[더테크=이지영 기자] 카이스트가 비정형 단백질을 검출하는 방법을 개발했다. 비정형 단백질은 고정된 형태가 없는 상태로 존재하는데 알츠하이머나 파킨슨병 같은 신경계 질환부터 암, 심혈관계 질환, 대사질환을 유발하는 것으로 알려졌다.

카이스트는 생명과학과 김학성 교수 연구팀이 비정형 단백질을 검출할 수 있는 센서 단백질을 디자인하는데 성공했다고 8일 밝혔다.

단백질은 특정한 3차원 구조를 지니며 인체에서 다양한 역할을 수행한다. 인간의 단백질 중 44%는 상황에 따라 구조가 변하는 비정형 단백질로 고정된 구조를 지닌 단백질보다 더욱 다양한 역할을 맡는다.

연구팀은 비정형 단백질이 단백질 2차 구조인 베타 스트랜드(β-strand)를 형성하는 특정 아미노산 서열을 갖고 있다는 점에 착안하여 이러한 특정 서열과 결합하면 신호를 방출하는 센서 단백질 디자인 방법을 정립했다. 그 결과 알츠하이머를 유발하는 세포를 검출할 수 있는 센서 단백질을 개발하여 실시간으로 세포막과 상호작용을 추적하고 영상화할 수 있었다.

기존에는 비정형 단백질을 분석하기 위해 복잡한 전처리 과정이 필요했다. 그리고 처리 과정중 비정형 단백질이 변형되어 분석과 기능 연구에 많은 제약이 있었다. 이번에 개발된 센서 단백질은 비정형 단백질과 혼합만으로 검출할 수 있어 분석 및 관련 질문 연구에 크게 기여할 것으로 기대된다.

유태근 카이스트 생명공학과 박사가 제1저자로 참여하고 이진수 박사와 유정민 박사가 공동으로 진행한 이번 연구는 국제 학술지 잭스 골드(JACS Au)에 게재됐으며, 10월 26일자의 표지 논문으로 선정됐다.

유태근 박사는 “고정된 구조가 없는 비정형 단백질은 일반 단백질에 비해 센서 단백질의 디자인과 개발이 매우 어려운 표적이었다”며 “이번 연구가 비정형 단백질의 분석과 관련 병리기전 연구에 새로운 방법과 전략을 제시할 수 있을 것이다”고 말했다.