국내과학자 ‘의약용 단백질 제조기술’ 개발

KAIST 김학성 교수, ‘사이언스’지 27일자 게재

 
국내 과학자가 의약용 단백질을 만들 수 있는 단백질 설계 기술을 개발해 주목을 받고 있다.
 
한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 김학성 교수와 박희성 박사팀(사진)은 ‘신 기능 단백질 설계 기반 기술’을 개발했다고 27일 밝혔다.
 
김 교수팀이 개발이 이 기술은 자연계에서 단백질이 진화해온 복잡한 과정을 단순화시켜 새로운 기능을 가진 단백질을 효율적으로 설계하고 제조하는 기반 기술이다.
 
단백질은 20개의 아미노산으로 구성된 고분자물질로 생명체가 살아가는데 필수적인 역할을 수행해 의약용, 치료용 혹은 산업용으로 광범위하게 사용되고 있다.
 
그러나 대부분의 단백질이 특이성, 리간드와의 친화성, 안정성, 활성 등으로 인해 실제 의약용이나 산업적으로 사용하기에는 많은 한계점을 가지고 있다.
 
이를 해결하기 위해 목적에 맞는 특성이나 새로운 기능을 지닌 단백질을 설계하고 창출하는 연구가 지속적으로 진행되어 왔지만 아직까지 만족할 만한 연구 결과는 보고되지 않았다. 
 
 
김 교수팀은 생물체내에 5만 종류 이상의 다양한 기능을 수행하는 단백질이 존재하지만 기본적인 골격의 수는 한정되어 있어 서로 다른 기능을 수행하는 단백질들의 경우라도 그 골격은 유사하거나 동일한 경우가 많다는 점에 착안해 연구에 들어갔다.
 
연구결과 새로운 기능을 가진 단백질 설계에 필요한 요소를 기존의 단백질 골격에 동시에 조합적으로 삽입함으로써 신 기능 단백질을 제조할 수 있는 기술을 성공적으로 개발할 수 있었다.
 
김학성 교수는 “이번에 개발된 신 기능 단백질 설계 기술은 앞으로 새로운 단백질 의약품 개발, 산업용 효소 개발, 합성 생물학, 화이트 바이오테크놀러지(White Biotechnology), 생유기 합성 및 단백질 공학 분야에서 광범위하게 활용되어 생명공학의 산업화에 크게 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
 
또한 이번 성과는 자연계에서 단백질이 어떠한 진화 과정을 거쳐 현재와 같은 다양한 단백질이 존재하게 되었는지에 대한 중요한 해답을 주고 있어 기초 생명과학 분야에서도 매우 획기적인 연구결과로 평가되고 있다.
 
김 교수팀의 이번 연구결과는 ‘사이언스’지 27일자에 “기존에 존재하는 단백질 골격을 이용한 신 기능 단백질의 설계와 창출 (Design and evolution of new catalytic activity using an existing protein scaffold)”이라는 제목으로 게재됐다.
 
특히 사이언스는 별도의 ‘Perspective’ 란에 연구 내용을 자세히 설명하며 그 중요성과 파급 효과를 강조했다.
 
조현미 기자([e-mail])
2006-01-27