단백질을 대량으로 분석할 수 있는 기술이 개발돼 단백질칩시장이 활짝 열릴 전망이다.
강원대 하권수 교수팀은 기초과학지원연구원·프로테오젠 등과 공동으로 백색광을 이용, 형광물질을 단백질에 부착하지 않고 한번에 최대 1200개의 단백질을 분석할 수 있는 단백질칩 분석기술을 개발했다고 1일 발표했다.
이번에 개발된 기술은 형광물질을 입혀 이를 레이저로 분석하는 기존 단백질 분석기술에 비해 속도가 2배 이상 빨라졌다.
최근 단백질칩은 생명공학 분야 차세대 핵심기술의 하나로 등장하고 있으며 형광물질을 이용한 단백질칩 분석기술이 발표되고 있으나 단백질에 형광물질을 부착해야 하는 문제점이 있었다. 이에 따라 단백질을 표지하지 않고 단백질칩을 분석할 수 있는 기술을 개발하기 위한 국제적인 연구개발 노력이 계속돼왔다.
이번에 개발된 단백질칩 분석기술은 형광물질을 이용하지 않으면서 단백질을 직접 분석하는 백색광 표면플라즈몬공명(SPR:Surface Plasmon Resonance)현상을 이용했다. 특히 단백질칩 제작 및 분석장치, 시스템 조절 및 데이터 분석 프로그램 등 대부분의 핵심기술이 연구팀에 의해 자체 개발됐다.
연구팀은 수백개의 단백질 스폿을 초고속으로 분석하는 스폿 스캐닝 방법과 단백질칩 전체를 픽셀화해 이미지를 얻어 분석하는 이미징 방법 등 2가지 방법으로 단백질칩을 분석했다고 밝혔다. 이 중 단백질칩의 픽셀화에 의한 이미징 방법은 국내외적으로 아직 발표된 적이 없는 기술이며 수나노미터 두께의 박막을 분석하는 데 이용될 수도 있다.
또 형광물질을 입히는 전처리과정이 생략됨으로써 레이저를 이용한 단백질칩 분석장비에 비해 크기를 절반 가량 줄일 수 있다고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 지금까지 개발한 단백질칩 분석기술에 대해 국내 및 국제특허를 출원했으며 이번에 개발된 프로토타입을 바탕으로 본격적인 상용화 장비 개발에 착수, 프로테오젠을 통해 시장에 내놓을 방침이다.
하권수 교수는 “이번에 개발된 단백질칩 분석기술은 질병의 진단, 신약 개발, 단백질체의 연구 등 보건·의료 및 생명공학 분야뿐만 아니라 나노박막 분석에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”며 “동 기술을 관련 기업체에 이전할 예정이며, 향후 진단용 및 연구용 칩 생산을 통해 엄청난 경제적 파급 효과를 가져올 것”이라고 말했다.
한편 이번 개발은 과학기술부 21세기 프런티어연구개발사업단인 인간유전체기능연구사업단(단장 유향숙)의 지원으로 이뤄졌다.
<권상희기자 shkwon@etnews.co.kr>