물 강좌(15): 노벨상수상자 “피터-아그리”교수는 세포막에서 무엇을 발견했는가?

물 강좌(15): 노벨상수상자 “피터-아그리”교수는 세포막에서 무엇을 발견했는가?

물 강좌 (14)에서 언급한 2003년도 노벨화학상 수상자인 미국 존스홉킨스 대학의 “피터-아그리(Peter Agre)교수는, 세포막에 장착된 물의 통로(water-channel)와 물이 통과하는 구조를 발견하였다.

물(H₂O)이 세포막을 통과할 때, 물은 극성을 띠기 때문에, 수소결합으로 사슬을 형성한다.  그 순간 세포의 내측과 외측은 전기적으로 연결되어져, 이것을 이용해 전기 생리학적으로 계측이 가능하다. 

그러나 워터채널의 경우, 물 분자가 세포막을 고속(1초에 30억 개)으로 통과하는데도 이 “전기적”현상이 계측되지 않아 전기(電氣) 생리학에 있어서, 하나의 수수께끼였다. 2003년도 노벨화학상은 이 수수께끼를 푼 “피터 아그리”교수에게로 돌아갔다. 

워터채널 속에는 물 분자 사슬을 하나씩 잘라내는 아미노산이 존재해 있다. 이 마미노산은 아르기닌(Arginine), 푸로린(Proline), 알라닌(Alanine)으로 구성되어 있다. 이들 마미노산을 "NPA-box"라 부르기도 한다.

이 아미노산에 의해 물의 전기전도성이 없어지는 메커니즘을 발견한 것이다. 물의 클러스터가 작아야 신체에 흡수가 잘 된다는 항간의 상업적인 이론은 엉터리가 되었다.

물(H₂O)분자는 극성(極性)을 띠고 있기 때문에, 물 분자의 집합체인 클러스터(cluster)를 형성한다. 클러스터가 아무리 작다하더라도 클러스터는 “워터채널”을 통과할 수가 없기 때문이다.