[공감신문] 질병의 원인으로 꼽히는 막단백질 구조를 알아낼 새로운 기술이 개발됐다. 이로 인해 신약 개발에서 고난이도 단계를 풀어낼 수 있으며, 향후 각종 치료제의 개발을 앞당길 수 있을 것이라는 전망이 나온다.

10일 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 이현우 교수팀과 서울대 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김종서 교수팀은 세포 속 미토콘드리아의 막단백질에 특정한 화학물질을 붙여 구조를 이해할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 새로운 기술을 활용해 미토콘드리아 내막에 있는 단백질 135개의 구조를 확인했다. 이것이 미토콘드리아 내막 단백질 구조를 정확히 보여주는 지도를 만드는 데 한 걸음 다가섰다는 평가다.

막단백질은 세포막에 끼어있는 단백질로 세포 내에 영양분이나 신호 등을 전달하는 역할을 한다. 이 기능에 이상이 있을 경우 질병이 발생할 수 있어 신약 개발에서는 막단백질을 이해하는 것이 중요한 과제다.

이 교수팀은 살아있는 세포 속 미토콘드리아 내막에 있는 단백질에 고리 모양으로 생긴 화합물인 페놀(phenol)의 일종인 '디싸이오바이오틴-페놀(Desthiobiotin-phenol)'을 붙인 뒤 질량 분석기로 분석하는 방법을 통해 막단백질 구조를 파악했다고 설명했다.

페놀이 산화제 종류의 하나로 세포 어느 공간에서나 활성화되는 과산화효소 '에이펙스'와 반응하도록 할 경우 페놀 라디칼(phenol radical)이 되는데, 이는 단백질을 구성하는 중요 성분으로 아미노산의 일종인 타이로신(tyrosin)기에 잘 달라붙는다.

대부분의 단백질이 이 타이로신기를 하나 이상 지니고 있기 때문에, 막단백질 구조 분석에 이용할 수 있다.

연구팀은 질량분석기를 통해 페놀 라디칼이 달라붙은 이 타이로신기를 분석하고, 막단백질이 어느 쪽으로 튀어나와 있는지에 대한 방향성을 알아낸 것이다.

이현우 교수는 "미토콘드리아 막단백질 복합체 구조를 이해하는 일은 미토콘드리아를 겨냥한 새로운 치료법을 개발하는 데 아주 중요하다"고 말하며, "새로운 페놀 화합물을 이용해 막단백질 구조를 파악하는 기술은 다른 막단백질을 표적으로 하는 신약 개발에 도움을 줄 것"이라고 전망했다.

한편 해당 연구는 화학 분야 세계 권위지인 미국화학회지(JACS)에도 게재됐다.