부산대학교는 코로나·두창바이러스 등 다양한 의생명과학 연구를 선도할 '초저온 전자현미경(Cryo-EM, 크라이오 이엠) 분석센터'를 국립대 최초로 구축, 지난 4일 부산대 양산캠퍼스 첨단의생명융합센터에서 개소식을 개최했다고 7일 밝혔다. 개소 행사에는 차정인 부산대 총장을 비롯한 보직자들과 교육부 관계자 및 윤영석 국회의원(경남 양산시갑), 정성훈 양산시의회 의원 등 주요 인사들이 참석했다. 70억원 이상의 예산이 투입된 Cryo-EM 분석센터는 최첨단 300kV Cryo-TEM과 120(kV) Bio-TEM 장비 및 Cryo-FIB를 비롯한 보조 분석 장비 등 국내 최고 수준의 연구 인프라를 갖춘 전문 분석센터다. 시료 전처리, 관찰, 고해상 영상 데이터 수집 및 전산처리 등을 모두 수행할 수 있다. 전자현미경은 전자빔을 광원으로 하는 현미경 장비다. 빛이 광원인 일반 광학현미경에 비해 수천 배 이상의 높은 해상도를 구현해 원자단위의 영상분석이 가능하다. 나아가 초저온 전자현미경 기술은 단백질·미생물·세포 등의 시료를 극저온(-196도)으로 동결시켜 투과전자현미경(TEM)으로 관찰해 원자 수준의 3차원 구조를 분석하는 최첨단 분석기술이다. 영국 의학연구위원회(MRC)의 리처드 헨더슨 교수 등이 이를 활용한 연구로 2017년 노벨화학상을 수상했다. 이후 코로나19 바이러스의 돌기 단백질 구조 및 두창바이러스 껍질 단백질 구조 규명 등 다양한 의생명과학 연구에 쓰여 주목받고 있으며, 각종 감염병에 대한 진단기술, 신약 및 백신 개발 등 우수한 연구성과 창출이 전망되고 있다. Cryo-EM 기술을 활용한 전문 분석센터는 국내에서는 한국기초과학지원연구원, 기초과학연구원, 서울대학교, 포항공과대학교, 한국과학기술원에서 운영 중이다. 국립대로는 부산대가 처음 구축했다. 부산대 차정인 총장은 이날 개소식에서 "오늘 크라이오-이엠 분석센터는 양산부산대병원에 설립될 감염병 전문병원과 의과대학, 치의학전문대학원과 함께 시너지효과를 내며, 부산대 양산캠퍼스가 세계적인 의생명 융복합 연구를 견인해 신약개발산업의 최전선에서 국가문제해결형 산학협력 모델을 제시할 것으로 확신한다"고 밝혔다. bsk730@fnnews.com 권병석 기자
2022-08-07 18:37:47[파이낸셜뉴스] 부산대학교는 코로나·두창바이러스 등 다양한 의생명과학 연구를 선도할 '초저온 전자현미경(Cryo-EM, 크라이오 이엠) 분석센터'를 국립대 최초로 구축, 지난 4일 부산대 양산캠퍼스 첨단의생명융합센터에서 개소식을 개최했다고 7일 밝혔다. 개소식 행사에는 차정인 부산대 총장을 비롯한 보직자들과 교육부 관계자 및 윤영석 국회의원(경남 양산시갑), 정성훈 양산시의회 의원 등 주요 인사들이 참석했다. 70억원 이상의 예산이 투입된 Cryo-EM 분석센터는 최첨단 300kV Cryo-TEM과 120(kV) Bio-TEM 장비 및 Cryo-FIB를 비롯한 보조 분석 장비 등 국내 최고 수준의 연구 인프라를 갖춘 전문 분석센터다.. 시료 전처리, 관찰, 고해상 영상 데이터 수집 및 전산처리 등을 모두 수행할 수 있다. 전자현미경은 전자빔을 광원으로 하는 현미경 장비다. 빛이 광원인 일반 광학현미경에 비해 수천 배 이상의 높은 해상도를 구현해 원자단위의 영상분석이 가능하다. 나아가 초저온 전자현미경 기술은 단백질·미생물·세포 등의 시료를 극저온(-196℃)으로 동결시켜 투과전자현미경(TEM)으로 관찰해 원자 수준의 3차원 구조를 분석하는 최첨단 분석기술이다. 영국 의학연구위원회(MRC)의 리처드 헨더슨 교수 등이 이를 활용한 연구로 2017년 노벨화학상을 수상했다. 