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원하는 단백질만 낚아내는 ‘단백질 낚시법’ 개발

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원하는 단백질만 낚아내는 ‘단백질 낚시법’ 개발

2017.03.02 18:00

미끼를 사용해 물고기를 낚아채듯, 원하는 단백질을 추출해내는 기술이 개발됐다. - Pixabay 제공

미끼를 사용해 물고기를 낚아채듯, 원하는 단백질을 추출해내는 기술이 개발됐다. - Pixabay 제공

미끼를 사용해 물고기를 잡듯, 원하는 단백질만 선택적으로 골라내는 ‘단백질 낚시법’을 국내연구진이 개발했다.

 

김기문 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단장 팀은 분자바구니로 불리는 ‘쿠커비투릴’을 이용해 특정 단백질만 고순도, 고효율로 얻을 수 있는 정제법을 개발했다고 2일 밝혔다.

 

☞쿠커비투릴 (cucurbituril)이란? 쿠커비투릴은 일종의 ‘분자용기(molecular container)’로 속이 빈 호박의 모양을 닮았다. 내부 빈 공간에 물질을 가두거나 방출할 수 있는 특성을 이용해 질병 진단 및 치료 등 광범위하게 활용된다.

 

암과 같은 각종 질병은 몸 속 단백질의 이상변형이 주요 원인이다. 치료를 위해서는 이 단백질을 정제해 분석하는 과정이 필수. 하지만 기존 기술은 정제하려는 단백질 말고 다른 단백질까지 추출해 정확한 분석이 어려웠다.

 

연구진이 개발한
연구진이 개발한 '단백질 낚시법'. - IBS 제공

연구진이 개발한 단백질 낚시법은 기존 기술과 달리 다른 물질로 인한 오염이 적다는 것이 특징이다. 추출하고자 하는 단백질과만 결합하는 미끼 물질을 쿠커비투릴 속에 넣어두고, 두 물질이 결합하면 이를 빼내기만 하면 된다.

 

연구진은 피부악성림프종을 유발하는 탈아세틸화효소 정제에 성공했다. 사하(SAHA) 약물이 탈아세틸화효소와 상호작용하며 병을 치료한다는 점에 착안, 낚싯대 역할을 하는 쿠커비투릴 속에 사하약물을 넣어 미끼로 사용했다. 탈아세틸화효소가 사하약물과 결합하면 쿠커비투릴 수용체가 탈아세틸화 효소를 농축한다.

 

이렇게 농축된 상태의 탈아세틸화효소를 쿠커비투릴보다 더 결합력이 쎈 페로센 화합물을 이용해 사하 약물과 치환하면 탈아세틸화 효소만 남아 추출이 가능해진다. 연구진은 살아있는 세포에서도 개발된 단백질 낚시법이 가능하단 점을 확인했다.

 

김 단장은 “사하 외 다른 약물을 분자 미끼로 사용하면 암을 비롯한 다양한 질병에 관여하는 단백질을 선택적으로 분리해 분석할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구결과는 학술지 ‘안게반테 케미’ 2월 20일자에 실렸다.

 

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