‘아포페리틴’ 단백질을 극저온 전자현미경으로 분석한 데이터.국제 공동연구팀이 단백질을 급랭시켜 찰나에 일어나는 구조 변화를 관찰해 앞으로 약물 개발에도 활용할 수 있게 됐다.
한국연구재단은 이창수 충남대 교수 연구팀이 스위스 취리히연방공과대학, 영국 프랜시스크릭연구소 연구팀과 공동으로 ‘극저온 전자현미경(cryo-EM)’을 이용해 단백질의 동역학적 거동을 밀리초(1,000분의1초) 단위로 관찰할 수 있는 미세유체장치를 제작했다고 22일 밝혔다.
연구팀은 생화학반응 중 변화하는 단백질의 중간체 구조를 파악할 수 있는 미세유체장치를 제안했다. 이 장치를 이용해 반응 중인 시료를 급랭시켜 반응의 중간체 구조를 얻어냈다. 장치 내 유량을 정밀하게 제어해 20밀리초에서 1,500밀리초의 시간 분해능을 구현할 수 있다.
실제 모델 단백질로 많이 쓰이는 ‘아포페리틴’을 미세유체장치로 분사, 극저온 전자현미경으로 관찰해 원자 수준의 초고해상도 3차원 구조를 확보하는 데 성공했다. 이 교수는 “이 기술을 이용해 신종 코로나바이러스 표면의 스파이크 단백질 구조를 밝힌 바 있다”며 “단백질 고분자를 표적으로 한 약물 개발에도 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 ‘네이처커뮤니케이션스’ 에 실렸다.
