메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

[표지로 읽는 과학] 세포 수문장의 움직임 하나하나 드러나다

통합검색

[표지로 읽는 과학] 세포 수문장의 움직임 하나하나 드러나다

2019.07.27 10:36
네이처 제공
네이처 제공

국제학술지 네이처는 주렁주렁 매달려 있는 단백질 분자 8개의 모습을 이번 주 표지에 실었다. 얼핏 보기에는 모두 같은 분자처럼 보이지만 모양새가 조금씩 다르다. 생물의 에너지원인 아데노신삼인산(ATP)을 이용해 세포 안과 밖으로 물질을 전달하는 단백질 복합체인 ‘ABC 수송체’가 시간별로 변화하는 모습을 분자 단위의 해상도로 촬영한 것이다.

 

로버트 탐페 독일 괴테대 생화학연구소 교수와 아르네 묄러 독일 막스플랑크연구소 분자생물학과 연구원 공동연구팀은 극저온 전자 현미경을 통해 ABC 수송체가 물질을 수송할 때 보이는 모든 구조를 촬영하는 데 성공했다고 이달 17일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다.

 

ABC 수송체는 세포에 필요한 물질은 받아들이고 해가 되는 물질은 통과시키지 않는 역할을 한다. 인간에게는 중요한 기능이지만 박테리아나 암세포로 눈을 돌리면 이야기가 다르다. ABC 수송체가 항생제나 화학 요법에 대한 저항성을 만드는 요소기 때문이다. 문제는 ABC 수용체가 물질을 통과시킬 때 문을 여닫는 복잡한 움직임을 보여준다는 것이다. 이 중간 과정을 확인할 수 없어 연구에 어려움이 있었다.

 

연구팀은 극저온 전자 현미경을 통해 ABC 수송체가 물질을 세포 내부로 전달할 때의 구조 변화를 8장의 영상으로 나눠 촬영하는 데 성공했다. 이 현미경은 분자를 극저온하에서 동결시킨 후 관찰하기 때문에 분자가 움직일 때 정확하게 촬영되지 않는 문제가 최소화된다. 이를 통해 연구팀은 2.8옴스트롱(Å, 100억분의 1m)의 해상도로 ABC 수송체의 구조 변화를 촬영해냈다.

 

탐페 교수는 “이 연구를 통해 세포를 감싼 세포질의 거의 모든 움직임을 이제 원자 단위로 볼 수 있게 됐다”며 “ABC 수송체의 수송 원리에 관한 질문에 곧 대답할 수 있게 될 것”이라고 말했다.

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

18 + 6 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스