[대전·대덕] 단백질 화학반응 매커니즘 3D 규명!

[앵커멘트]

단백질은 인체와 관련된 연구는 물론 신약개발 등 생명공학 분야에서 핵심 역할을 하고 있습니다.

국내 연구진이 3D로 보고, 제어하는 단백질 화학반응 메커니즘을 규명해 신약 개발 등 새로운 가능성을 제시했습니다.

이정우 기자가 보도합니다.

[리포트]

인체의 모든 생리작용은 단백질에서 일어나기 때문에 단백질 연구는 아주 중요합니다.

단백질 내부에서 일어나는 구조변화와 단백질 내 분자들의 상호작용을 마치 우리가 눈으로 보듯 실시간으로 원자구조로 관찰할 수 있는 기술이 개발됐습니다.

IBS, 기초과학연구원 나노물질·화학반응연구단 이효철 KAIST 교수팀이 단백질 내 화학반응의 전이상태와 그 반응경로를 3차원 구조로 규명하고 제어하는 데 성공했습니다.

[인터뷰:정양욱, KAIST 화학과 박사]
"기존 연구보다 빠른 시간대에서의 구조를 보았고, 그 구조가 기존 연구에서 밝힐 수 없었던 혹은 밝혔더라도 간접적으로밖에 볼 수 없었던 구조를 정확한 3차원 구조로 보았습니다."

기체와 수용체 상태에서 분자는 단순하게 움직이지만 단백질 안에서는 수소결합과 공간적 제약으로 복잡하게 구조가 변하는 것을 실시간으로 관찰한 것입니다.

눈으로 확인할 수 없이 빠른 분자의 움직임은 시간분해 엑스선회절법이 동원됐습니다.

1,000조분의 1초 즉, 펨토초란 아주 짧은 시간 동안 진행되는 전이상태를 원자수준의 3차원 구조로 규명했습니다.

화학반응 전이상태를 관찰하면 전이상태를 조작할 수 있는 기반이 마련되고 화학반응을 제어하면 신약개발과 의학치료 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

[인터뷰:이효철, KAIST 화학과 교수]
"단백질과 다른 분자들이 상호작용을 할 때 그것을 연구하게 됨으로써 단백질에 대해 훨씬 더 깊은 이해를 할 수 있는 거죠. 그렇게 될 수 있다면 신약개발 연계가 될 수 있지 않을까 그렇게 기대를 해봅니다."

이번 연구 결과는 세계적인 권위지인 '네이처 케미스트리(Nature Chemistry)' 온라인판에 실려 그 우수성을 인정받았습니다.

YTN 이정우[ljwwow@ytn.co.kr]입니다.