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7월 과학기술인상에 신관우 서강대 화학과 교수

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7월 과학기술인상에 신관우 서강대 화학과 교수

2019.07.10 12:00
이달의 과학기술인상 7월 수상자인 신관우 서강대 화학과 교수. 한국연구재단 제공
이달의 과학기술인상 7월 수상자인 신관우 서강대 화학과 교수. 한국연구재단 제공

과학기술정보통신부는 이달의 과학기술인상 7월 수상자에 신관우 서강대 화학과 교수를 선정했다고 10일 밝혔다. 살아있는 세포처럼 광합성을 하고 에너지를 생산하는 인공세포를 최초로 개발한 공로다.

 

'이달의 과학기술인상'은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 포상하는 것으로 매달 1명씩 선정한다. 과기정통부 장관상과 상금 1000만원이 수여된다. 

 

2000년대 이후 살아 있는 세포에 인공적인 요소를 삽입, 결합해 인공세포를 개발하는 연구가 다양하게 진행됐다. 하지만 기존 연구에서는 인공세포가 스스로 에너지를 생산하지 못했다. 에너지를 흡수하고 물질을 전환하는 과정이 매우 복잡한 탓이다.

 

신관우 교수는 실제 세포에서 추출한 단백질을 인공세포막에 넣어도 기능이 유지된다는 사실에 착안해 기존 세포에서 막단백질을 추출하고 인공세포막에 삽입시키면 순차적으로 생체 단백질 중합반응을 진행할 수 있다는 가설을 세웠다. 그리고 식물의 광합성에 관여하는 단백질과 박테리아의 광전환 단백질을 추출해 스스로 에너지 대사를 할 수 있는 인공 미토콘드리아를 만들었다. 이 인공 미토콘드리아를 인공세포막에 넣어 골격단백질을 스스로 합성하며 움직이는 인공세포를 완성했다. 

 

신 교수팀이 만든 인공세포는 빛을 이용해 스스로 생체에너지(ATP)를 생산하며, 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성했다. 또 원시적 형태의 세포와 유사하게 빛에 반응해 스스로 움직였다. 연구팀은 인공세포가 최대 30일간 스스로 에너지를 만들고 기능을 유지한다는 사실을 실험으로 증명했다. 이 연구결과는 2018년 5월 28일 국제학술지 '네이처 바이오테크놀로지'에 표지논문으로 실렸다. 

 

신 교수는 "식물과 박테리아에서 주요 단백질들을 추출해 인공적으로 만든 세포막에서 서로 신호를 주고 받으며 자연에서처럼 에너지를 스스로 만드는 최초의 인공세포를 만들었다"며 "생명체에서 일어나는 생화학적 원리와 현상을 세포와 유사한 공간에서 실험으로 구현한 성과"라고 수상 소감을 밝혔다.

 

신관우 교수팀이 만든 인공세포. 세포막(붉은색)과, 세포 안에 액틴(흰색)과 세포골격(녹색)이 보인다. 이 인공세포는 빛을 이용해 스스로 생체에너지(ATP)를 생산하며, 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성했다. 빛에 반응해 스스로 움직인다. 네이처 바이오테크놀로지 제공
신관우 교수팀이 만든 인공세포. 세포막(붉은색)과, 세포 안에 액틴(흰색)과 세포골격(녹색)이 보인다. 이 인공세포는 빛을 이용해 스스로 생체에너지(ATP)를 생산하며, 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성했다. 빛에 반응해 스스로 움직인다. 네이처 바이오테크놀로지 제공

 

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