국내 연구진이 `동해 독도`라는 애칭으로 불리는 독도의 해양미생물 논라벤스(동해아나) 독도넨시스에서 새로운 타입의 미생물 로돕신 단백질을 찾아냈다. 미생물 로돕신은 빛을 이용해 사는 미생물이 갖고 있는 광활성 이온펌프 또는 센서 단백질이다. 레티날을 이용해 광화학적 반응을 일으키는 데 관여한다.
김지현 연세대 시스템생물학과 교수(한국생명공학연구원 바이오합성연구센터 초빙연구원) 연구팀이 주관하고 윤정훈 성균관대 교수, 오태광 한국생명공학연구원 박사 등이 참여한 이번 연구결과는 옥스퍼드대 출판부가 발행하는 `유전체 생물학 및 진화(Genome Biology and Evolution)` 1월호 온라인 판에 게재된 데 이어 3월호 표지에도 선정됐다.
독도와 동해를 배경으로 `동해 독도`의 전자현미경 사진과 유전체 지도, 그리고 미생물 로돕신의 진화나무를 모티프로한 디자인이 함께 소개됐다. 연구팀은 `동해 독도`의 유전체 정보 분석을 통해 아스파라긴(N)과 글루타민(Q)으로 이루어진 모티프를 가진 새로운 로돕신을 밝혀내고 이를 NQ 로돕신이라고 명명했다.
나아가 연구팀은 NQ 로돕신이 수소이온 펌프로 잘 알려진 프로테오로돕신과 마찬가지로 이온 수송에 관여하지만 진화 과정에서 나트륨 대사에 특화되었을 것이라고 제안했다. 세균에서 나트륨 수송 단백질(나트륨 펌프)로 추정되는 로돕신은 이번 발견이 처음이다. 연구팀은 로돕신 유전자 이외에도 물질 수송과 생화학 반응에 관여하는 여러 유전자를 확인하고 생체 대사네트워크를 재구성했다.
이번 연구는 과학기술연합대학원대학교 시스템생명공학전공 권순경씨가 박사학위 주제로 수행한 것으로, 권 박사는 김 교수의 지도 아래 유전정보를 분석한 후 대사 네트워크를 재구성하고 비교유전체 연구와 로돕신 발현 분석을 주도했다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com