효소 및 바이오소재 전문기업 아미코젠(대표이사 박철)은 딥러닝 기반 인공지능(AI) 기술을 도입해 항생제 합성 효소 기술 개발을 본격화한다고 28일 밝혔다. 이는 기존 무작위 변이 및 스크리닝 방식 한계를 극복하고, 고활성 효소 탐색 효율을 극대화해 글로벌 경쟁력을 강화하기 위함이다.

아미코젠은 20여년 이상 친환경 항생제(Green API) 사업 성공 경험과 기술력을 바탕으로, 현재 5만 개가 넘는 방대한 항생제 효소 라이브러리를 보유하고 있다. 

아미코젠 박철 대표이사는 “20년간 축적한 효소 라이브러리 기반 위에 딥러닝을 이용한 효소 최적화 및 신규 설계 시스템을 구축하기로 했다”며 "AI 기반 예측 모델을 통해 연구 기간을 획기적으로 단축하고, 축적된 데이터를 바탕으로 효소 개량 AI 플랫폼을 구축하는 것이 목표"라고 전했다.

특히 주목할 만한 성과는 그동안 곁가지 구조가 복잡해 효소 합성이 불가능할 것으로 여겨졌던 3세대 세파계 항생제 합성 효소 개발 가능성을 열었다는 점이다. 아미코젠은 최근 3세대 항생제 합성 효소 후보 중 초기 활성을 보이는 수십 가지 변이체를 확보하는 데 성공했으며, 확보된 변이체는 딥러닝 학습 시스템을 통해 빠르게 최적화될 예정이다.

아미코젠은 이미 세파계 항생제 핵심 중간체(7-ACA, 7-ADCA) 생산 효소 뿐만 아니라 세파렉신, 세프라딘, 세파클로, 아목시실린 등 다양한 세파계 및 페니실린계 항생(API) 합성에 사용되는 효소들을 개발해 제약회사에 판매하고 있으며, AI와 딥러닝 적용을 통해 효소 개량 분야에서 선도적인 위치를 더욱 공고히 할 계획이다.

아미코젠에 따르면  2011년 개발한 새로운 1단계 고정화 효소(CX)는 중국 시장에서 기존 화학 공법을 아미코젠의 효소법으로  대체하며 현재까지 매년 100톤 이상 판매실적을 기록하고 있다. 누적으로 100만 톤 이상 항생제 원료 생산에 기여하며 친환경 세파계 항생제 효소기술 분야 글로벌 선두 기업으로서 입지를 다져왔다.

2019년에는 발효 및 효소법 7-ADCA 기술(DX) 개발에 성공, 중국 글로벌 1위 제약업체에 기술을 이전했다. 

아미코젠 관계자는 “코로나 팬데믹 이후 감염병 리스크 증대와 항생제 의약품 글로벌 공급 이슈로 당사 항생제 합성 효소 수요가 전 세계적으로 증가하고 있다”며  “AI 기술 적용으로 글로벌 항생제 제약회사와 협력을 확대해 효소 사업을 더욱 확장해 나갈 계획”이라고 밝혔다.