한국표준과학연구원 전략기술연구부 나노바이오융합연구단 이태걸 박사가 단백질의 활성 정도를 있는 그대로 바이오칩 표면에서 측정할 수 있는 ‘비 표지방식에 의한 단백질 활성의 고감도 측정기술 개발’에 성공했다고 밝혔다.

이번 연구결과는 KAIST 생명과학과 김학성 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이루어낸 성과로 “이차이온 질량분석기를 이용한 단백질 활성 분석방법”이란 제목으로 관련 분야의 권위 있는 학술지인 안게반테 케미 (Angewandte Chmie)誌 8월 1일자로 온라인판에 발표됐다.

이 기술은 나노입자와 이차 이온 질량 분석방법을 이용한 단백질 활성의 정성 및 정량분석을 가능하게 하며, 세포 내에서 단백질 수식(Post-translational modification) 및 신호전달 연구와 신약 후보 물질의 스크리닝 등 생명공학 분야에서 광범위하게 활용될 수 있는 원천 기반 기술로 활용할 수 있다.

또한 다양한 단백질 활성 저해제(inhibitor)를 손쉽게 탐색할 수 있어 신약 개발에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 기술은 과기부·산자부 나노바이오융합사업의 지원을 받아 개발되었으며, 현재 국내특허 등록을 완료하고 미국특허를 출원 중이다.

앞으로 연구진은 이 기술을 바탕으로 다양한 단백질의 동시 분석 및 감도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술 개발과 실용성을 높이는 연구를 위해 노력할 계획이다.

- 비 표지방식 (label-free method) : 단백질 존재의 유무를 판별하기 위해서는 표지물질로서 단백질과 강하게 결합하는 항체에 흡광물질, 형광물질, 화학발광체 등의 표지자를 부착시킨 것을 사용하게 되는데 비 표지방식은 이와 같은 표지물질을 사용하지 않고 측정할 수 있는 것을 의미함

- 이차이온 질량분석기 : 서브 마이크론(㎛) 크기의 이온빔을 고체시료에 맞춰 표면에서 생성되는 이온들을 측정하는 초정밀장비로, 방사선 동위원소 연대측정과 미량입자 방사성 핵종분석, 원자력화학, 에너지 지질학, 나노재료과학, 유기생체표면 분석 등의 연구분야에 활용되고 있음

- 신약 후보 물질 스크리닝 : 신약 개발과정에서 질병과 관련된 표적 단백질과 유효한 상호작용을 나타내는 후보물질을 탐색하는 기술

- 저해제(inhibitor) : 단백질 활성화를 억제하는 물질로, 그 예로 백혈병 치료제인 글리벡을 들 수 있음. 이것은 암세포의 증식을 억제하는 대표적인 단백질 활성 저해제라 할 수 있음