이화여대 남원우 교수팀
이화여대 바이오융합과학과 남원우 교수(사진)팀이 생명체 내에서 산소를 전달하면서 활성화하는 산소 관련 효소의 화학반응 과정에서 순간적으로 존재하는 중간체 구조를 밝혀냈다.
중간체는 생명체 내에서 단백질과 효소 등이 화학반응을 일으키는 과정에서 짧은 시간 생겼다 사라지는 매우 불안정한 분자를 말한다. 이 분자의 구조를 규명할 경우 생체 내 화학반응이 일어나는 과정과 원리를 이해할 수 있지만 존재하는 시간이 매우 짧아 학계에서는 그 존재와 모양을 알아내는데 어려움을 겪어왔다.
이번 연구는 남원우 교수와 조재흥 박사가 공동으로 진행했으며 교육과학기술부 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 네이처 자매지인 네이처 케미스트리(Nature Chemistry) 23일자에 게재됐다.
순간적으로 존재하는 중간체의 존재와 모양을 규명하기 위해 남 교수팀은 생체 내의 효소 대신 실험실에서 합성해 만든 인공효소를 사용, 극저온에서의 화학반응을 통해 중간체의 존재를 확인한 후, X레이 회절법을 통해 구조를 분석했다. X레이 회절법은 X레이의 회절을 이용해 물질의 구조와 화학적 조성을 밝히는 방법으로 미국 스탠퍼드대 에드워드 솔로몬 교수팀이 방사광 가속장치를 이용했다.
남원우 교수는 "이번 연구결과는 산소화 효소의 화학반응에서 배위환경(중심의 금속원자를 비금속 원자가 둘러싸고 있는 환경)을 변화시킴으로써 중간체의 구조와 반응성을 조절할 수 있다는 것을 증명한 것으로, 향후 효소기능을 모방한 인공효소 시스템을 개발하는데 중요한 토대가 될 것"이라고 말했다.
남 교수는 또한 "생명체는 `움직이는 공장'"이라며 "이번 연구결과 등을 통해 생명체의 화학반응을 정확히 이해하면 무공해 생산공정과 노화방지 신약 등을 개발하는데 많은 정보를 얻을 수 있을 것"이라고 연구성과의 의의를 설명했다.
안경애기자 naturean@
중간체는 생명체 내에서 단백질과 효소 등이 화학반응을 일으키는 과정에서 짧은 시간 생겼다 사라지는 매우 불안정한 분자를 말한다. 이 분자의 구조를 규명할 경우 생체 내 화학반응이 일어나는 과정과 원리를 이해할 수 있지만 존재하는 시간이 매우 짧아 학계에서는 그 존재와 모양을 알아내는데 어려움을 겪어왔다.
이번 연구는 남원우 교수와 조재흥 박사가 공동으로 진행했으며 교육과학기술부 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 네이처 자매지인 네이처 케미스트리(Nature Chemistry) 23일자에 게재됐다.
순간적으로 존재하는 중간체의 존재와 모양을 규명하기 위해 남 교수팀은 생체 내의 효소 대신 실험실에서 합성해 만든 인공효소를 사용, 극저온에서의 화학반응을 통해 중간체의 존재를 확인한 후, X레이 회절법을 통해 구조를 분석했다. X레이 회절법은 X레이의 회절을 이용해 물질의 구조와 화학적 조성을 밝히는 방법으로 미국 스탠퍼드대 에드워드 솔로몬 교수팀이 방사광 가속장치를 이용했다.
남원우 교수는 "이번 연구결과는 산소화 효소의 화학반응에서 배위환경(중심의 금속원자를 비금속 원자가 둘러싸고 있는 환경)을 변화시킴으로써 중간체의 구조와 반응성을 조절할 수 있다는 것을 증명한 것으로, 향후 효소기능을 모방한 인공효소 시스템을 개발하는데 중요한 토대가 될 것"이라고 말했다.
남 교수는 또한 "생명체는 `움직이는 공장'"이라며 "이번 연구결과 등을 통해 생명체의 화학반응을 정확히 이해하면 무공해 생산공정과 노화방지 신약 등을 개발하는데 많은 정보를 얻을 수 있을 것"이라고 연구성과의 의의를 설명했다.
안경애기자 naturean@
