IBS 김기문 단장팀, 단백질 바구니로 특정 단백질만 골라내는 기술 개발

질병 발생 메커니즘 및 신약개발 도움줄 듯

국내 연구진이 낚시하듯이 특정 단백질만 골라 낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립연구단 김기문(포스텍 화학과 교수) 단장과 제임스 머레이 박사팀은 ‘분자 바구니’를 만들어 특정 단백질만 고순도, 고효율로 골라낼 수 있는 기술을 개발하고 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 발표했다. 이번 연구의 독특성 때문에 ‘주목할만한 논문’으로 선정되기도 했다.

암은 체내 단백질의 비정상적으로 변형되면서 나타나는 질병이다. 암 뿐만 아니라 많은 질병이 단백질과 밀접하게 관련돼 있다. 이 때문에 질병 치료법과 약물 개발을 위해서는 세포내에 있는 수많은 단백질 중 약물과 상호작용하는 특정 단백질만 선택적으로 추출할 수 있어야 한다. 그렇지만 기존 단백질 정제법은 추출 과정 중에 화학반응으로 인한 단백질 변성이 일어나거나 다른 단백질이 섞이는 경우가 많아 질병 연구의 정확도가 떨어지는 경우가 많다는 단점이 있다.

연구팀은 호박 속을 파놓은 듯 가운데가 텅빈 바구니 모양의 분자 ‘쿠커비투릴’을 이용해 특정 단백질만 골라서 추출할 수 있는 방법을 찾았다. 마치 미끼로 물고기를 유인해 잡는 것처럼 쿠커비투릴에 특정 단백질만 골라 담을 수 있도록 처리한 ‘단백질 낚시법’을 개발한 것이다. 연구팀은 미끼로 암의 일종인 피부T세포림프종을 치료하는데 사용하는 ‘사하’(SAHA)라는 물질을 활용했다.

이번 기술을 활용하면 기존 단백질 정제법과 달리 오염이 적을 뿐만 아니라 제조, 사용, 보관이 손쉬워 실험 비용도 적게 든다는 장점이 있다. 연구진은 이번 기술이 각종 질병 메커니즘 파악, 신약 개발, 약물 부작용 연구 등에 다양하게 활용될 것으로 기대하고 있다.

김기문 단장은 “이번에 개발한 단백질 낚시법을 이용하면 다양한 질병과 관련된 단백질을 선택적으로 분리하고 분석할 수 있게 되면서 약물 부작용이 최소화된 신약개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr