성균관대, 유전 질환 치료를 위한 인공 세포핵 개발

국내 연구진이 유전자 이상 질환을 치료할 수 있는 ‘인공 세포핵’을 세계 최초로 개발했다.

미래창조과학부와 한국연구재단은 엄승호 성균관대 화학고분자공학부 교수 연구팀이 세포 내 핵을 인공 세포핵으로 대체할 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

기존 세포핵을 인공 세포핵으로 대체할 때 핵산(DNA) 하이드로겔에서 전령 RNA를 합성하는 기능을 설명하고 있는 그림. 인공 세포핵 내부에서 전령 RNA 발현 효과를 극대화 시킨 후 세포질로 전달시키면 세포 내 단백질 합성 효율을 크게 높일 수 있다는 것을 성균관대 연구진이 발견했다.
기존 세포핵을 인공 세포핵으로 대체할 때 핵산(DNA) 하이드로겔에서 전령 RNA를 합성하는 기능을 설명하고 있는 그림. 인공 세포핵 내부에서 전령 RNA 발현 효과를 극대화 시킨 후 세포질로 전달시키면 세포 내 단백질 합성 효율을 크게 높일 수 있다는 것을 성균관대 연구진이 발견했다.

이 연구결과는 나노생명과학 분야 국제학술지 스몰(Small) 온라인판 8월 27일자에 게재됐다.

연구진은 세포 핵 내부 유전자에 심각한 문제를 가지고 있는 유전질환 환자에 이 기술을 적용해 세포핵을 대체했다. 이 결과 유전자 이입 및 결합 등 복잡한 과정을 단순화할 뿐만 아니라 발현 효율을 높여 정상 기능으로 환자를 복귀시킬 수 있다고 설명했다.

단백질 생산 공정기술과 접목해 세포핵 입자를 플랜트화할 수 있다면 특정 단백질군을 대량 배양할 수 있다는 얘기다.

엄승호 교수는 “단백질 생산효율이 기존 대비 수백배 향상됐다”며 “항체, 접합 등 생체 내에서 생산이 어려운 단백질을 포함해 16가지 기능성 단백질을 쉽게 생산할 수 있다”고 말했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com