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6밀리초 안에 일어나는 단백질 반응 분석 기술 개발한 KAIST 연구팀 |
(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 강진영·이원희 교수 공동 연구팀이 극히 짧은 시간 동안 일어나는 생명체의 단백질 반응을 분석할 수 있는 시간 분해 초저온 전자현미경 기법을 개발했다고 24일 밝혔다.
생명현상과 신약 개발 연구 분야에서 ㎲(마이크로초·100만분의 1초)∼ms(밀리초·1천분의 1초) 단위에서 일어나는 단백질 반응 분석을 위해 시간 분해 초저온 전자현미경(TRCEM·Time-resolved cryo-electron microscopy) 기술이 주목받고 있다.
다만 시료가 많이 들고 최소 시간 반응이 10ms 이상 걸려 극히 짧은 시간 동안만 존재하는 중간체를 포착하기 어려웠다.
연구팀은 수 ㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 두께의 얇은 박막 형태의 소재인 패럴린을 이용해 미세유체 혼합-분사 장치 방식의 TRCEM 기법을 개발했다.
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KAIST 연구팀이 개발한 TRCEM 기법 |
미세유체 채널 안에서 시료를 혼합한 뒤 분사·냉각해 관찰하는 방식으로, 패럴린을 이용해 기존보다 더 얇고 단순한 구조를 구현함으로써 시료 소모량을 기존의 3분의 1 수준으로 줄였다.
특히 미세유체 소자 내에서 반응 시작 전 시료가 혼합되는 시간을 줄여 반응 시간 해상도를 기존 10밀리초에서 6밀리초까지 높이는 데 성공했다.
이는 1천분의 6초 안에 일어나는 단백질 반응까지 분석할 수 있다는 의미이다.
강진영 교수는 "구조 생물학, 신약 개발, 효소 반응연구, 바이오 센서 개발 등 다양한 생명과학·의약 분야에서 패럴린 박막 소자의 활용 가능성을 제시했다"고 연구 의의를 설명했다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'(Advanced Functional Materials) 지난 1월 28일 자 온라인판에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr
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