이후 코로나19 바이러스의 돌기 단백질 구조 및 두창바이러스 껍질 단백질 구조 규명 등 다양한 의생명과학 연구에 쓰여 주목 받고 있으며, 각종 감염병에 대한 진단기술, 신약 및 백신 개발 등 우수한 연구성과 창출이 전망되고 있다. Cryo-EM 기술을 활용한 전문 분석센터는 국내에서는 한국기초과학지원연구원, 기초과학연구원, 서울대학교, 포항공과대학교, 한국과학기술원에서 운영 중이다. 국립대로는 부산대가 처음 구축했다. 부산대는 이곳의 최첨단 연구장비 인프라를 통해 향후 생체 및 합성 물질의 구조분석 등으로 학내 공동연구는 물론 범국가적인 다학제 공동연구 수행과 분석지원 서비스 제공 등에 활용해 의생명과학 분야의 국가 과학기술 역량을 제고할 것으로 전망된다. 부산대 차정인 총장은 이날 개소식에서 “오늘 크라이오-이엠 분석센터’는 양산부산대병원에 설립될 감염병 전문병원과 의과대학, 치의학전문대학원과 함께 시너지 효과를 내며, 부산대 양산캠퍼스가 세계적인 의생명 융복합 연구를 견인해 신약개발산업의 최전선에서 국가문제해결형 산학협력 모델을 제시할 것으로 확신한다”라고 밝혔다. 이어 “이번 부산대 양산캠퍼스에 설치된 연구장비는 당초 예산보다 10억 원가량을 더 투입해서 최신 기종으로, 최고의 성능을 갖추도록 구축했기 때문에 향후 동남권 대학과 연구기관들의 연구력 향상에 큰 도움을 줄 것”이라며,“최첨단 연구 인프라를 바탕으로 고급인력과 우수 학생의 수도권 유출을 방지하고, 국가 대형연구과제를 유치하여 부산대와 영남권 연구개발 역량을 크게 높일 수 있을 것으로 기대한다”라고 덧붙였다. bsk730@fnnews.com 권병석 기자
2022-08-05 13:43:21[파이낸셜뉴스] 부산시는 현미경 분야의 세계 최대규모 국제학술대회인 세계현미경학회연맹(IFSM)의 제20회 총회 ‘IMC20’이 오는 10일부터 15일까지 6일간 벡스코에서 개최된다고 5일 밝혔다. 세계현미경총회는 대표적인 영상분석 장비인 현미경 분야의 전 세계 연구자들이 한자리에 모여 현미경을 이용한 최신 연구결과와 기술동향 등을 공유하는 행사로 4년 주기로 열린다. 이번에는 코로나19로 1년 늦은 올해 9월에 총회를 개최하게 됐다. 시는 두 번의 도전 끝에 미국(포틀랜드), 네덜란드(마스트리히트), 스페인(마드리드), 남아공(케이프타운)을 물리치고 제20회 총회 개최지로 최종 선정됐다. 아시아에서는 일본에 이어 두 번째다. 이번 총회에서는 ‘현미경 플랫폼을 통한 과학적 혁신과 융합’을 주제로 200개 세션에서 1500여건의 학술 발표가 예정돼 있다. 산업박람회도 개최돼 전 세계 80여개 기업이 최신 현미경 트렌드를 공유하고 이들 기업의 첨단 제품과 기술을 소개할 예정이다. 총회에는 현미경 및 광학 관련 기업 관계자, 연구자 등 전 세계 70개국에서 2500여명이 참석할 예정이다. 특히 이번 총회 참석을 계기로 2010년 노벨상 수상자인 콘스탄틴 노보셀로프 싱가포르 국립대 교수와 2017년 노벨상 수상자인 리처드 핸더슨 영국 캠프리지대 교수와 요하임 프랭크 미국 컬럼비아대 교수가 부산을 방문한다. 이들은 오는 13일 오후 2시 벡스코 오디토리움에서 ‘노벨상 수상자에게 듣는 과학자가 되는 길’이라는 주제로 대중강연을 펼친다. 대중강연의 참가비는 무료이며 사전 신청을 통해 누구나 참가할 수 있다. 한편 세계현미경학회연맹은 37개의 국가 회원과 9개의 준회원, 3개의 지역 현미경 위원회로 구성된 현미경 분야 세계 최대 규모의 국제기구로 세계 현미경의 발전에 기여하고 있다. 앞서 코로나19의 구조를 밝혀 백신 개발에 이바지한 연구장비도 ‘초저온투과전자현미경’으로 알려져 있다. defrost@fnnews.com 노동균 기자
