국내 연구진이 알츠하이머(치매) 같은 퇴행성 신경계 질환의 원인이 되는 단백질 섬유의 형성과 분자구조를 제어하는 데 성공해 치매 치료는 물론 생체 친화 소재 설계에도 큰 도움을 줄 것으로 전망된다.
한국연구재단은 성균관대의 엄길호·권태윤 교수, 이창영 울산과학기술원(UNIST) 교수 공동연구팀이 마이크로파(300㎒~30㎓의 고주파 전자파)를 이용해 아밀로이드 섬유의 분자구조를 정밀하게 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
아밀로이드는 단백질이나 펩타이드 사슬이 비정상적으로 뭉쳐 생긴 섬유로 알츠하이머나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌신경계 질환의 원인으로 알려져 있다. 특히 아밀로이드 섬유의 분자구조의 다양성은 세포의 죽음을 유발하는 세포 독성 등의 생물학적 기능에 중요한 역할을 하고 있지만 아직 구조 및 형성 메커니즘이 불분명하다.
이에 연구진은 마이크로파를 펄스(맥박처럼 짧은 시간에 생기는 진동 현상) 형태로 만들어 아밀로이드 섬유에 쬐면 펄스의 조건에 따라 아밀로이드 단백질 섬유의 길이 및 나선형 구조가 달라짐을 확인했다. 이유는 아밀로이드 섬유의 정전기적 특성이었다. 마이크로 펄스가 전달한 열에너지가 아밀로이드 섬유 표면 전하의 특성을 변화시켜 다양한 모양으로 자라게 만든다는 것이다.
엄 교수는 "연구 결과로 퇴행성 뇌신경계 질환 및 당뇨병 등의 발병 원인이 되는 아밀로이드 섬유의 형성 메커니즘을 간접적으로 제시했다"며 "생체소재 섬유의 분자구조 제어에 대한 새 패러다임을 제시해 단백질 기반의 생체친화 생체소재 개발에 매우 중요한 설계 기법으로 활용될 수 있다"고 설명했다.
이번 연구는 미래창조과학부와 연구재단이 지원하는 기초연구사업을 통해 수행됐으며 공학 분야 학술지인 '사이언티픽 리포트' 11월23일자 온라인판에 게재됐다.
한국연구재단은 성균관대의 엄길호·권태윤 교수, 이창영 울산과학기술원(UNIST) 교수 공동연구팀이 마이크로파(300㎒~30㎓의 고주파 전자파)를 이용해 아밀로이드 섬유의 분자구조를 정밀하게 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
아밀로이드는 단백질이나 펩타이드 사슬이 비정상적으로 뭉쳐 생긴 섬유로 알츠하이머나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌신경계 질환의 원인으로 알려져 있다. 특히 아밀로이드 섬유의 분자구조의 다양성은 세포의 죽음을 유발하는 세포 독성 등의 생물학적 기능에 중요한 역할을 하고 있지만 아직 구조 및 형성 메커니즘이 불분명하다.
이에 연구진은 마이크로파를 펄스(맥박처럼 짧은 시간에 생기는 진동 현상) 형태로 만들어 아밀로이드 섬유에 쬐면 펄스의 조건에 따라 아밀로이드 단백질 섬유의 길이 및 나선형 구조가 달라짐을 확인했다. 이유는 아밀로이드 섬유의 정전기적 특성이었다. 마이크로 펄스가 전달한 열에너지가 아밀로이드 섬유 표면 전하의 특성을 변화시켜 다양한 모양으로 자라게 만든다는 것이다.
엄 교수는 "연구 결과로 퇴행성 뇌신경계 질환 및 당뇨병 등의 발병 원인이 되는 아밀로이드 섬유의 형성 메커니즘을 간접적으로 제시했다"며 "생체소재 섬유의 분자구조 제어에 대한 새 패러다임을 제시해 단백질 기반의 생체친화 생체소재 개발에 매우 중요한 설계 기법으로 활용될 수 있다"고 설명했다.
이번 연구는 미래창조과학부와 연구재단이 지원하는 기초연구사업을 통해 수행됐으며 공학 분야 학술지인 '사이언티픽 리포트' 11월23일자 온라인판에 게재됐다.
