성균관대 공대, 암-면역계와 질병에 관여하는 플러렌-단백질 복합체 3차원 구조 세계최초 규명으로 세계학계에서 주목

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단백질 디자인 연구로 다양한 산업 분야에 응용 기대

• 입력2016-08-08 10:49
• 수정2016-08-08 10:48

[스포츠서울 김석재기자] 현대 생물학의 발전으로 암, 면역계와 바이러스 질병에 관여하는 효소, 수용체, 신호 전달 단백질이 발견돼 질병 치유 가능성이 높아지면서 바이오 메디컬 연구가 활발히 진행돼 왔다. 이런 시점에 성균관대학교 성균나노과학기술원의 김용호 교수 연구팀이 세계 최초로 플러렌-단백질 복합체 3차원 구조를 규명해 세계 학계가 주목하고 있다.

이 연구팀은 De novo 단백질 디자인 기법 및 원자 수준의 구조를 규명하는 X-선 결정학 기법을 이용하여 플러렌-단백질 복합체의 고해상도 3차원 구조를 규명하고, 플러렌을 단백질 용액에 분산시켜서 단백질-플러렌 나노 복합체 결정화에 성공했다. 이는 플러렌이 자기조립 단백질에 의해 규칙적으로 배열할 수 있고 절연성인 단백질 결정이 전기적 특징을 지닌 전도성 결정으로 변화할 수 있음을 보여주는 것이다.

플러렌의 어셈블리가 COP-플러렌 복합체에서 전기적 특성을 나타내고 있다.© News1

성균관대학교 성균나노과학기술원 김용호 교수

이 나노-바이오 융합 기술은 생명현상 조절 및 재설계 기반 확립, 질병 치료를 위한 신약 개발은 물론 바이오센서, 새로운 전기전도성 단백질 기반 소재 개발 등 다양한 산업 분야에 응용될 수 있다. 미래창조과학부 미래유망융합기술 파이오니어 사업 지원을 받아 수행된 이 연구 결과는 지난 4월 27일 세계적 학술지인 <네이처> 자매지 <네이처 커뮤니케이션즈> 온라인판에 게재됐다.

김용호 교수 연구팀은 자연 아미노산과 인공 아미노산을 활용해 생체 적합성을 가지나 체내에서 분해되지 않는 단백질 소재, 단백질 기반의 나노-바이오 생체 재료 및 융합 소재 디자인, 세포 외 기질 유래 모티프를 이용한 생체 소재, 3D 프린터용 바이오 잉크 재료 개발에 매진한다. 또한 뇌 이미징, 뇌질환 관련 연구 등 다학체적인 연구, 아밀로이드 단백질 구조 및 물성 연구, 홍합의 접착성을 부여하는 홍합 접착 단백질을 사용한 줄기세포 분화 환경 조절 연구, 아모텍과 연계한 줄기세포 배양 기술 연구에도 힘쓰는 중이다.  


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