이현우 UNIST 교수팀, 세포 속 미토콘드리아 막단백질 구조 밝혀

질병 원인으로 꼽히는 '막단백질' 구조를 파악할 수 있는 새로운 기술이 개발됐다. 신약 등 각종 치료제 개발을 앞당길 전망이다.

이현우 울산과학기술원(UNIST·총장 정무영) 자연과학부 교수팀과 김종서 서울대 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 교수팀(이하 이 교수팀)은 세포 속 미토콘드리아의 막단백질에 특정한 화학물질을 붙여 구조를 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

세포 속 미토콘드리아 막단백질 구조 파악 기술을 개발한 김종서 서울대 교수, 이현우 UNIST 교수, 서정곤 UNIST 교수, 이송이 UNIST 연구원(왼쪽부터)
세포 속 미토콘드리아 막단백질 구조 파악 기술을 개발한 김종서 서울대 교수, 이현우 UNIST 교수, 서정곤 UNIST 교수, 이송이 UNIST 연구원(왼쪽부터)

이 교수팀은 이 기술로 미토콘드리아 막단백질 135개 구조를 확인해 바로 잡았다. 미토콘트리아 막단백질 구조를 정확히 보여주는 지도 완성에도 한걸음 다가섰다.

막단백질은 세포막에 끼어있는 단백질로 세포 내에 영양분이나 신호를 전달한다. 이 기능이 망가지면 질병이 생길 수 있어 신약 개발에서 막단백질을 이해하는 것이 중요하다.

이 교수팀은 살아있는 세포 속 미토콘드리아의 내막에 있는 단백질에 '디싸이오바이오틴-페놀'을 붙여 질량 분석기로 분석하는 방법으로 막단백질 구조를 파악했다.

디싸이오바이오틴-페놀은 기존 연구에 사용해 온 바이오틴-페놀보다 염색된 단백질 조각(펩타이드)을 많이 회수할 수 있는 물질이다. 질량분석기로 분석할 시료가 많아지면 막단백질 구조 파악의 효율도 높아진다.

이현우 교수는 “막단백질은 단백질 구조 분석 중에서도 고난이도 과제다. 미토콘드리아 막단백질 복합체의 구조를 이해하면 미토콘드리아를 겨냥한 새로운 치료법을 개발할 수 있다”고 말했다.

이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원 질환극복기술개발사업과 IBS 지원을 받았다. 연구 성과는 '미국화학회지(JACS)'에 실렸다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com