2023-09-05 07:51:30[파이낸셜뉴스] 지더블유바이텍이 포스텍 세포막단백질연구소에 영국 리파인(Refeyn)사에서 들여온 질량 광도계(Mass Photometry) 공급 계약을 체결했다. 5일 지더불유바이텍에 따르면 이번에 공급된 TwoMP 장비는 세포막단백질연구소 이지오 소장(포항공대 생명과학과 교수)이 진행하고 있는 세포막 단백질 연구 및 단백질 구조 분석을 확인하는 연구에 활용된다. TwoMP는 최첨단 질량 광도계로 전처리 과정 없이 단시간 내 시료를 측정할 수 있다. 주로 항체 항원간 결합 반응 확인에 사용하고 있으며, 연구 과정에서 짚어내지 못했던 문제점들을 확인하는 등 연구 방향성에 도움이 될 전망이다. 세포막단백질연구소는 포항시에서 설립, 포스텍에서 운영 중인 바이오 신약개발 핵심 연구시설이다. 지하 1층~지상 4층, 연면적 6107㎡ 규모로 고해상도 극저온전자현미경을 비롯해 구조기반 신약개발 전용 장비 등 72종 157점의 핵심장비를 갖추고 있다. 이지오 세포막단백질연구소 소장은 “TwoMP는 국내 처음 세팅되는 최첨단 장비로, 소모품이 고가인 여타 장비에 비해 합리적 가격과 높은 감도, 빠른 속도감, 향상된 해상도 및 통계 등이 장점”이라며 “초저온 전자 현미경(Cryo-EM)을 보유한 단백질 구조분석 연구자라면 누구나 탐내는 장비”라고 설명했다. taeil0808@fnnews.com 김태일 기자
2023-04-05 09:52:51[파이낸셜뉴스] 생명 현상의 기본인 마이크로RNA(miRNA) 생성에 기여하는 단백질 '다이서(DICER)'의 핵심 작동 원리와 3차원 구조를 국내 연구진이 최초로 밝혀냈다. 23일 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대학교 생명과학부 석좌교수· 사진) 연구팀은 다이서의 원리와 구조를 밝힌 두 연구 결과를 국제학술지 '네이처'에 발표했다. 이번 연구 결과로 miRNA 생성 원리가 규명돼 암과 같은 질병의 원인을 밝히고 나아가 RNA 기반 치료제 개발도 탄력을 받을 것으로 전망된다. 다이서는 도끼 모양으로 생긴 크기 10nm의 단백질로 RNA 절단 효소 중 하나다. RNA는 DNA와 함께 핵산을 구성하는 물질로 체세포 내에 포함된 다양한 단백질 형성의 촉매 역할을 한다. miRNA는 핵산을 이루는 단위체인 뉴클레오타이드 약 22개로 구성된 작은 RNA다. 단백질을 만드는 메신저RNA(mRNA)와 결합해 mRNA를 분해함으로써 특정 유전자 발현을 선택적으로 막아 발현과정을 조절한다. 이를 통해 세포 증식과 분화, 면역 반응, 노화와 질병에 이르기까지 생명 현상의 모든 과정에 직간접적으로 영향을 미친다. miRNA는 인간 몸에 수백 종 존재하는데, 기다란 핵산인 miRNA 전구체라는 재료를 절단효소인 '드로셔(DROSHA)'와 다이서로 순차적으로 잘라내 만들어진다. 이중 다이서는 드로셔가 절단한 miRNA 전구체의 끝부분을 인식하고 자로 특정 거리를 재듯 정확히 잘라내는 역할을 하는 것으로 알려져 왔으나, 자세한 원리는 베일에 싸여 있었다. 전구체는 화학 반응에 참여하는 물질을 칭한다. 이번에 연구팀은 '대규모 병렬 분석법'이라는 새 기법을 도입해 다이서의 절단 원리를 밝혔다. 이 기법은 RNA를 이루는 네 가지 염기가 무작위로 구성된 miRNA 전구체를 100만 종 이상 합성하고, 이 전구체들을 다이서로 한꺼번에 자르도록 한 뒤 어떤 염기서열이 있을 때 다이서가 전구체를 절단하는지 확인하는 방법이다. 