생물 교과서에 나오는 단백질의 인식 가설이 50년 만에 증명됐다.
김학성 KAIST 생명과학과 교수는 홍성철 서울대학교 물리학과 교수와 공동으로 단백질이 생체 내 분자를 인식하고 결합하는 메커니즘을 처음 규명했다고 21일 밝혔다.
연구 결과는 생명과학분야의 권위지인 `네이처 케미컬 바이올로지` 3월 18일자 온라인판에 발표됐다.
단백질 생체내 분자 인식 메커니즘은 그동안 생물 교과서에 가설로만 등장하던 내용이다. 김 교수 연구진이 50년 만에 단분자 수준에서 단백질 구조전호나 속도가 변하는 현상을 증명했다.
연구진은 이번 연구로 단백질 조절기능을 보다 정확하게 파악할 수 있게 됐다고 말했다. 단백질의 생체분자 인식은 각종 질병의 발생과도 밀접하게 연관돼 있어 향후 효능이 높은 치료제 개발에도 기여할 것으로 전망됐다.
생체분자는 생물체를 구성하거나 생물의 구조, 기능, 정보전달 등에 꼭 필요한 물질이다.
연구진은 생체분자가 가장 안정된 구조의 단백질을 주로 선호하며 결합과 동시에 단백질을 에너지 수준이 가장 낮은 안정된 구조로 변화시킨다는 사실을 세계 처음 규명했다. 단백질이 안정적인 `열린구조` 말고도 불안정한 `부분 닫힘 구조`에서도 상호 결합해 구조를 변화시킨다는 사실도 밝혀냈다.
김학성 교수는 “단백질이 생체분자와 결합하면서 구조가 변한다는 `유도형 맞춤 모델`과 단백질의 다양한 구조 중에서 최적의 하나만을 선택적으로 인지한다는 `구조 선택 모델`을 실험을 통해 처음으로 완벽히 입증한 결과물”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
