탐침물질이란 특정 효소에 의해 분해되는 화학물질로 분해 시 미생물 유전자회로의 형광단백질 발현을 촉발하는 구조로 디자인돼 있다.
미생물의 건강 보존과 자연환경의 정화와 같은 바이오 분야를 포함, 탄소자원을 유용한 화학물질로 전환시키는 용도로 광범위하게 쓰인다. 특히 여러 가지 효소를 많이 확보할수록 그 활용도는 높아진다.
하지만 기존의 방법으로는 특정한 활성의 미생물과 효소를 효율적으로 찾기에는 한계가 있었다. 일반적으로 미생물을 여러 환경의 배지에 배양해 자동화 정밀 분석기기로 분석한다. 그러나 분석시간이 오래 걸리고 기기가 고가여서 일부 실험실에서만 가능하다.
연구팀은 탐침물질이 찾고자 하는 특정 미생물과 효소를 만나 신호물질로 전환되면서 해당 미생물에 형광 동그라미를 생성하도록 하는 분석 방법을 개발했다.
이 형광동그라미는 특정 미생물과 효소에 반응하여 24시간 이내에 나타난다. 이는 고가의 전문 촬영 장비가 아닌 휴대폰 사진촬영을 통해서도 쉽게 관찰이 가능하다.
이 기술은 탐침물질의 디자인에 따라 300여 종 이상의 효소 활성에 적용할 수 있다. 또한 여러 형광색을 사용하여 동시에 3종류 이상의 효소를 발견할 수 있다.
연구팀은 신호물질을 페놀로 설정했다. 페놀은 작고 안정적이어서 대부분의 미생물에서 영향을 받지 않기 때문이며, 다양한 탐침물질의 디자인 과정에서 광범위하게 이용 가능하기 때문이다.
이승구 박사는 “유전자원 이용 시 해당 국가 법률에 따라 사전 허가를 받아야하는 나고야 의정서 비준을 앞두고 있는 상황에서 토종 유전자원 확보에도 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