이를 통해 연구팀은 다이서가 절단 위치를 결정하는 데 필요한 염기서열이 있음을 확인하고 이를 'GYM 서열'이라 이름 붙였다. 다이서가 전구체 끝부분을 인지하는 것뿐 아니라 내부 서열도 인지해 스스로 절단 위치를 결정하는 것을 확인한 것이다. 연구팀은 노성훈 서울대학교 생명과학부 교수팀과 공동으로 GYM 서열을 활용해 인간 다이서가 miRNA 전구체를 자르는 순간의 3차원 구조를 초저온전자현미경(cryo-EM)으로 포착하는 데도 성공했다. 다이서 연구가 본격화된 2000년대 이후 다이서의 단백질 기능과 3차원 구조 파악은 생명과학계의 난제였다. 연구팀은 이번 연구로 다이서의 구조를 정확하게 보고 다이서가 어떻게 miRNA 전구체를 인지하는지, 어떤 서열이 다이서와 결합하는 데 중요한지도 밝혀냈다. 연구팀은 다이서 원리와 GYM 서열을 발견함으로써 단백질을 만들거나 RNA 치료제 개발에도 도움을 줄 것으로 기대했다. 인공 RNA를 만들어 특정 mRNA를 선택적으로 분해해 단백질 합성을 막는 RNA 치료기술인 'RNA 간섭'에 GYM 서열을 적용하면 간섭 현상의 효율을 크게 높일 수 있기 때문이다. 또 연구팀은 일부 암 환자들이 다이서 특정 부분에 돌연변이가 발생하면서 miRNA 전구체를 제대로 인지하지 못해 miRNA를 만드는 데 문제가 생기는 것도 알아내 암과 다이서의 연관 가능성도 밝혔다. 김 단장은 "miRNA 생성과정을 이해하면 질병의 발병 원인을 파악하는 데 도움이 되고, RNA 간섭 효율을 높여 유전자 치료기술을 발전시킬 수 있다"고 말했다. 이어 "RNA 치료제는 이론적으로 다른 플랫폼과 달리 모든 유전자를 목표로 삼을 수 있고 서열만 알면 신속하게 디자인할 수 있다"며 "생산도 쉽고 안전성이 보장된다는 점에서 유망하다"고 말했다. 한편 연구팀은 향후 miRNA가 mRNA를 분해하기 위해 결합해야 하는 단백질 '아고넛'과 상호작용하는 과정을 분석할 계획이다. 김 단장은 "이번 결과는 장기간 연속성 있게 연구할 수 있는 환경이 주어진 덕분에 가능했던 것"이라며 "miRNA 생성과정에 대한 이해를 한층 확장하고 국제적인 경쟁력을 이어갈 수 있게 됐다"고 말했다. vrdw88@fnnews.com 강중모 기자
2023-02-23 10:02:25[파이낸셜뉴스] 한국기초과학지원연구원(KBSI) 권희석 책임연구원( 사진)이 분석과학 분야 최고 명장인 'KBSI 분석과학 마이스터'에 선정됐다. 권희석 책임연구원은 26일 "바이오 분야의 난제를 극복하고 새로운 기술을 개발하기 위해서는 바이오 전자현미경 기술을 끊임없이 발전시켜야 한다"며, "이번 분석과학 마이스터 선정을 계기로 후속 전문가 양성 및 분석기술 전수에 최선을 다하겠다"고 말했다. 권 책임연구원은 국내 최초로 3D-EM, 면역 전자현미경 분석법, 광학-전자현미경 연계 분석법, 동결초박절단 기법을 도입하는 등 바이오 전자현미경 분석 분야 최고의 기술력을 보유했다. 또한, 그는 KBSI의 연구장비 교육과 외부강연 및 다양한 대외 활동에도 힘쓰고 있다. 국가연구장비멘토지원단의 광학전자영상장비 전문가, 여러 대학·연구기관의 장비심의위원으로 활동했으며, 2021년에는 한국현미경학회장을 역임하는 등 학회 발전에도 기여했다. 그는 2004년 입사 이래 바이오 전자현미경 연구실(Lab)을 구축하고, 관련분야 분석연구를 수행해왔다. 