김호민 KAIST 의과학대학원 교수가 미국 하버드대, 콜로라도대와 공동으로 바이오 투과전자현미경을 이용해 세포 내 단백질 분해를 담당하는 프로테아좀(proteasome) 복합체의 고해상도 구조를 구명했다고 5일 밝혔다.
이 연구결과는 국제 학술지 네이처 5월 5일자 온라인판에 게재됐다.
프로테아좀 복합체는 폐기물 처리시설처럼 세포 내부에 있는 필요 없는 단백질을 적절한 시기에 없애는 생체 조절기능을 맡고 있는 단백질이다. 이 복합체에 돌연변이 등 문제가 생기면 암이나 퇴행성 뇌질환, 면역질환 등이 발병한다.
혈액암의 일종인 다발성 골수종의 치료제로 사용되는 벨케이드(Velcade)도 바로 이 프로테아좀의 기능을 억제해 암세포 분열을 억제하는 방법으로 치료한다.
연구진은 기존에 널리 사용되던 단백질 구조분석기술인 단백질결정학 기술 대신, 바이오 투과전자현미경 안에 얼려진 단백질 샘플을 넣고 수백장의 사진을 찍은 후 여러 각도에서 찍힌 단백질 사진을 고성능 컴퓨터로 분석해 프로테아좀 복합체의 3차원 구조를 구명하는데 성공했다.
김호민 교수는 “단백질결정학 기술과 바이오 투과전자현미경기술을 상호 보완적으로 사용한다면 향후 여러 단백질 복합체 3차원 구조 연구에 큰 시너지효과를 가져올 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
