전도성 나노튜브 기반 신규 바이오 전자센서 개발에 성공

고순도로 정제된 도파민 수용체 결합 나노하이브리드 트랜지스터 모식도 [한국생명공학연구원 제공=연합뉴스=노벨사이언스)

국내 연구진이 신약 검사의 정확도를 높일 수 있는 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원 권오석 선임연구원과 서울대 장정식·박태현 교수 공동연구팀은 단백질(도파민 수용체)이 결합한 전도성 나노튜브 기반 신규 바이오 전자센서 개발에 성공했다고 6월 8일 밝혔다.

도파민 수용체는 인간 중추신경계 신경 전달과 관련 있는 대표적인 단백질이다.

연구진은 구조가 복잡한 데다 이종세포에서의 발현이 어려운 것으로 알려진 도파민 수용체를 대장균 시스템에서 대량으로 만들었다. 이후 분리·정제 과정을 거쳐 고순도로 정제된 단백질을 얻었다고 연구진은 설명했다. 고순도 단백질은 현재 신약 검사에 주로 쓰이는 세포 기반 방식보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있다. 도파민 작용·대항 물질에 강한 선택적 반응을 보이기 때문이다.

연구진은 도파민과 물리적 흡착이 발생하는 기존 탄소나노튜브 한계를 보완하고자 수 나노미터 두께 전도성 고분자를 나노 박막 형태로 튜

도파민 수용체 결합 나노하이브리드 트랜지스터가 도파민 작용물질과 대항물질에 대해 보인 반응 분석도 [한국생명공학연구원 제공=연합뉴스= 노벨사이언스)

브 표면에 코팅했다.

이렇게 제조된 단백질 기반 구조는 도파민 구조에 감응성이 매우 높을 뿐만 아니라 정량적인 반응을 확인할 수 있어 신약 분석에 효율적으로 활용할 수 있다고 연구진은 강조했다.

연구진은 아울러 마약 탐지나 특이 질환에서 발견되는 지표물질 인지 등 다양한 분야에 응용될 수도 있을 것으로 기대하고 있다.

생명연 권오석 박사는 "기존 세포 기반 신약 검사 방법을 단백질 기반의 신약 스크리닝 방법으로 대체할 수 있다는 것을 세계 최초로 입증한 것"이라며 "기존보다 시간과 비용을 줄여 우리나라 신약 개발 산업의 국제적 경쟁력을 강화하는 계기도 될 것"이라고 부연했다.

한국생명공학연구원 권오석 선임연구원과 서울대 장정식·박태현 교수 공동연구팀이 발표한 '단백질(도파민 수용체) 결합 전도성 나노튜브 기반 바이오 전자센서' 연구 논문 표지 [한국생명공학연구원 제공=연합뉴스]

연구는 미래창조과학부의 뇌과학원천기술개발사업과 보건복지부의 보건의료기술연구개발사업 등을 통해 지원받아 진행했다.

결과 논문은 나노과학 분야 세계적 학술지 '에이시에스 나노(ACS Nano)' 8일 자 온라인판에 실렸다.

한국생명공학연구원 권오석 선임연구원과 서울대 장정식·박태현 교수 공동연구팀이 발표한 '단백질(도파민 수용체) 결합 전도성 나노튜브 기반 바이오 전자센서' 연구 논문 표지 [한국생명공학연구원 제공=연합뉴스=노벨사이언스)