV1001의 치료 효과를 규명하고, 그 아밀로이드 분해 효과와 관련된 심층 신호 전달 기전을 밝혀내어 AD에서 GV1001의 작용 기전을 제시하였다. 또한, 기존 미세아교세포 및 알츠하이머 분야에서 밝혀지지 않았던 B1R-MTORC2-AKT1 시그널을 규명 및 중요성을 입증하여, 신규 치매 치료 연구의 발판을 제시하였다.
  • 2026년 07월 14일 (화) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 20분
  • 이영환 (Brigham and Women's Hospital (Harvad medical school))
  • PDF (193 KB)
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  • 2026년 07월 07일 (화) 오후 3시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 권승준 (Kyushu University)
  • PDF (61 KB)
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  • 2026년 07월 07일 (화) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 남윤지 (울산대학교 의과대학, 서울아산병원)
  • PDF (40 KB)
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기업기술웨비나 실험실 연구에서 획기적인 발견까지: 오가노이드 이미징 및 자동화의 간소화 [테칸코리아] 오가노이드는 줄기 세포에서 유래된 복잡한 3차원 조직 모델로 자가 조직화, 자가 재생, 여러 세포 계통으로 분화할 수 있습니다. 이는 시험관 내에서 장기의 조직, 발달, 기능의 핵심적인 측면을 재현할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. Spark® Cyto를 사용하면 자동화된 실시간 세포 이미징을 통해 오가노이드의 성장, 형태, 치료 반응을 쉽게 모니터링할 수 있습니다. 이 시스템의 통합 배양 및 병렬 데이터 획득 기능은 실험을 간소화하고, AI 기반 이미징 알고리즘은 오가노이드 구조를 정확하게 식별하고 분석할 수 있습니다. Tecan liquid handling 플랫폼과 결합하면 cell seeding, 배지 교체, cell harvesting과 같은 일반적인 세포 배양 프로세스를 완전히 자동화할 수 있습니다. 이 웨비나에서는 다양한 연구 분야에 걸쳐 최근 실제 적용 사례를 소개하고, 자동화된 이미징 및 워크플로우 솔루션이 오가노이드 연구의 재현성, 확장성 및 효율성을 어떻게 향상시키는지 보여줄 것입니다. 참가자들은 다양한 응용 분야에 맞게 오가노이드 기반 분석을 최적화하는 데 필요한 통찰력을 얻을 수 있습니다. Spark Cyto는 연구용으로만 사용 가능하며 진단 목적으로는 사용할 수 없습니다.
  • 2026년 07월 06일 (월) 오후 3시
  • 발표 40분 / 토론, 질의응답 20분
  • Eric Lutsch (Tecan Austria GmbH)
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학술웨비나 HR-pQCT 기반 방사선학적 분석(Radiomics)을 이용한 만성 신장 질환(CKD) 피질골의 고유 골질 특성 규명 [Bone Res.] 만성 신장 질환(CKD)은 피질골에 심각한 영향을 미쳐 골 품질 저하와 피질골 다공성 증가를 유발하며, 골절 위험을 최대 17배까지 높입니다. 그러나 기존의 고해상도 말초 정량적 컴퓨터단층촬영(HR-pQCT) 분석으로는 CKD 환자의 피질골 변화를 충분히 감지하지 못하는 한계가 있습니다. 본 연구에서는 방사선학적 분석(Radiomics)을 활용하여 HR-pQCT 영상에서 CKD와 비CKD 피질골을 구별할 수 있는 핵심 영상 특성을 규명하였습니다. 총 72명(CKD 34명, 비CKD 38명)의 경골 HR-pQCT 영상에서 753개의 방사선학적 특성을 추출하고 딥러닝 기반 피질골 분할 후 차원 축소를 통해 핵심 특성을 선정하였습니다. 비CKD 골에서는 1차 통계에서 파생된 특성이 주를 이루는 반면, CKD 골에서는 NGTDM-강도(Strength), 회색조 불균일성 등 고차 통계 특성이 두드러졌습니다. 최종 선정된 Strength와 Minimum 특성은 두 군 간 뚜렷한 통계적 및 임상적 차이를 보였으며(P < 0.001, 효과크기 r = 0.813~0.856), 기존 골밀도 지표보다 월등히 높은 판별력을 나타냈습니다. 본 연구는 HR-pQCT 영상에 방사선학적 분석을 최초로 적용한 연구로서, 향후 머신러닝 기반 골절 위험 예측 모델 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.
