몸 속 칼슘농도 측정하는 센서 개발

최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기 진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다.

정상훈 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원 천연물연구소 천연물융합연구센터 박사 연구팀은 김태진 부산대학교 생명과학과 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘 농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다.

세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려진 소포체는 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 표적으로써 활발한 연구가 진행되고 있다.



연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 기존 측정 방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 했다. 연구진은 실제로 센서의 세포 주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다.

KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 이번 성과가 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”면서 “앞으로 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다.

과학기술정보통신부 지원으로 KIST 기관 고유 사업을 통해 수행된 이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’ 8월호에 게재됐다.