단백질체학(Proteomics)의 핵심인 단백질 접힘(Protein folding) 현상을 수치적으로 간단하게 기술할 수 있는 모형이 국내 과학자에 의해 개발됐다.
부산대학교 물리학과 장익수 교수<사진>팀은 12일 단백질을 구성하는 아미노산의 원자 사이의 상호작용 에너지를 계산, 단백질을 간단하게 기술하는 모형을 세웠으며 이같은 연구결과가 세계적인 과학 학술지인 미국 국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 게재됐다고 밝혔다.
장 교수팀은 단백질이 가장 안정된 상태에 있을 때 단백질의 자유에너지를 구해 열적 성질을 규명하고 256대의 슈퍼컴퓨팅을 동시에 이용해 단백질의 접힘 및 풀림 현상의 전 과정을 시뮬레이션으로 그려냈다.
이번 연구로 개발된 방법을 이용하면 단백질을 구성하는 아미노산 사이의 상호작용을 어떠한 근사치로도 가정할 필요가 없고 아미노산 서열에 의해 주어지는 자연적인 상호작용 에너지를 사용해 단백질을 정확히 기술할 수 있다.
◆단백질 접힘
DNA 정보에 따라 처음 만들어진 1차원적인 아미노산 사슬 모양이 스스로 접히고 꼬여 3차원 덩어리가 되는 과정으로 여기서 문제가 생기면 병이 발생한다. 그러나 그동안 길이가 긴 단백질이 접히고 풀리는 전 과정을 단백질을 구성하는 기본인 아미노산 차원에서 동시에 기술하고 설명하는 것은 매우 어려웠다. 따라서 이 현상을 정량적으로 이해하는 것은 생명현상을 기술할 뿐만 아니라 질병에 관여하는 단백질의 매커니즘을 조절하는 원천기술을 확보하는데 매우 중요하다. 학계에서는 이 문제를 풀면 노벨상을 받을 것이라는 말이 있을 정도로 중요한 생물리학 및 전산생물학의 핵심이다.
권상희기자@전자신문, shkwon@