특히, 2015년 세계 최초로 바이오 전용 초고전압 전자현미경(Bio-HVEM)과 2016년 국내 최초로 초저온 투과전자현미경(Cryo-EM) 구축을 성공적으로 완료한 공로로, 2018년에 국무총리 표창을 수상했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2023-01-26 14:36:20[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 아이들의 성장 발육에 관여하는 호르몬이 활성화되는 작용 원리를 밝혀냈다. 이 연구결과는 향후 성장기 아이들이 정상적으로 성장할 수 있게 도움을 줄 수 있는 약물이나 치료 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 기초과학연구원(IBS) 바이오분자 및 세포 구조 연구단 김호민 수석연구원(CI)은 인슐린유사성장인자(IGF) 복합체의 3차원 분자구조를 밝혀냈다. 또한 IGF 복합체의 조립과정과 활성화 메커니즘까지 밝혀냈다. 김호민 CI는 11일 "IGF 삼중복합체의 분자구조와 활성화 메커니즘은 향후 청소년기 성장 관련 연구와 IGF 관련 질환의 진단 및 치료제 개발에 크게 기여할 것"이라고 말했다. IGF는 인슐린과 유사한 분자구조를 가진 호르몬으로, 신체의 유지와 신진대사에 관여한다. 특히 태아 및 소아·청소년기 성장에 중요한 역할을 한다. IGF가 부족하면 느린 성장과 작은 체구, 지연된 발육과 같은 성장기 발달 장애를 일으킨다. 또 성인에게는 골밀도와 근육강도 저하 등의 증상이 나타난다. 반면 이 호르몬이 너무 많이 분비되면 거인증이나 말단 비대증을 유발하고 다양한 성인병 위험도를 증가시킨다. 또한 이 호르몬은 인슐린과 함께 혈당을 조절하고 종양이 생기는 일에도 관여한다. 연구진은 IGF 삼중복합체의 3차원 분자구조와 3개의 물질간 상호작용을 초저온투과전자현미경으로 밝혀냈다. 특히, 이 호르몬은 IGFBP에 둘러쌓여 이중복합체를 이루고 있다. 또 이중복합체를 말발굽 모양의 ALS 단백질이 한번 더 감싸는 안정된 구조로 있으면서 호르몬이 체내에서 쉽게 분해되지 않았다. 또한, 다양한 생화학적 실험 방법을 통해 IGF 삼중복합체의 순차적 조립과정과 삼중복합체로부터 IGF가 분리돼 IGF 수용체를 활성화시키는 분자 메커니즘을 규명했다. IGF 삼중복합체에 포함된 IGFBP가 생체 내 단백질 분해 효소에 의해 잘리면, IGFBP의 C-말단이 떨어져나가면서 불안정한 중간 삼중복합체가 형성된다. 이 과정이 IGF가 활성을 나타내게 하는 핵심 과정임을 새롭게 발견했다. 한편, IGF는 다양한 조직의 세포막에 분포하는 IGF 수용체가 작용하게 만들어 세포분열, 세포 증식·분화와 생존을 조절한다. 하지만 IGF는 단독으로는 매우 불안정해 몸속에 머무르는 시간이 10분이 채 되지 않는다. 이 때문에 혈중 IGF의 70% 이상은 체내에서 12시간 이상 머무를 수 있도록 IGF 결합단백질(IGFBP), ALS 단백질과 결합해 안정한 삼중복합체 형태로 존재한다. IGFBP와 ALS 단백질은 IGF와 결합하는 운반체 역할 뿐만 아니라 IGF의 작용을 조절하는 중요한 기능도 담당한다. 즉, IGF 삼중복합체(IGF1-IGFBP3-ALS)는 몸 안에서 아주 정교하게 조립되고, 필요할때만 작용해 적절하게 성장을 조절한다. 이 때문에 IGF와 이들 결합단백질의 혈중 농도는 성장호르몬결핍증, ALS 결핍증과 같은 성장관련 질환을 평가하는데 검사항목으로도 이용되고 있다. 이번 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'의 온라인 판에 7월 30일 자로 발표됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2022-08-11 00:29:25[파이낸셜뉴스] 국내 신약개발 기업이 생체 내에서의 간염 바이러스 감염 기작 및 생체 호르몬들의 수송 메커니즘을 규명했다. 