빛으로 치료 하는 ‘광스위치 단백질’ 개발

2018.08.27 19:06
KAIST 제공
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빛을 이용해 세포의 신호전달을 제어하는 새 방법을 제시됐다. 의학, 생명과학 연구 등 다양한 분야에서 유용할 도구로 활용될 것으로 전망된다.

 

김학성 KAIST 교수 연구진은 빛을 세포의 활동을 제어하는 스위치처럼 쓸 수 있다는 점에 착안해 ‘광 스위치 단백질’을 합성하는데 성공했다고 27일 밝혔다.

 

빛은 다른 치료 방법보다 효과적으로 신호전달 연구에 활용할 수 있어 생명과학계에서도 최근 주목받는 연구주제다. 빛에 반응하는 '광 스위치 단백질'은 자연적으로도 존재한다. 하지만 이런 단백질로 세포신호를 조절하려면  단백질의 성질을 변경하고 원하는 기능을 수행하도록 그 기능을 다시 설계해야 한다.

 

김 교수 연구진은 아조벤젠이라는 물질에서 추출한 광 스위치 분자를 LRR이라는 이름이 특수 단백질에 결합했다. 이렇게 만든 광 스위칭 단백질에 외부에서 빛을 쪼여주는 방법으로 단백질 기능을 조절했다. 실험 결과 빛에 의해 '상피세포 성장인자 수용체(EGFR)'에 대한 결합력을 조절하는데 성공했다. 이를 이용하면 EGRF 신호전달을 빛으로 조절할 수 있게 된 것으로, 특정 파장의 빛을 이용해 피부나 장기기관의 치료효과를 한층 높일 수 있는 새로운 치료법 개발로도 이어질 수 있을 것으로 여겨진다.

 

연구진은 이번 성과가 인체 내 신호전달 제어 연구에 폭넓게 사용할 수 있어 의학 등 여러분야에 쓰일 것으로 기대하고 있다.

 

김학성 교수는 “한 두가지 단백질이 아니라 다양한 분야에서 여러 가지 광스위치 단백질을 개발할 수 있는 설계 기술을 정립한 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라고 말했다.

 

이 연구 성과는 화학분야 학술지 ‘앙게반테 케미' 이달 20일 자에 실렸다.
 

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