  • 2026년 07월 02일 (목) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 20분
  • 이영준 (Purdue University)
  • PDF (221 KB)
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기업기술웨비나 싱글셀 분석, Tissue dissociation이 결과를 좌우합니다 [밀테니바이오텍코리아 x 로킷제노믹스] Single cell RNA sequencing은 다양한 분야의 논문에서 단골손님처럼 등장하지만 샘플 준비부터 데이터 분석까지 어려움이 많다고 느껴집니다. 본 웨비나에서는 Miltenyi Biotec의 gentleMACS™ Technology를 중심으로, 세포 viability 유지와 stress response 최소화를 위한 샘플 보존부터 양질의 세포 확보를 위한 tissue dissociation 방법까지 전반적인 workflow를 소개합니다. 마지막으로 FAQ와 Q&A 세션을 통해 single cell RNA sequencing 관심 연구자분들이 자주 마주치는 문제와 해결 포인트를 함께 짚어볼 예정입니다. 1. scRNA-seq의 첫 단추, Gold standard of dissociation - 송명훈 (밀테니바이오텍코리아) 본 세미나에서는 scRNA sequencing 데이터 품질을 좌우하는 샘플 준비 과정에 대해 다룹니다. 먼저, 밀테니바이오텍에 대한 간략한 소개와 함께 gentleMACS™ Dissociator를 활용한 조직별 tissue dissociation 및 nuclei isolation 전략을 소개합니다. 또한, 데이터 품질 저하 요인을 최소화하기 위한 clean-up 과정 및 sample quality 개선 전략을 함께 소개합니다. 본 세미나는 단일세포 전사체 분석(scRNA-seq, snRNA-seq)을 수행 중이거나 계획 중인 연구자뿐 아니라, 조직 유래 세포/핵 분리, organoid, 면역세포, 뇌과학 및 종양 연구 등 고품질 샘플 준비에 관심 있는 연구자들에게 유용한 내용을 제공할 예정입니다. 2. 성공적인 single-cell RNA sequencing을 위한 tissue dissociation 전략 - 조아름 (로킷제노믹스) Single-cell RNA sequencing은 개별 세포 수준에서 유전자 발현을 확인하여 조직 내 세포의 구성과 기능적 다양성을 정밀하게 분석합니다. 기존 bulk RNA sequencing으로는 확인하기 어려웠던 희귀 세포군, 세포 간 이질성, 세포 상태 변화 등을 분석할 수 있어 암, 면역, 발생, 재생의학, 정밀의료 등 다양한 분야에서 핵심적으로 활용되고 있습니다. 고품질의 scRNA sequencing 데이터를 확보하기 위해서는 고품질의 세포를 확보하는 것이 매우 중요합니다. 본 웨비나에서는 싱글셀 분석 전문 기업으로써 다년간의 노하우를 바탕으로 조직의 특성과 연구 목적에 적합한 조직별 dissociation 전략, 세포 품질 개선 방법, 그리고 실제 scRNA sequencing 데이터를 활용한 조직별 세포 유형 분석 사례를 소개하고자 합니다.
  • 2026년 07월 01일 (수) 오후 3시
  • 발표 40분 / 토론, 질의응답 20분
  • 송명훈/조아름 (밀테니바이오텍코리아/로킷제노믹스)
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학술웨비나 뇌종양 모델링을 위한 자가분해성 마이크로젤 기반 뇌 오가노이드 인터페이스 모델링 [Adv. Healthc. Mater.] 글리오블라스토마(Glioblastoma, GBM)는 빠른 침윤, 치료 저항성, 그리고 매우 불량한 예후를 특징으로 하는 가장 공격적인 뇌 악성 종양 중 하나입니다. 생리학적으로 타당한 시스템에서 GBM 침윤을 연구하기 위한 모델링하는 일은 재현성 있는 플랫폼의 부재로 인해 어려움이 있었습니다. 이에 본 연구에서는 GBM 세포를 자가분해성 5% 산화 알지네이트(5OA) 마이크로젤에 캡슐화하고, 이를 등쪽 전뇌(dorsal forebrain) 오가노이드(DO)와 통합한 바이오공학적 어셈블로이드(ASM) 시스템을 제시합니다. 이 시스템을 통해 뇌로의 침윤 방향에서 발생하는 GBM invasion 동안의 초기 종양-숙주 상호작용을 재현하고자 하였습니다. 실시간 세포 이미징 결과, GBM 세포의 자가 응집(self-aggregation)이 관찰되었고, 그 결과 DO 경계면에서 세포의 모집과 침윤이 증가하였습니다. 이러한 과정은 강한 세포-세포 접착, 핵의 응축(nuclear compaction), 그리고 SOX2+/Vimentin+ 종양 세포 집단이 풍부하게 나타나는 침윤 전선(infiltration fronts)과 함께 나타났습니다. 전사체(transcriptomic) 분석에서는 접착, 인테그린 클러스터링(integrin clustering), 기계감지(mechanosensing) 관련 유전자들의 발현이 증가하는 한편, 신경 분화(neuronal differentiation) 경로들은 감소하는 경향이 확인되었습니다. 이는 침윤과 숙주 억제를 동시에 수행하는 이중 전략을 시사합니다. 또한 GBM 단독 구성체와 DO-GBM ASM을 비교 분석한 결과, 라미닌(laminin) 소단위의 발현이 더 높게 나타났으며, PI3K-AKT-mTOR 및 TGF-β 신호전달을 포함한 침윤 관련 경로가 유의하게 풍부 해졌습니다. 이는 전사체 수준에서 침윤 상태로의 전환이 일어났음을 반영합니다. 더 나아가 ASM을 마우스 피하에 이식하였을 때는 공격적인 GBM 침윤과 조직 재구성이 확인되어, 본 접근의 임상적 번역 가능성을 뒷받침하였습니다. 종합하면, 본 연구는 ASM이 GBM 침윤 및 종양에 의한 숙주 뇌 미세환경의 재구성에서 나타나는 구조적, 분자적, 기능적 특징을 재현함을 보여줍니다.
  • 2026년 06월 24일 (수) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 이상진 (University of Hong Kong)
  • PDF (468 KB)
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