이는 세계 최초로 만성 간염, 간경변증, 간세포암의 치료제 개발에 대한 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다. 피씨지바이오텍은 세계최초로 타우로콜레이트 동시수송 폴리펩타이드(NTCP)와 NTCP-저해항체 복합체의 고해상도 3차원 입체구조및 작용기작을 규명하고 과학기술분야 최고 권위의 학술지 ‘네이처’ 온라인판에 6월30일(현지시간) 개재됐다고 11일 밝혔다. 체내에서 나트륨, 담즙산을 간으로 이동시키는 핵심 막당단백질인 NTCP는 B형 간염, D형 간염 바이러스 감염환자를 위한 약물 개발의 중요한 표적이었다. 그러나 생체막에 존재하는 당단백질 특성상 단백질을 분리하고 정제하기 어려워 신약 연구에 난항을 겪어왔다. 피씨지바이오텍 연구팀은 국내 최초로 초저온 전자현미경을 이용해 NTCP와 수송 부위를 인식하는 항체가 결합된 복합체의 원자 삼차원 구조를 규명했다. 또한, 고해상도 구조를 바탕으로 담즙산과 결합하는 데 핵심적인 아미노산들을 밝히고, 이들의 중요성도 세포 내에서 확인했다. 이번 연구 결과는 B형 간염 바이러스 퇴치 및 이로 인해 유발되는 심각한 간 질환인 간경변증, 나아가 간세포암을 제어할 수 있는 신약 개발에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 이에 따라, 혁신 신약개발 기간을 획기적으로 단축해 의학적 미충족 수요 해소에 보다 신속하게 기여할 수 있는 가능성도 더했다. 이원태 피씨지바이오텍 대표(사진)는 “간 질환의 위중성에도 불구하고 고해상도 NTCP 삼차원 원자 구조가 알려지지 않아 NTCP가 담즙산을 수송하는 상세한 기작은 난제로 남아있었다”며 “NTCP의 삼차원 구조 및 작용 기작을 최초로 규명한 이번 연구를 통해 만성 간염, 간경변증, 간세포암 등 다양한 간 질환 치료제 개발에 대한 새로운 전기를 마련했다는 점에서 깊은 의미가 있다”고 말했다. 한편, 피씨지바이오텍은 초저온전자현미경 기술을 기반으로, 유전자 발현 제어시스템 이상으로 생성된 비정상적인 암세포 증식을 치료하는 후성적 유전 항암제를 주요 파이프라인으로 개발하고 있다. kjw@fnnews.com 강재웅 기자
2022-07-11 10:03:40[파이낸셜뉴스] 제18회 마크로젠 과학자상에 우재성 고려대학교 교수(생명공학부)가 선정됐다. 4일 마크로젠에 따르면 지난 3일 제주국제컨벤션센터에서 열린 '제 18회 마크로젠 과학자상' 시상식에서 우재성 고려대 교수가 마크로젠 과학상을 수상했다. 우재성 교수는 구조생물학 분야에서 국제적으로 인정받는 과학자이다. 2015년과 2016년 마이크로RNA 생합성 효소인 마이크로프로세서를 세계 최초로 정제하고 그 구조를 규명하는데 성공했다. 해당 연구로 우재성 교수는 학계의 논란 거리였던 마이크로RNA 1차 전구체의 절단 매커니즘을 밝혀내어 주목을 받았다. 우 교수 연구팀은 구조생물학 전문성을 활용해 유전자 편집 기술 발전에도 기여하고 있다. 특히 초정밀 아데닌 염기교정·유전자편집기 개발과 염기교정기 리보핵산단백질 합성 기술 개발 및 응용에 큰 공헌을 한 것으로 알려졌다. 현재, 우 교수 연구팀은 초저온전자현미경을 이용한 간극연접 채널의 구조와 기능 연구에 매진 중이다. 간극연접은 심장박동, 조직발달 등 여러 생물학적 과정에 관여하는 막단백질이다. 