국내 연구진이 바이오메디컬분야에 응용되는 플러렌 단백질 복합체의 구조를 처음으로 밝혀냈다.

한국연구재단은 성균관대 김용호 (사진)교수팀이 X선 결정학 기술을 이용해 플러렌-단백질 복합체의 3차원 구조를 최초로 규명했다고 6일 밝혔다. 김용호 교수는 “앞으로 나노바이오 신물질 개발과 새로운 전기전도성 단백질을 기반으로 한 소재 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

탄소 60개가 축구공 모양으로 결합된 플러렌은 금속을 섞어 전도체로 활용하거나 촉매, 윤활제, 의약품 등 다양한 바이오메디컬 분야에 활용될 수 있다.


하지만 유기용매 잘 녹지 않고 플러렌 분자들이 축적되면 자발적으로 모이는 응집현상 때문에 이용에 어려움이 있었다.

이 때문에 플러렌을 이용해 나노 복합체를 만들기 위한 연구들이 진행되고 있지만 플러렌 복합체 구조는 분자 수준에서만 알려졌을 뿐 원자 수준에서의 연구는 보고된 바 없다.

연구팀은 플러렌을 단백질 용액에 분산시킨 뒤 단백질의 자기조립 현상(각각의 성분들이 자발적으로 결합해 구조를 형성하는 것)을 이용해 플러렌-단백질 나노복합체를 만드는 데 성공했다.

이어 원자 수준의 구조를 규명할 수 있는 X선 결정학 기술을 이용해 플러렌-단백질의 3차원 구조를 고해상도로 관찰하는 데 성공했다. 이를 통해 플러렌이 자기조립 단백질에 의해 규칙적으로 배열될 수 있고 절연성인 단백질 결정이 전도성 결정으로 변할 수 있음을 증명했다.

이번 연구는 미래창조과학부 미래유망융합기술 파이오니어 사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 지난 4월27일자 온라인판에 실렸다.

/박희윤기자 hypark@sedaily.com