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‘나노호박’ 생명공학 패러다임 바꾼다

둥글넓적한 나노 크기의 호박 모양 물질을 이용해 모든 종류의 암 분석과 치료, 줄기세포 분석을 할 수 있는 방법을 국내 연구진이 세계 최초로 발표했다. 이 ‘나노 호박’은 질병 분석뿐만 아니라 치료까지 부작용 없이 수행할 수 있어 바이오칩, 신약 등 생명공학 분야의 패러다임을 새롭게 바꿀 것으로 기대되고 있다.

포항공과대학교(POSTECH) WCU 첨단재료과학부 김기문 교수, 분자생명과학부 류성호 교수, POSTECH 바이오벤처기업 노바셀테크놀로지 공동연구팀은 속이 빈 호박 모양을 하고 있는 화합물 ‘쿠커비투릴(Cucurbituril)’을 이용, 세포에서 세포막 단백질만을 분리해 내는데 세계 최초로 성공했다.

각종 질병을 치료하려면 세포마다 구성이 다른 세포막 단백질을 분리해 분석해야 한다. 하지만 현재 활용되는 아비딘-바이오틴 결합물이란 물질은 세포막 단백질과 섞이기 쉽고 화학적으로 안정성이 떨어져 정확한 결과를 얻기가 어려웠다.

POSTECH 연구팀은 쿠커비투릴과 유기금속화합물인 페로센을 결합해 원하는 세포막 단백질을 세포로부터 분리해 간단하게 회수하는데 성공했다. 기존 방법에 비해 분리의 효율성이 높고 원하지 않는 단백질에 의한 오염 가능성도 현저하게 낮아진다는 사실을 발견했다.

이번 연구결과 쿠커비투릴은 특정 질병에만 작용하는 약물전달체나 질병 여부를 판단하는 바이오칩으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

김 교수는 “이번 연구는 쿠커비투릴-페로센 기반의 결합물이 생물학 기초 연구는 물론 질병 치료와 진단 등 광범위한 분야에 활용 가능하다는 사실을 증명한 첫 사례”라며 “향후 이 응용분야를 확대하는 한편 신약 개발 등을 위한 생물학과의 융합연구를 계속 진행할 예정”이라고 밝혔다.

연구결과는 세계적인 과학저널 네이처의 자매지인 ‘네이처 케미스트리(Nature Chemistry)’ 온라인판 최신호에 게재됐다.

/kueigo@fnnews.com
김태호기자