최근 연구팀은 간극연접 반쪽 채널의 구조와 해당 구조의 변화가 물질 투과 선택성을 결정할 수 있다는 사실을 세계 최초로 규명한 바 있다. 우재성 교수는 "국내 최대규모 생명과학 학술단체인 한국분자·세포생물학회의 인정을 받아 이번 제 18회 마크로젠 과학자상을 수상하게 돼 영광"이라며, "앞으로도 구조생물학 학문 발전에 보탬이 되기 위해 연구를 계속해 나갈 것"이라고 수상 소감을 전했다. 한편 올해 18회를 맞은 마크로젠 과학자상은 기초 생명공학 분야에서 우수한 업적을 이룬 국내 과학자를 지원하기 위해 2004년 제정된 상이다. 해당 분야 신진 및 중견 연구자 중 한국분자·세포생물학회 심의 이사회를 통해 선정하며, 마크로젠이 상패와 1000만원의 상금을 수여한다. hsk@fnnews.com 홍석근 기자
2021-11-04 10:34:07[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 100만분의 1㎜(1㎚) 크기의 원자들을 자세하게 볼 수 있는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술이 코로나19 같은 바이러스의 구조를 분석해 치료제 개발에 도움이 될 뿐만 아니라 반도체 소자의 성능 개선에도 활용될 수 있다고 설명했다. 기초과학연구원(IBS)은 나노입자 연구단 박정원 박사팀이 호주 모나쉬대, 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)와의 공동연구를 통해 나노입자의 3차원 구조를 분석할 수 있는 알고리즘 '3D싱글(3D SINGLE)'을 개발했다고 1일 밝혔다. 연구진은 지난해 액상 투과전자현미경을 이용해 나노입자의 전체적 형상을 넘어 원자 배열까지도 입체적으로 관찰할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발한 바 있다. 이번 연구에서는 자체 개발한 '3D 싱글' 알고리즘을 액상 투과전자현미경에 접목해 관찰 성능을 대폭 높였다. 나노입자는 그래핀 기반의 액체 특수 용기에 담겨 분석한다. 연구진은 그래핀과 액체에서 비롯한 노이즈를 제거하고, 원자만 최대 1.5배 더 뚜렷하게 관찰할 수 있도록 알고리즘을 개선했다. 그결과 액체 안에서 자유롭게 회전하는 나노입자를 추적하는 효율을 개선해 기존보다 10배가량 빠른 속도로 3차원 구조를 파악했다. 연구진은 지난 연구에서는 관찰이 어려웠던 크기 2nm 미만의 극미세 입자까지도 추적할 수 있었다고 설명했다. 허준영 연구원은 "여러 입자를 합성해 하나의 입자로 재구성하는 것보다 하나의 원자를 추적 관찰하는 것이 나노입자의 '표정'까지도 정확히 파악해낼 수 있는 기술"이라고 말했다. 초저온전자현미경(Cryo-EM) 등 분석기술의 발전으로 3차원 나노입자 구조를 파악할 수 있지만, 기존 기술은 동결된 시료만이 이미지를 얻을 수 있었다. 동결 과정에서 단백질이나 재료의 구조변화가 생길 수 있는 단점이 있다. 박정원 연구위원은 "코로나19 바이러스의 변이처럼 기존과 다른 미세한 구조변화까지도 포착해 분석해 내는 것이 가능할 것"이라며 "향후 촉매·디스플레이, 신약 개발 등 광범위한 분야에서 소자의 성능개선 및 신물질의 설계·합성에 기여할 것"이라고 말했다. 이번 연구결과는 재료분야 세계적 권위지인 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 1월 30일(한국시간)자에 실렸다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2021-02-01 11:05:06