강태준 생명연 박사팀, 초고감도 단백질 광학센서 개발

국내 연구진이 극히 낮은 농도 수준에서도 유전자를 검출할 수 있는 초고감도 센서 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원은 강태준 위해요소감지BNT연구단 박사(사진)가 정용원·김봉수 KAIST 화학과 교수팀과 공동연구를 통해 이 같은 단백질 광학센서를 개발했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 단백질 공학과정을 통해 이중가닥 유전자와 특이적으로 결합하는 다가 형태(같은 단백질 여러 개가 연결돼 있는 형태) 단백질을 최초로 합성했다. 이 단백질은 이중가닥 유전자에 대해 높은 결합력을 갖고 있음이 확인됐지만,동시에 단일가닥 유전자에 대한 결합력도 증가해 유전자 검출에 문제점도 발견됐다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 다가 형태 단백질의 표면 전하를 조절해 표적 유전자에 대해 특이적으로 결합하고 나머지 유전자에 대해서는 결합하지 않는 최적의 다가 형태 단백질을 개발했다.연구팀은 이 다가 형태 단백질을 금 나노선 광학센서에 적용해 극히 낮은 농도인 '아토몰라' 수준의 유전자 검출에 성공했다. 이 기술은 질병 진단 바이오마커로 사용되는 유전자를 초고감도로 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 여러 개 유전자를 동시에 검출할 수 있어 질병 진단 센서로도 사용할 수 있을 전망이다.

강태준 박사는 "이번 연구성과는 다가 상호작용을 이용해 이중가닥 유전자에 강한 결합력을 가진 신규 단백질 프로브를 개발한 것"이라며 "이를 활용한 고감도·고특이 질병 진단 기술 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

과학기술정보통신부가 지원하는 글로벌프론티어사업 바이오나노헬스가드연구의 일환으로 수행한 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 '앙게반테 케미'에 발표됐다.

남도영기자 namdo0@