D-아미노산과 글라이신으로 구성된 거울상단백질(D-단백질)은 효소공학, 거울상 파아지디스플레이, 거울상 DNA/RNA 합성, 생물학적 메커니즘 연구, 라세믹구조결정학 등에서 그 높은 활용성이 제시되었습니다. 현재는 여러 조각의 D-펩타이드를 화학적으로 합성하고, 이들을 천연화학적라이게이션(native chemical ligation) 방법으로 순차적으로 연결하여 거울상단백질을 얻는 화학합성법이 유일한 방법이며, 이는 낮은 합성수율과 활성구조를 갖는 거울상단백질을 얻기 어렵다는 점 등의 한계점이 있습니다.

모든 생명체는 19개의 L-아미노산과 글라이신을 이용하여 L-단백질을 합성하도록 진화하였습니다. 본 연구에서는 세포의 단백질 발현시스템을 엔지니어링하여, D-아미노산으로부터 거울상단백질(D-단백질)을 시험관 내에서 합성할 수 있는 시스템을 구축하고자 합니다. 단백질 합성에 필요한 최소 성분만으로 이루어진 PURE 시스템의 각 구성성분 엔지니어링과 최적화를 통한 거울상단백질 생산용 시험관내 번역시스템을 개발하고, 이를 이용하여 의약용표적단백질에 대한 D-펩타이드 저해제 개발할 것입니다. DNA 유전정보를 거울상단백질로 번역하는 혁신적 시스템으로 특정 목적 거울상단백질의 합성은 물론, 소량이지만 다양한 종류의 거울상단백질(예, 라이브러리)을 필요로 하는 연구에 대한 접근성이 혁신적으로 개선되고, 거울상단백질 분야의 발전에 큰 기여를 할 것입니다.