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난치병 치료 희망 ‘세포막 단백질’ 구조 분석방법 찾아냈다

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2016년 10월 11일 22:38 프린트하기

 

두 손바닥처럼 거울상으론 겹쳐지지만 회전으론 겹쳐질 수 없는 것을
두 손바닥처럼 양쪽이 똑같이 생긴 구조를 ‘거울상이성질체’라고 한다. 이때 가운데 있는 원소를 ‘키랄 구조’를 가진다고 표현한다. 채 교수팀은 이 원리를 이용해 양친매성 물질을 개발했다. - 위키미디어 제공

세포막을 구성하는 단백질(막단백질)은 외부에서 오는 신호나 각종 물질을 세포 내로 전달하는 역할을 한다. 이 성질을 이용하면 부작용이 적은 신약이나 새로운 질병 치료법 등을 개발할 수 어 최근 막단백질 구조를 알아내기 위한 연구가 활발하다.

 

이 막단백질의 비밀을 풀 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 채필석 한양대 생명나노공학과 교수팀은 세포막 단백질을 안정적으로 둘러싸는 ‘양친매성(소수성과 친수성을 모두 가지고 있는 성질)’ 화합물을 새롭게 만드는 데 성공했다고 11일 밝혔다.

 

우리 몸에는 10만 종류 이상의 막단백질이 있지만 지금까지 그 구조를 밝혀낸 건 1% 정도였다. 해석과정에서 단백질이 깨지기 쉬워 그 구조를 알기 어려웠다. 이 때문에 과학계에선 양친매성 물질을 이용해 안정적으로 구조를 분석하려는 노력을 계속해 왔다. 이 물질을 이용하면 세포막 단백질의 구조를 깨뜨리지 않고도 쉽게 물에 녹여낼 수 있다.

 

채필석 교수 제공
채필석 교수 제공

하지만 전통적인 양친매성 분자는 막단백질을 변성시키는 성질이 있어 구조를 올바르게 파악하는 데 걸림돌이 돼 왔다.

 

채 교수팀은 이 문제를 해결하기 위해 세포막 단백질의 변성이나 응집을 최소화하는 새로운 화학구조를 개발했다. 실험 결과 개발해 낸 ‘엠-비티엠(M-BTM)'이란 화합물이 단백질을 안정적으로 보존한단 사실을 알아냈다. 이 물질은 현재 과학계에서 널리 사용되고 있는 ’도데실말토사이드(DDM)'이라는 양친매성 물질보다도 효과가 뛰어난 것으로 드러났다. 

 

채 교수는  “이번 연구 결과는 세포막 단백질의 3차 구조를 분석하는 데 유용하게 활용될 것”이라며 “앞으로 신약개발, 생체신호전달 기작을 이해하는 초석이 될 것”이라고 말했다.

 

이번 연구 결과는 10월 5일자 ‘케미컬 사이언스(Chemical Science)’에 게재됐다.

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2016년 10월 11일 22:38 프린트하기

 

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