물로부터 산소를 발생하는 효소의 화학반응 첫 구명

물로부터 산소를 발생시키는 효소의 화학 반응이 처음으로 구명됐다. 인공 효소 시스템 개발 등에 큰 영향을 미칠 전망이다.

남원우 이화여대 바이오융합과학과 교수와 슈니치 후쿠주미(Shunichi Fukuzumi) 교수는 산소 발생 효소의 화학 반응에서 금속 이온이 전자 전달 속도를 증진한다는 사실과 함께 금속 이온이 결합된 산소화 효소의 새로운 중간체 구조를 발견했다고 15일 밝혔다.

그동안 물로부터 산소를 발생하는 효소의 화학 반응에서 칼슘의 역할은 알려진 바가 없었다. 연구 결과는 ‘네이처’ 자매지이자 화학분야 세계적 권위지인 ‘네이처케미스트리’ 7월 11일자로 온라인에 게재됐다.

남 교수팀은 순간적으로 존재하는 중간체의 존재와 모양을 규명하기 위해 생체 내 효소 대신 실험실에서 합성해 만든 인공효소를 사용해 극저온에서 다른 금속 이온이 결합한 중간체의 단결정을 얻은 뒤 X-선 회절법을 통해 구조를 분석했다.

이번 연구결과는 물로부터 산소를 발생하는 인공 효소를 만드는데 특히 중요한 정보를 제공했다 . 향후 효소 기능을 모방한 인공 효소 시스템을 개발하는데 중요한 토대가 될 것이라고 연구진은 설명했다.

김유경기자 yukyung@etnews.co.kr