단백질은 나노미터 수준의 크기에다 다양하게 기능과 구조를 변화시킬 수 있다는 장점이 있지만 조립체의 단백질 수나 크기를 정확히 조절하는데 어려움을 겪어 왔다. 연구팀은 문제를 해결하기 위해 세포 내 합성을 통해 인공적 형광 단백질 조립체를 다양한 크기로 제작하는 방식을 개발하고 관련 연구결과를 네이처 커뮤니케이션즈지 14일자 온라인판에 발표했다.

우리 몸을 구성하는 필수 요소 중 하나로 꼽히는 단백질은 크기가 나노미터 수준이라는 특성과 기능과 구조를 자유롭게 변화시킬 수 있어 새로운 물질 및 구조체 개발에 적합한 것으로 알려져있다. 특히 다수의 단백질이 조립된 다중 조립체는 성질과 모양, 크기가 새로우면서도 생체친화적인 구조 때문에 많은 관심을 받고 있다. 이 조립체의 상업적, 연구적 이용을 위해선 조립된 단백질의 수를 정확히 조절해야 하고 다양한 크기의 조립체를 제작할 수 있어야 한다. 하지만 현재의 기술로는 조립체의 크기에 따라 정밀히 분리하는 것이 쉽지 않다. 연구팀은 문제 해결을 위해 인공적 형광 단백질 조립체를 세포 내 합성을 통해 2개부터 10개까지 다양한 크기의 형광 단백질 조립체를 제작했다. 또 단백질 조립체 표면전하의 개량을 통해 거대 생체분자의 안정성을 향상시켰고 다양한 크기의 조립체를 분리할 수 있는 방법을 최초로 개발했다.

단백질 다수가 조립된 다중 조립체는 새로운 성질과 모양, 크기를 가지며 생체친화적인 나노 구조체이기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 단백질 다중 조립체는 다수의 단백질이 동시에 작용하기 때문에 결합력을 극대화 해 신약, 백신 기능 향상 연구에 중요한 방법론을 제시할 것으로 기대되기 때문이다.

정 교수는 "이번 단백질 조립체 제작 기술은 다양한 모양과 크기, 기능성을 갖는 새 조립체 제작의 기반이 될 것"이라며 "비약적으로 향상된 기능을 가진 단백질 신약, 백신, 혹은 결합 리셉터 연구에 핵심적 역할을 할 것"이라고 말했다. 오정연 기자

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