케이메디허브, 저온성 단백질 구조 규명...단백질 결정 기술 응용 기대

케이메디허브(대구경북첨단의료산업진흥재단·이사장 양진영)는 손종현 연구원이 김한우 극지연구소 박사연구팀과 공동으로 저온성 반백질 구조를 규명했다고 10일 밝혔다. 관련 연구논문은 최근 단백질 결정학 분야 저명 학술지 'IUCrJ'에 게재됐다.

공동연구팀은 알래스카 동토층 속 미생물 특성을 연구했다. 알래스카 극지 깊은 곳에 사는 미생물은 극도의 저온 상태에서 생존하며 살아남기 위해 에너지 소비량이 극히 적다. 에너지를 거의 소비하지 않고도 생물학적 기능을 유지하는 비결이 아직 밝혀지지 않았다.

PsEst3의 결정 구조(A). PsEst3의 활성 부위의 확대그림 (B). R44 변이의 여러 가지 기질에 대한 활성 비교

이번 연구에서 연구팀은 북극미생물의 단백질이 '에스터 화합물'을 알코올과 산으로 가수분해를 촉진하는 효소로 생체 내에 중요한 기능을 수행한다는 사실을 규명했다.

효소는 기능에 관여하는 특정 아미노산 서열이 존재하며 이들의 차이에 따라 여러 가지 하위 그룹으로 나뉜다. 1.80 해상도를 가지는 효소 결정의 회절데이터를 수집하고 구조를 규명했으며 여러 생화학 실험을 통해 구조와 기능 연계성에 대해 집중 연구했다.

이를 통해 해당 효소의 아미노산 서열이 최초로 밝혀졌다. 기능에 관여하는 특정 아미노산 서열을 본 따 'GHSR 그룹'이라는 새로운 하위그룹을 생성했다.

저온 상태에서도 상온에 존재하는 단백질과 동일한 역할을 하는 저온성 미생물 단백질의 구조와 기능에 대한 연구는 상온 유지를 위해 에너지를 소비하지 않고도 다양한 생물학적 기능을 영위할 수 있는 단서를 발견할 수 있다는 점에서 분자생물학 기술 응용에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

양진영 케이메디허브 이사장은 “얼음땅에서 죽지않고 살아가는 미생물의 비밀을 밝혀내 신약 연구개발에 활용하도록 하겠다”고 말했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com